自動(dòng)小車(chē)PLC控制

1、1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 11.1 課程設(shè)計(jì)任務(wù) 11.2 課程設(shè)計(jì)要求 12設(shè)計(jì)方案 32.1 運(yùn)料小車(chē)的運(yùn)動(dòng)分析 32.2 設(shè)備控制要求 42.3 整體方案論證 42.4 系統(tǒng)資源分配 52.4.1 I O地址分配 52.4.2 數(shù)字量輸入部分 52.4.3 數(shù)字量輸出部分 63硬件電路設(shè)計(jì) 74軟件設(shè)計(jì) 94.1.1 梯形圖 94.1.2 指令表 125調(diào)試過(guò)程 155.1 呼叫按鈕 155.2 行程開(kāi)關(guān) 155.3 比較 155.4 向左運(yùn)動(dòng) 155.5 向右運(yùn)動(dòng) 155.6 調(diào)試操作 166結(jié)論 18參考文獻(xiàn) 191設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)任務(wù)描述某自動(dòng)生產(chǎn)線上運(yùn)料小車(chē)的運(yùn)動(dòng)如圖所

2、示，運(yùn)料小車(chē)由一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng) 電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，小車(chē)右行，電機(jī)反轉(zhuǎn)，小車(chē)左行。在生產(chǎn)線上有5個(gè)編碼為15的站點(diǎn)供小車(chē)停靠，在每一個(gè)停靠站安裝一個(gè)行程開(kāi)關(guān)以監(jiān)測(cè)小車(chē)是否到達(dá)該站點(diǎn)。對(duì)小車(chē)的控制除了啟動(dòng)按鈕和停止按鈕之外，還設(shè)有 5個(gè)呼叫開(kāi)關(guān)(SB1SB5)分別與 5個(gè)?？奎c(diǎn)相對(duì)應(yīng)。1.2 課程設(shè)計(jì)要求(1)按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；(2)當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處?？空镜木幋a小于呼叫按鈕SB的編碼時(shí)，小車(chē)向右運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕 SB所對(duì)應(yīng)的停靠站時(shí)停止；(3)當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕SB的編碼時(shí)，小車(chē)向左行，運(yùn)行到呼叫按鈕SB所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止；(4)當(dāng)小車(chē)

3、當(dāng)前所處?？空镜木幋a等于呼叫按鈕SB的編碼時(shí)，小車(chē)保持不動(dòng)；(5)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)SB1SB5應(yīng)具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先(6)設(shè)計(jì)PLC硬件電器連接圖。(7)設(shè)計(jì)PLC控制程序(梯形圖或指令程序)。2設(shè)計(jì)方案2.1 運(yùn)料小車(chē)的運(yùn)動(dòng)分析某自動(dòng)生產(chǎn)線上運(yùn)料小車(chē)的運(yùn)動(dòng)如圖2-1所示:運(yùn)料小車(chē)自動(dòng)化生產(chǎn)3號(hào)站5號(hào)站圖2-1運(yùn)料小車(chē)示意圖運(yùn)料小車(chē)由一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車(chē)向右行，電機(jī)反轉(zhuǎn)，小向左行。電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)圖如圖 2所示：LI L2 【，3口 FU1FRU V W/ M '圖2-2三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)主電路圖在生產(chǎn)線上有5個(gè)編號(hào)為l5的站點(diǎn)供小車(chē)?？?，在每一個(gè)?？空?安裝一個(gè)行程

4、開(kāi)關(guān)以監(jiān)測(cè)小車(chē)是否到達(dá)該站點(diǎn)。對(duì)小車(chē)的控制除了啟動(dòng) 按鈕和停止按鈕之外，還設(shè)有 5個(gè)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)（SB1SB5）分別與5個(gè) ?？空军c(diǎn)相對(duì)應(yīng)。2.2 設(shè)備控制要求運(yùn)料小車(chē)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上的控制要求如下；(1)按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；(2)當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕 HJ的編碼時(shí)，小車(chē)向右運(yùn)行，運(yùn) 行到呼叫按鈕HJ所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止；(3)當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕 HJ的編碼時(shí)，小車(chē)向左運(yùn)行，運(yùn) 行到呼叫按鈕HJ所對(duì)應(yīng)的停靠站時(shí)停止；(4)當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處?？空镜木幋a等于呼叫按鈕HJ的編碼時(shí)，小車(chē)保持不動(dòng)；(5)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)HJIHJ5應(yīng)具

