畢業(yè)論文基于PLC的自動控制運(yùn)送料小車設(shè)計(jì)

1、西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）論文題目：基于PLC的自動控制運(yùn)送料小車設(shè)計(jì)所屬系部：指導(dǎo)老師： 職 稱：學(xué)生姓名：學(xué) 號:專 業(yè)： 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制摘要可編程序控制器（Programmable controller）簡稱PLC，由于PLC的可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、靈活通用、使用方便、維護(hù)簡單，所以PLC的應(yīng)用領(lǐng)域在迅速擴(kuò)大。對早期的PLC，凡是有繼電器的地方，都可采用。而對當(dāng)今的PLC幾乎可以說凡是需要控制系統(tǒng)存在的地方就需要PLC。尤其是近幾年來，PLC的成本下降，功能又不段增強(qiáng)，所以，目前PLC在國內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。本設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)送料小車的手動和自動化的轉(zhuǎn)化

2、，改變以往小車的單純手動送料，減少了勞動力，提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了自動化生產(chǎn)！而且本送料小車的設(shè)計(jì)是由于工作環(huán)境惡劣，不允許人進(jìn)入工作環(huán)境的情況下孕育而成的。本文從第一章送料小車的系統(tǒng)方案的確定為切入點(diǎn)，介紹了為什么選用PLC控制小車；第二章介紹了送料小車的應(yīng)達(dá)到的控制要求；第三章STEP7-Micro/WIN32編程軟件介紹及功能；第四章根據(jù)控制要求進(jìn)行了小車系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)，包括端子接線圖、梯形圖(分段設(shè)計(jì)說明和系統(tǒng)總梯形圖)和程序指令設(shè)計(jì)；最后得出結(jié)論。關(guān)鍵詞：PLC；送料小車；控制；程序設(shè)計(jì)AbstractProgrammable logic controller referred to

3、 PLC，because of the high reliability PLC adaptability，flexibility，environment，use convenient，simple maintenance，so the application of PLC in the rapidly expanding. In early PLC，always have relays place，can use. But in today's PLC to control system that almost say there is need of place of PLC. E

4、specially in recent years， the cost of PLC， function and not increase， so，at the moment，PLC at home and abroad，has been widely used in various industries.In order to achieve the design of the car feed the transformation of manual and automated，simple to change the past，car manual feed，a reduction of

5、 the workforce， increased productivity，automated production! Feeding and the car is designed to be as a result of bad working conditions are not allowed to enter the working environment of the circumstances formed. This article from the first chapter of the feed system of the car identified as an en

6、try point to introduce a car Why choose PLC control; Chapter II introduced the car feed the control requirements to be met; Chapter III under the control of the car system to carry out the specific design，including the terminal wiring diagram，ladder diagram (Sub-total system design descriptions and

7、ladder) and procedures for instruction design; the final conclusion.Key words:PLC; Feeding Car; Control; Program Design目錄前言11 控制系統(tǒng)介紹和控制過程要求21.1 控制系統(tǒng)在送料小車中的作用與地位21.2 控制系統(tǒng)介紹22送料小車系統(tǒng)方案的選擇42.1 可編程控制器 PLC的優(yōu)點(diǎn)42.2 小車送料系統(tǒng)方案的選擇53 STEP7-Micro/WIN32編程軟件介紹及功能63.1 STEP7-Micro/WIN32編程軟件介紹63.2、基本功能63.3、其他功能64基于PLC

8、的送料小車接線圖及梯形圖94.2 PLC端子接線圖104.3 梯形圖分段設(shè)計(jì)124.4 程序運(yùn)行原理說明調(diào)試與完善164.5 系統(tǒng)總梯形圖設(shè)計(jì)174.6 小車程序設(shè)計(jì)22結(jié)論27謝辭28參考文獻(xiàn)29前 言隨著社會迅速的發(fā)展，各機(jī)械產(chǎn)品層出不窮?？刂葡到y(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)很成熟，應(yīng)用范圍涉及各個領(lǐng)域，例如：機(jī)械、汽車制造、化工、交通、軍事、民用等。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。PLC的應(yīng)用不但大大地提高了電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，而且大大地簡化和減少了維修維護(hù)的工作量。PLC以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、使用方便、控制程序可變、體積小、質(zhì)量輕、

