送料小車往返運動地控制系統(tǒng)設(shè)計

1、送料小車往返運動的控制系統(tǒng)設(shè)計二、控制目的和控制要求控制目的根據(jù)送料小車自動往返循環(huán)控制系統(tǒng)要求，設(shè)計一個控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)保證安全、可靠運行的情況，實現(xiàn)計算機的自動監(jiān)控控制要求（1） 通過對送料小車自動往返循環(huán)控制要求分析，采用PLC控制原理，設(shè)計出 總體控制原理圖，畫出硬件電路圖（2）采用西門子編程語言LAD FBD或STL編制控制程序，完成起控制要（3）利用INTOUC組態(tài)監(jiān)控界面，實現(xiàn)控制過程的動態(tài)監(jiān)控（4）控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制三、西門子系列PLC的簡單介紹PLC不僅能進行邏輯控制，在模擬量閉環(huán)控制、數(shù)字量的智能控制、數(shù)據(jù)采集、 監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)及集散控制系統(tǒng)方面都得到廣泛的應(yīng)用。如今，

2、大、中型，甚至 小型PLC都配有A/D、D/A轉(zhuǎn)換及運算功能，有的還具有 PID功能。這些功能使 PLC在模擬量閉環(huán)控制、運動控制、速度控制等方面具有硬件基礎(chǔ)。1、PLC的用途：（1）順序控制：這是PLC最廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制；（2）運動控制：PLC制造商目前已提供了拖動步進電機或多軸位置控制模塊；（3）閉環(huán)過程控制：PLC能控制大量的物理參數(shù)；（4） 數(shù)據(jù)處理：在機械加工中，出現(xiàn)了把支持順序控制的PLC和計算機數(shù)值控 制設(shè)備緊密結(jié)合的趨向；2、PLC的特點：（1）可靠性高，抗干擾能力強；（2）適用性強，應(yīng)用靈活；(3) 編程方便，易于使用；(4) 功能強，擴展能力強；

3、(5) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試方便；(6) 維修方便，維修工作量少；(7) PLC體積小，重量輕，易于實現(xiàn)機電一體化；3、PLC的硬件組成：硬件包括：中央處理器、存儲器、輸入輸出接口、電源、擴展接口、智能I/O接口、編程工具、智能單兀；4、PLC的軟件及應(yīng)用程序編程語言：(1) 系統(tǒng)軟件：第一部分為系統(tǒng)管理程序，它控制 PLC的運行，使整個PLC按 部就班地工作；第二部分為用戶指令解釋程序，通過用戶指令解釋程序，將PLC 的編程語言變?yōu)闄C器語言指令；第三部分為標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用，包括許多 不同功能的子程序及其調(diào)用管理程序；(2) 編程語言：梯形圖編程；指令表編程；狀態(tài)流程圖編程；四

4、、總體方案設(shè)計控制要求(1) 第一次按下送料按鈕，預(yù)先裝滿的小車前進送料到達卸料處(SQ2自 動停下來卸料(2) 經(jīng)過卸料所需設(shè)定時間t2延時后，車子則自動的返回到裝料處(SQ1(3) 經(jīng)過裝料所需設(shè)定的時間t1延時后，車子自動的再次前進送料，卸完 料后車子又自動返回裝料，如此自動往返循環(huán)送料。設(shè)計原則(1) 最大限度的滿足要求被控對象的要求。(2) 滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)操作簡單，使用及維修方便。(3) 控制系統(tǒng)安全可靠，具有足夠的使用壽命。(4) 在滿足以上各點的情況下，盡量少花錢，多辦事。(5) 考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進，在選擇控制系統(tǒng)設(shè)備時，設(shè)備能力應(yīng)適當(dāng) 留有裕量。工

5、作流程圖*送料小車前進到卸料處送料小車卸料送料小車后退到裝料處送料小車裝料1、PLC 10 口分配10.0啟動I0.1 停止Q0.0前進Q0.1卸料Q0.2后退Q0.3裝料2、硬件電路圖硬件電路圖如下圖所示:圖（1）硬件電路圖控制元件選擇控制元件選擇序號名稱型號規(guī)格數(shù)量1熔斷器NTOOC RT16-00042刀開關(guān)HS 11 10031913接觸器LC1-D501144指示燈XB2BVB3C46PLC主機FX2N-128MR17繼電器SSR-D205W43、設(shè)計步驟根據(jù)設(shè)計案例設(shè)計要求，此案例只有自動的運行過程，因此在設(shè)計過程中不必考慮手動環(huán)節(jié)，這就簡化了程序的設(shè)計，在這個案例中，只要完成了送