5、有互鎖功能，先按下者優(yōu)先。2.3 整體方案論證按照設(shè)計(jì)要求，只是控制小車(chē)正轉(zhuǎn)和反正，所以采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。控制系統(tǒng)圖如 圖2-3所示：圖2-3運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)圖根據(jù)系統(tǒng)控制要求，分析出如下系統(tǒng)控制流程圖:圖2-4控制系統(tǒng)流程圖2.4 系統(tǒng)資源分配2.4.1 I O地址分配由于CPU模塊有14點(diǎn)數(shù)字量輸入，10點(diǎn)數(shù)字量輸出，所以不再需要輸入、輸出模塊。采用I'O自動(dòng)分配方式，模塊上的輸入端子對(duì)應(yīng)的輸入地址是I0.0I1.3,輸出端子對(duì)應(yīng)的輸出地址是 Q0.0Q0.92.4.2 數(shù)字量輸入部分這個(gè)控制系統(tǒng)的輸入有啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)、停止按鈕開(kāi)關(guān)、5個(gè)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)、5個(gè)行程開(kāi)關(guān)共12點(diǎn)輸入。具體的輸

6、入分配如表 3-4所示：輸入地址對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備I0.0啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)I0.1停止按鈕開(kāi)關(guān)I0.21號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I0.32號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I0.43號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I0.54號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I0.65號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I0.71號(hào)站行程開(kāi)關(guān)I1.02號(hào)站行程開(kāi)關(guān)I1.13號(hào)站行程開(kāi)關(guān)I1.24號(hào)站行程開(kāi)關(guān)I1.35號(hào)站行程開(kāi)關(guān)表2-1輸入地址分配2.4.3 數(shù)字量輸出部分這個(gè)控制系統(tǒng)需要控制的外部設(shè)備只有控制小車(chē)運(yùn)動(dòng)的三相電動(dòng)機(jī)。 但是電機(jī)有 正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種狀態(tài)，分別對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn)繼電器和反轉(zhuǎn)繼電器， 所以輸出點(diǎn)有2個(gè)。具體 的輸出分配表如表3-5所示：輸出地址對(duì)應(yīng)外部設(shè)備Q0.0電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器Q0.

7、1電機(jī)止轉(zhuǎn)繼電器表2-2輸出地址分配3硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件接線圖如圖3-1、3-2所示:圖3-1主電路L1L2L3AC220DC12V NLr tKM1 KM2 HL圖3-2系統(tǒng)接線圖圖中KM1和KM2分別是控制電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行（小車(chē)前進(jìn)）和反轉(zhuǎn)運(yùn)行（小車(chē)后退）的交流接觸器。用KM1和KM2的主觸點(diǎn)改變進(jìn)入電動(dòng)機(jī)的三相電源的相序,即 可以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。圖中KM1的線圈串聯(lián)了 KM2的輔助常閉觸點(diǎn),KM2的 線圈串聯(lián)了 KM1的輔助常閉觸點(diǎn)，組成了硬件互鎖電路?？梢员苊庥捎谡崔D(zhuǎn)（小車(chē) 前進(jìn)、后退）切換過(guò)程中電感的延時(shí)作用，導(dǎo)致原來(lái)接通的接觸器的主觸點(diǎn)還未斷弧通過(guò)主電路與時(shí)，另一個(gè)接觸器的主

8、觸點(diǎn)已經(jīng)合上而造成交流電源瞬間短路的故障。PLC的控制電路的接線，才能實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)系統(tǒng)的控制。10.1網(wǎng)絡(luò)21母呼叫開(kāi)關(guān)10.2T卜MO.4IID.0VE。4軟件設(shè)計(jì)4.1,1梯形圖寫(xiě)出送料小車(chē)的梯形圖，如下圖所示:I程序注釋網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題 啟動(dòng)停止IQlO騁呼叫開(kāi)美T網(wǎng)絡(luò)10.3IM0J，1M0.0M0V_B EMENOINLIT1A-VBO41揖呼園開(kāi)美1104IM0.0M0V_E ENENOinour113-A-VBO網(wǎng)絡(luò)74.1.2指令表由系統(tǒng)總梯形圖，我們寫(xiě)出送料小車(chē)的程序指令，如下圖所示:o olo o n- o u ID MLOALD102AMO0HOVB1.V0O用格3B 30