9、功能強(qiáng)和價格低廉等特點(diǎn) ，在機(jī)械制造、冶金等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。送料小車控制系統(tǒng)采用了PLC控制。從送料小車的工藝流程來看，其控制系統(tǒng)屬于自動控制與手動控制相結(jié)合的系統(tǒng)，因此，此送料小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有手動和自動兩種工作方式。我在程序設(shè)計(jì)上采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，這樣就省去了工作方式程序之間復(fù)雜的聯(lián)鎖關(guān)系，從而在設(shè)計(jì)和修改任何一種工作方式的程序時，不會對其它工作方式的程序造成影響，使得程序的設(shè)計(jì)、修改和故障查找工作大為簡化。在設(shè)計(jì)該P(yáng)LC送料小車設(shè)計(jì)程序的同時總結(jié)了以往PLC送料小車設(shè)計(jì)程序的一般方法、步驟，并且把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到本次設(shè)計(jì)當(dāng)中來，更加深入的了解了更多的PLC知識。

10、1控制系統(tǒng)介紹和控制過程要求1.1 控制系統(tǒng)在送料小車中的作用與地位在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，減輕工人的勞動負(fù)擔(dān)，要求整個工藝生產(chǎn)過程全盤自動化，這就離不開控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)是整個生產(chǎn)線的靈魂，對整個生產(chǎn)線起著指揮的作用。一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕者影響生產(chǎn)線的繼續(xù)進(jìn)行，重者甚至發(fā)生人身安全事故，這樣將給企業(yè)造成重大損失。送料小車是基于PLC控制系統(tǒng)來設(shè)計(jì)的，控制系統(tǒng)的每一步動作都直接作用于送料小車的運(yùn)行，因此，送料小車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能的好壞有著直接的關(guān)系。送料小車能否正常運(yùn)行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。1.2 控制系統(tǒng)介紹圖1-1 送料小車本控制系統(tǒng)只

11、要是用于控制送料小車的自動送料。它既能減輕人的勞動強(qiáng)度又能自動準(zhǔn)確到達(dá)人不能達(dá)到或很難到達(dá)的預(yù)定位置。如圖1-1，推車機(jī)可以沿軌道上下移動，到達(dá)預(yù)定位置。推車機(jī)上是一個小型泵站，通過控制電磁閥換向，使兩油缸伸出、縮回，頂出送料小車，再由各個倉位控制要料。用PLC對送料小車實(shí)現(xiàn)控制，其具體要求如下：(1)送料小車1動作要求：送料小車負(fù)責(zé)向四個料倉送料，送料路上從左向右共有4個料倉（位置開關(guān)SQ1，SQ2，SQ3，SQ4）分別受PLC的I0.0，I0.1，I0.2，I0.3檢測，當(dāng)信號狀態(tài)為1是，說明運(yùn)料小車到達(dá)該位置。小車行走受兩個信號的驅(qū)動，Q0.4驅(qū)動小車左行，Q0.5驅(qū)動小車右行。料倉要料

12、由4個手動按鈕（SB1，SB2，SB3，SB4）發(fā)出(對應(yīng)于PLC為I0.4，I0.5，I0.6，I0.7)按鈕發(fā)出信號其相應(yīng)指示燈就亮（HL1-HL4），指示燈受PLC的控制。送料小車2動作要求：送料小車負(fù)責(zé)向四個料倉送料，送料路上從左向右共有4個料倉（位置開關(guān)SQ11，SQ12，SQ13，SQ14）分別受PLC的I1.0，I1.1，I1.2，I1.3檢測，當(dāng)信號狀態(tài)為1是，說明運(yùn)料小車到達(dá)該位置。小車行走受兩個信號的驅(qū)動，Q1.5驅(qū)動小車左行，Q1.4驅(qū)動小車右行。料倉要料由4個手動按鈕（SB11，SB12，SB13，SB14）發(fā)出(對應(yīng)于PLC為I1.4，I1.5，I1.6，I1.7)按