6、料小車的四個功能，就完成了設(shè)計要求，即送料小車的前進，卸料，后退和裝料，循環(huán)往復(fù)，在軟件設(shè)計過程中主要用到定時器來完成設(shè)計要求， T38定 時10 s為小車前進的時間，T39定時1 s為小車卸料的過程，T40定時10 s 為小車后退的時間，T41定時為2 s為小車裝料的時間，程序設(shè)計如下PLC控制軟件如下Network 1 /送料小車控制系統(tǒng)梯形圖/網(wǎng)絡(luò)注釋I0.0LDI0.0OM0.0ANI0.1=M0.0啟動 10.1 停止Network 2/Q0.0LDN T38A M0.0LD T41O Q0.0O I0.0ALDTON T38, 100=Q0.0送料小車前進Network 3/LDN

7、 T39A M0.0Q0.1送料小車卸料LD T38O Q0.1ALD=Q0.1TON T39, 10Network 4送料小車后退/Q0.2LDN T40A M0.0LD T39O Q0.2ALD=Q0.2TON T40, 100Network 5/Q0.3送料小車裝料LDN T41A M0.0LD T40O Q0.3ALD=Q0.3TON T41,20五、安裝調(diào)試過程（1）打開標(biāo)記名字典，定義I00、I01、Q00 Q01、Q02 Q03對應(yīng)建立的訪問名是 CHEN對應(yīng)的項目分別是 010001、010002、000001、000002、000003、000004；抓圖如（2）（ 3）（

8、4）（ 5）(1) 將編好的控制軟件下載到 PLC中，根據(jù)控制功能，運行調(diào)試，直到滿足控 制要求；然后關(guān)閉。(2) 啟動 MODBU定義 topic。(3) 進入INTOUCH設(shè)置訪問名，應(yīng)于 MODBN一置，選擇DDE協(xié)議。設(shè)計 標(biāo)記名字典，逐個選擇 MODBUS的I/O型標(biāo)記名。運行INTOUCI程序，觀察運 行情況是否正常，如不正常，修改有關(guān)程序或設(shè)置，直至運行正常，性能良好。(4) 啟動開始按鈕(5) 進入自動運行狀態(tài)，首先送料小車前進，如圖(2)所示(6) 送料小車到達指定地點并卸料，如圖(3)所示。(7) 送料小車卸完料后后退到裝料處，如圖(4)所示。(8) 送料小車開始裝料，如圖

9、(5)所示。(9) 送料小車循環(huán)往復(fù)運行。f, hlL卸料裝料送料小車控制系統(tǒng)運行界面如下圖送料小弔控制系統(tǒng)界面InTouchCiLOCUMEN*S AND SETTTNCXADM1 5TRATORif!r )0CJMNTS.F )：薙 Q ,TM *11.IhTawdfi Vki!_.EB國圖2送料小車前進InTouch ffindowViawerC: DOCUM EMTS AND S ETT T HCS A MT NI STRATORif y D0CUHENT5 .送料小牛控制系統(tǒng)界而Ml, hlLnu4L裝料I. TriTwh - *in IhTausIri VbtL.i居西BlD畀亍二

10、丹電ION7圖3卸料InTouch ffindowVicwerC:DOCUMEXTS AND SETTTHCSAMINISTRATORi(Y D0Cin!ENT5. . . 團區(qū)3tPFy壘輯習(xí)特31flSL送料小車控制系統(tǒng)界而誌科VS TnTwdi Vinfcr圖4后退到裝料處I nTouch - VindowVianer - C:DOCUIfEMTS AMD S ETTINGS A MT NI ETRATORif y DOCUHEHTSft. . .S送料小車控制系統(tǒng)界而IQ 血Tmcb Vuu iihTawdn 甲如圖5送料小車開始裝料六、調(diào)試中遇到的問題及解決辦法在調(diào)試過程中，最開始的