9、V oo . IM -ID A MOVB問(wèn)64LD104AMO0MOTO3.VBD同您5LD105AMO04.VBOHO 0 1. V90KOVB 4. VBDKOVBLDII1ANMO4ANO0KOVB3.VBDMM IOLD102AHKO4AHO0IDIL.3ANHO4AMO0NOVB5,VBOM»12LD10 7ono0IL.l0IL.20IL.30HO 4MHO 2=MO 4M«13LDHO 0AB>VBU,VB1MO 1河防14LDMO 0AD<VDO,VB1-MO 3同格15LDao 0AD-7B0,VB1- 3D 2同絡(luò)16LDao 1ANQ0.1

10、- QO 0同第17LD)503AN000- QD1網(wǎng)絡(luò)185調(diào)試過(guò)程5.1 呼叫按鈕在該程序中，5個(gè)站的呼叫按鈕分別用數(shù)字1-5來(lái)表示。當(dāng)按下1號(hào)站呼叫按鈕開(kāi) 關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)I0.2得電，數(shù)字1傳送到VB0;當(dāng)按下2號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi) 關(guān)I0.3得電，數(shù)字2傳送到VB0;依次類(lèi)推，當(dāng)按下5號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān) I0.6得電，數(shù)字5傳送到VB0。5.2 行程開(kāi)關(guān)在該程序中，5個(gè)站的行程開(kāi)關(guān)分別用數(shù)字1-5來(lái)表示。當(dāng)小車(chē)在1號(hào)站時(shí)，行程 開(kāi)關(guān)I0.7得電，將數(shù)字1傳送到VB0;當(dāng)小車(chē)在2號(hào)站時(shí)，行程開(kāi)關(guān)I1.0得電，將數(shù)字2 傳送至UVB0。依次類(lèi)推，當(dāng)小車(chē)在5號(hào)站時(shí)，行程開(kāi)關(guān)I

11、1.3得電，將數(shù)字5傳送到VB1。5.3 比較按下啟動(dòng)按鈕和呼叫按鈕后，開(kāi)始對(duì)行程開(kāi)關(guān)VB0和呼叫按鈕VB1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行 比較。當(dāng)VB1>VB0時(shí)，即小車(chē)當(dāng)前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車(chē) 向左運(yùn)行；當(dāng)VB1=VB0時(shí)，即小車(chē)當(dāng)前所處停靠站的編碼等于呼叫按鈕的編碼時(shí)， 小車(chē)不動(dòng)；當(dāng)VB1<VB0時(shí)，即小車(chē)當(dāng)前所處?？空镜木幋a小于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車(chē)向右運(yùn)行。5.4 向左運(yùn)動(dòng)小車(chē)當(dāng)前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車(chē)向左運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止。5.5 向右運(yùn)動(dòng)小車(chē)當(dāng)前所處?？空镜木幋a小于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車(chē)向右運(yùn)行，運(yùn)行呼叫按鈕所對(duì)應(yīng)的停靠站

12、時(shí)停止。5.6調(diào)試操作先按接線圖接好線，打開(kāi)電腦中的“PLQt運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)中應(yīng)用”的程序，在下載到S7-200中。開(kāi)始調(diào)試:按下啟動(dòng)按鈕I0.0,假定小車(chē)初始位置在1號(hào)位置，按下行程開(kāi)關(guān)I0.7?，F(xiàn)在開(kāi)始呼叫:1號(hào)位置呼叫，按下I0.2, Q0.0和Q0.1都不亮，說(shuō)明電機(jī)不轉(zhuǎn)小車(chē)停止，撥回I0.2;2號(hào)位置呼叫，按下I0.3, Q0.1亮，說(shuō)明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)右行，撥回I0.3;3號(hào)位置呼叫，按下I0.4, Q0.1亮，說(shuō)明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)右行，撥回I0.4;4號(hào)位置呼叫，按下I0.5, Q0.1亮，說(shuō)明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)右行，撥回I0.5;5號(hào)位置呼叫，按下I0.6, Q0.1亮，說(shuō)明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)右