13、鈕發(fā)出信號其相應(yīng)指示燈就亮（HL11-HL14），指示燈受PLC的控制。(2)運(yùn)料小車行走條件：運(yùn)料小車右行條件：小車在1，2，3號倉位，4號倉要料；小車在1，2號倉位，3號倉要料；小車在1號倉位，2號倉要料。運(yùn)料小車左行條件：小車在4，3，2，0號倉位，1號倉要料；小車在4，3，0號倉位，2號倉要料；小車在4，0號倉位，3號倉要料；小車在0位，4號倉位要料。運(yùn)料小車停止條件：要料倉位與小車的車位相同時，應(yīng)該是小車的停止條件。運(yùn)料小車的互鎖條件：小車右行時不允許左行啟動，同樣小車左行時也不允許右行啟動。2送料小車系統(tǒng)方案的選擇2.1 可編程控制器 PLC的優(yōu)點(diǎn)可編程控制器PLC對用戶來說，是一

14、種無觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的推廣應(yīng)用?？删幊炭刂破魇敲嫦蛴脩舻膶Ｓ霉I(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有許多明顯的特點(diǎn)。1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如西門子公司生產(chǎn)的S7系列PLC平均無故障時間高達(dá)30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降

15、低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2.配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變

16、得非常容易。3.易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。4.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生

17、產(chǎn)場合。5.體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100 mm，重量小于150 g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小，很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。2.2 小車送料系統(tǒng)方案的選擇實(shí)現(xiàn)小車送料系統(tǒng)控制有很多方法來實(shí)現(xiàn)，可以用單片機(jī)、可編程控制器PLC等元器件來實(shí)現(xiàn)。但在單片機(jī)控制系統(tǒng)電路中需要加入A/D，D/A轉(zhuǎn)換器，線路復(fù)雜，還要分配大量的中斷口地址。而且單片機(jī)控制電路易受外界環(huán)境的干擾，也具有不穩(wěn)定性。另外控制程序需要具有一定編程能力的人才能編譯出，在維修時也需要高技術(shù)的人員才能修復(fù)，所以在此也不易用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。而從上述第一節(jié)對PLC的特點(diǎn)了解可知

18、，PLC具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此我們歸納出：可編程控制器PLC具有很高的可靠性，通常的平均無故障時間都在30萬小時以上；安裝，操作和維護(hù)也較容易；編程簡單，PLC的基本指令不多，編程器使用比較方便，程序設(shè)計(jì)和產(chǎn)品調(diào)試周期短，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。此外PLC內(nèi)部定時、計(jì)數(shù)資源豐富，可以方便地實(shí)現(xiàn)對送料小車的控制。因此，最終我選擇了用可編程控制器PLC來實(shí)現(xiàn)送料小車系統(tǒng)的控制，完成本次的設(shè)計(jì)題目。3 STEP7-Micro/WIN32編程軟件介紹及功能3.1 STEP7-Micro/WIN32編程軟件介紹STEP7-Micro/WIN32是西門子公司專為SIMATIC S7-200系列可編程序控制器研制開

19、發(fā)的編程軟件，它是基于Windows的應(yīng)用軟件，功能強(qiáng)大，既可用于開發(fā)用戶程序，又可實(shí)時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。下面將介紹該軟件的安裝、基本功能以及如何應(yīng)用編程軟件進(jìn)行編程、調(diào)試和運(yùn)行監(jiān)控等內(nèi)容。3.2、基本功能STEP7-Micro/WIN32編程軟件的基本功能是協(xié)助用戶完成應(yīng)用軟件的開發(fā)，其主要實(shí)現(xiàn)以下功能。(1)在脫機(jī)（離線）方式下創(chuàng)建用戶程序，修改和編輯原有的用戶程序。在脫機(jī)方式時，計(jì)算機(jī)與PLC斷開連接，此時能完成大部分的基本功能，如編程、編譯、調(diào)試和系統(tǒng)組態(tài)等，但所有的程序和參數(shù)都只能存放在計(jì)算機(jī)的磁盤上。(2)在聯(lián)機(jī)（在線）方式下可以對與計(jì)算機(jī)建立通信關(guān)系的PLC直接進(jìn)行各種操作