11、時候程序能夠正常的運行，但是界面卻不能夠正常的反映程序運行的過程，檢查 MODBU中topic , INTOUC中的訪問名，標(biāo)記名字典中訪問名是否一致，以及他們?nèi)齻€部的設(shè)置是否正確。這樣重新操作一次， 但仍然沒有解決問題，然后檢查運行前 PLC是否已經(jīng)關(guān)閉，如沒有關(guān)閉，將其關(guān) 閉，重新操作一次，這樣問題就解決了注意操作步驟一定要正確，先下載程序到 PLC不運行。然后打開 MODBUS,最后打開INTOUCI運行，注意觀察MODBUS示。七、測試結(jié)果分析這個控制系統(tǒng)沒有手動的控制過程，直接是自動的環(huán)節(jié)，這樣就減少了手動的過程，首先啟動開始按鈕，然后看小車的運行，首先裝滿料的小車前進到達卸 料地點

12、，然后卸料，然后小車后退到達裝料地點并裝料，循環(huán)往復(fù)，這樣就完成了設(shè)計要求，在這個設(shè)計過程中完全滿足設(shè)計要求。八、心得體會在這次培訓(xùn)過程中，讓我們知道了自己還有許多欠缺的地方，同時理論 知識也不扎實，動手實踐的能力較差， 在設(shè)計的過程中，讓我知道在設(shè)計中首先 對被控系統(tǒng)工作原理和工作要求的歸納、分析、理解，然后開始硬件的配置和程 序的設(shè)計；通過這次培訓(xùn)考試，我明白了作為一個電氣工作者，無論是在設(shè)計中 或者是在工作中，一定要把安全放到第一位， 特別是在設(shè)計的過程中，一定要考 慮這個環(huán)節(jié)。在今后的工作中，一定要注意舉一反三，通過自己所學(xué)的知識，再 聯(lián)系以前所做的設(shè)計，運用到工作環(huán)節(jié)，同時還有很多東

13、西要學(xué)，充實自己，并 運用到實踐當(dāng)中去。PLC控制技能測試試題二基于西門子PLC的送料車自動往返循環(huán)控制一、控制目的根據(jù)送料車自動往返循環(huán)控制系統(tǒng)要求， 設(shè)計一控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)保證安 全、可靠運行的情況，實現(xiàn)計算機自動監(jiān)控。二、工程原理1送料車自動循環(huán)控制系統(tǒng)的構(gòu)成送料車工作示意圖如下圖所示。車子由電動機拖動，電動機正轉(zhuǎn)車子前進，電動機反轉(zhuǎn)車子后退送料車工作示意圖2)工作過程(1) 第一次按下送料按鈕，預(yù)先裝滿料的小車前進送料到達卸料處( SQ2 自動停下來卸料。(2) 經(jīng)過卸料所需設(shè)定的時間t 2延時后，車子則自動的返回到裝料處(SQ1。(3) 經(jīng)過裝料所需設(shè)定的時間t 1延時后，車子自動

14、的再次前進送料，卸 完料后車子又自動返回裝料，如此自動往返循環(huán)送料。三、測試要求1、通過對送料車自動往返循環(huán)控制要求分析，采用PLC控制原理，設(shè)計出總體控制原理圖，畫出硬件電路圖。2、采用西門子編程語言LAD FBD或STL編制控制程序，完成其控制要求3、利用INTOUC組態(tài)監(jiān)控界面，實現(xiàn)控制過程的動態(tài)監(jiān)控。4、控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制。四、測試步驟1、控制功能分析：根據(jù)控制要求，列出控制量統(tǒng)計表及實現(xiàn)功能，分析電 信號的控制圍。2、總體方案設(shè)計：根據(jù)控制功能分析，選擇合適的控制元件，給出總體方 案設(shè)計圖。3、畫硬件電路圖：根據(jù)總體方案，詳細畫出硬件電路圖。4、 控制軟件編制：根據(jù)動作流程，畫出其流程圖，編寫、修改控制程序。5、監(jiān)控界面設(shè)計：根據(jù)動作流程，利用INTOUC組態(tài)設(shè)計出其監(jiān)控界面。6軟件調(diào)試：將編制好的軟件下載到 PLC中，根據(jù)控制功能，運行調(diào)試， 直到滿足控制要求。五、測試設(shè)備1、計算機2、PLC控制屏六、時間安排測試時間：4小時七、測試評估測試評估有監(jiān)考教師隨測試過程同步進行， 測評項目及評分標(biāo)準(zhǔn)如下。最終 成績由測試成績+測試報告。序號測評容具體要求分值1控制功能分析列出控制量統(tǒng)計表及實現(xiàn)功能，少列一個控制量扣0.5分5給出控制信號的控制圍，錯一個控制信號的控制圍扣0.5分52總體方案設(shè)計選擇出合適的控制兀件，錯一個控制兀件扣0.