13、行，撥回I0.6;撥回I0.7假定小車(chē)初始位置在2號(hào)位置，按下行程開(kāi)關(guān)I1.0o現(xiàn)在開(kāi)始呼叫：1號(hào)位置呼叫，按下I0.2, Q0.0亮，說(shuō)明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)左行，撥回I0.2;2號(hào)位置呼叫，按下I0.3, Q0.0和Q0.1都不亮，說(shuō)明電機(jī)不轉(zhuǎn)小車(chē)停止，撥回I0.3;3號(hào)位置呼叫，按下I0.4, Q0.1亮，說(shuō)明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)右行，撥回I0.4;4號(hào)位置呼叫，按下I0.5, Q0.1亮，說(shuō)明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)右行，撥回I0.5;5號(hào)位置呼叫，按下I0.6, Q0.1亮，說(shuō)明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)右行，撥回I0.6;撥回I1.0O假定小車(chē)初始位置在3號(hào)位置，按下行程開(kāi)關(guān)I1.1。現(xiàn)在開(kāi)始呼叫：1號(hào)位置呼叫，按下I0.

14、2, Q0.0亮，說(shuō)明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)左行，撥回I0.2;2號(hào)位置呼叫，按下I0.3, Q0.0亮，說(shuō)明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)左行，撥回I0.3;3號(hào)位置呼叫，按下I0.4, Q0.0和Q0.1者B不亮，說(shuō)明電機(jī)不轉(zhuǎn)小車(chē)停止，撥回I0.4;4號(hào)位置呼叫，按下I0.5, Q0.1亮，說(shuō)明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)右行，撥回I0.5;5號(hào)位置呼叫，按下I0.6, Q0.1亮，說(shuō)明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)右行，撥回I0.6;撥回I1.11號(hào)位置呼叫，按下 2號(hào)位置呼叫，按下 3號(hào)位置呼叫，按下 4號(hào)位置呼叫，按下I0.5;5號(hào)位置呼叫，按下 撥回I1.2。假定小車(chē)初始位置在 1號(hào)位置呼叫，按下 2號(hào)位置呼叫，按下 3號(hào)位置呼叫，按下4號(hào)位

15、置呼叫，按下5號(hào)位置呼叫，按下I0.6;撥回I1.2。按下停止按鈕I0.1,撥回假定小車(chē)初始位置在4號(hào)位置，按下行程開(kāi)關(guān)I1.2?，F(xiàn)在開(kāi)始呼叫:10.2, Q0.0亮，說(shuō)明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)左行，撥回I0.2;10.3, Q0.0亮，說(shuō)明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)左行，撥回I0.3;10.4, Q0.0亮，說(shuō)明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)左行，撥回I0.4;10.5, Q0.0和Q0.1都不亮，說(shuō)明電機(jī)不轉(zhuǎn)小車(chē)停止，撥回10.6, Q0.1亮，說(shuō)明電機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)右行，撥回I0.6;5號(hào)位置，按下行程開(kāi)關(guān)I1.3?，F(xiàn)在開(kāi)始呼叫：10.7, Q0.0亮，說(shuō)明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)左行，撥回I0.2;10.8, Q0.0亮，說(shuō)明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)左行，

16、撥回I0.3;10.9, Q0.0亮，說(shuō)明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)左行，撥回I0.4;10.10, Q0.0亮，說(shuō)明電機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)左行，撥回I0.5;10.11, Q0.0和Q0.1都不亮，說(shuō)明電機(jī)不轉(zhuǎn)小車(chē)停止，撥回I0.1, I0.0,調(diào)試結(jié)束。備注：由于實(shí)驗(yàn)箱按鈕只有I0.0I0.7 ,實(shí)驗(yàn)中I1.0I1.3都用接線到I0.0的方式來(lái)代替的。6結(jié)論通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。我學(xué)會(huì)了 PLC的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中， 設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知道的撐握都是思想上的， 出來(lái)的程序與到PLC中的時(shí)候，問(wèn)題出現(xiàn)了, 提高了我們的工程素質(zhì)，在沒(méi)有做實(shí)踐 對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想 不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過(guò)解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們對(duì) PLC的理解得到加 強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。通過(guò)合作，我們的合作意識(shí)得到加強(qiáng) 都沒(méi)有過(guò)深入的交流，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中, 定的部分，同時(shí)在一定的階段共同討論，合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)我們用了分工與合作的方式，每個(gè)人互責(zé)一 以解決分工中個(gè)人不能解決的問(wèn)題， 在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見(jiàn)，同時(shí)我們還向別的同學(xué)請(qǐng)教。在此過(guò)程中，每個(gè)人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn)，積極向同學(xué)說(shuō)明自己的想法。能過(guò)比