20、，如上載、下載用戶程序和組態(tài)數(shù)據(jù)等。(3)在編輯程序的過程中進(jìn)行語法檢查，可以避免一些語法錯誤和數(shù)據(jù)類型方面的錯誤。經(jīng)語法檢查后，梯形圖中錯誤處的下方自動加紅色波浪線，語句表的錯誤行前自動畫上紅色*，且在錯誤處加上紅色波浪線。(4）對用戶程序進(jìn)行文檔管理，加密處理等。(5）設(shè)置PLC的工作方式、參數(shù)和運(yùn)行監(jiān)控等。3.3、其他功能 （1）運(yùn)動控制 S7-200提供有開環(huán)運(yùn)動控制的三種方式： 脈寬調(diào)制（PWM）-內(nèi)置于S7-200，用于速度、位置或占空比控制。 脈沖串輸出（PTO）-內(nèi)置于S7-200，用于速度和位置控制。 EM253位控模塊-用于速度和位置控制的附加模塊。 為了簡化您應(yīng)用程序中位

21、控功能的使用，STEP7-Micro/WIN提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO或位控模塊的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置進(jìn)行動態(tài)控制。對于位控模塊，STEP 7-Micro/WIN還提供了一個控制面板，可以控制、監(jiān)視和測試您的運(yùn)動操作。（2）創(chuàng)建調(diào)制解調(diào)模塊程序使用EM241調(diào)制解調(diào)模塊可以將S7-200直接連到一個模擬電話線上，并且支持S7-200與STEP 7-Micro/WIN的通訊。該調(diào)制解調(diào)模塊還支持Modbus從站RTU協(xié)議，該模塊與S7-200之間的通訊通過擴(kuò)展I/O總線實(shí)現(xiàn)。STEP 7-Micro/WIN提供一

22、個調(diào)制解調(diào)擴(kuò)展向?qū)?，它可以幫助您設(shè)置一個遠(yuǎn)端的調(diào)制解調(diào)器，或者設(shè)置將S7-200連向遠(yuǎn)端設(shè)備的調(diào)制解調(diào)模塊。（3）USS協(xié)議庫STEP 7-Micro/WIN指令庫，該指令庫包括預(yù)先組態(tài)好的子程序和中斷程序，這些子程序和中斷程序都是專門為通過USS協(xié)議與驅(qū)動通訊而設(shè)計(jì)的。通過USS指令，您可以控制這個物理驅(qū)動，并讀/寫驅(qū)動參數(shù)?？梢栽赟TEP 7-Micro/WIN指令樹的庫文件夾中找到這些指令。當(dāng)您選擇一個USS指令時，系統(tǒng)會自動增加一個或多個相關(guān)的子程序（USS1到USS7）。西門子庫在一張單獨(dú)的CD上出售，STEP 7-Micro/WIN附加件：指令庫，訂貨號是6ES7 830-2BC0

23、0-0YX0。在定購和安裝了1.1版本的西門子庫后，任何后續(xù)STEP 7-Micro/WIN V3.2x和V4.0升級都會在不需要附加費(fèi)用的情況下自動升級您的庫（當(dāng)增加或修改庫時）。（4）Modbus從站協(xié)議指令STEP 7-Micro/WIN指令庫包含有專門為Modbus通訊設(shè)計(jì)的預(yù)先定義的子程序和中斷服務(wù)程序，使得與Modbus主站的通訊簡單易行。使用Modbus從站協(xié)議指令，您可以將S7-200組態(tài)作為Modbus RTU從站，與Modbus主站通訊?？梢栽赟TEP 7-Micro/WIN指令樹的庫文件夾中找到這些指令。通過這些新指令，可以將S7-200作為Modbus從站。當(dāng)選擇一個M

24、odbus從站指令時，會有一個或多個相關(guān)的子程序自動添加到您的項(xiàng)目中。西門子庫在一張單獨(dú)的光盤上出售，STEP 7-Micro/WIN附加件：指令庫，訂貨號為6ES7830-2BC00-0YX0。在定購和安裝了1.1版本的西門子庫后，任何后續(xù)的STEP 7-Micro/WINV3.2x和V4.0升級都會在不需要附加費(fèi)用的情況下自動升級您的庫（當(dāng)增加或修改庫時）。（5）使用配方STEP 7-Micro/Win軟件中提供了配方向?qū)С绦騺韼椭M織配方和定義配方。配方存在存儲卡中，而不是PLC中。STEP 7-Micro/WIN軟件和S7-200 PLC已經(jīng)支持配方功能。STEP 7-Micro/W

25、in軟件中提供了配方向?qū)С绦騺韼椭M織配方和定義配方。所有配方存在存儲卡中。因此，為了使用配方功能，必須要在PLC中插入一塊64K或者256K的存儲卡。要查閱關(guān)于存儲卡的更多信息。（6）使用數(shù)據(jù)歸檔STEP 7-Micro/Win提供數(shù)據(jù)歸檔向?qū)В瑢⑦^程測量數(shù)據(jù)存入存儲卡中。將過程數(shù)據(jù)移入存儲卡可以節(jié)省V存儲區(qū)的地址空間，否則這些數(shù)據(jù)將儲存在V存儲區(qū)中。（7）PID自整定和PID整定控制面板S7-200PLC已經(jīng)支持PID自整定功能，STEP 7-Micro/WIN中也添加了PID整定控制面板。這就大大增強(qiáng)了S7-200PLC的功能，并且使這一功能的使用變得更加容易。4基于PLC的送料小車接

26、線圖及梯形圖4.1 送料小車PLC的 I/O分配表根據(jù)控制要求，PLC控制送料小車的輸入輸出(I0)地址編排如下表所示，其中SB5為啟動開關(guān)，為SB6停止開關(guān)，SA6、SA7為手動連續(xù)選擇開關(guān)，SA1、SA2為上下、左右轉(zhuǎn)換開關(guān)，SA3、SA4、SA5為油缸單動聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān)。Q0.0-Q0.3和Q1.0-Q1.3控制8個要料指示燈，Q0.4-Q0.5和Q1.4-Q1.5控制小車1、2左行右行，Q0.6-Q0.7和Q1.6-Q1.7。如表4-1所示：4-1 I/O分配表輸入點(diǎn)分配輸出點(diǎn)分配輸入接點(diǎn)輸入開關(guān)名稱輸出接口驅(qū)動設(shè)備小車1行程開關(guān)(SQ1-SQ4)小車1要料指示燈(HL1-HL4)小車1

27、控制按鈕(SB1-SB4)小車1左右行線圈小車2行程開關(guān)(SQ11-SQ14)油缸1伸出縮回線圈小車2控制按鈕(SB11-SB14)小車2要料指示燈(HL11-HL14)推車機(jī)行程開關(guān)(SQ5-SQ10)小車2左右行線圈起動，停止按鈕(SB5，SB6)油缸2伸出縮回線圈手動，連續(xù)轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA6，SA7)推車機(jī)上下行線圈推車機(jī)上下，左右轉(zhuǎn)換開關(guān) (SA1，SA2)油缸單動聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA3-SA5)4.2 PLC端子接線圖PLC型號的選擇：由于該系統(tǒng)是在原來CPU226的基礎(chǔ)上改進(jìn)的設(shè)備，而現(xiàn)在共用了31個輸入，用直流24V；18個輸出，用交流電220V，所以我選擇用S7-200系列CPU2

28、26，加一個EM223的擴(kuò)展模塊。CPU226的主要的技術(shù)參數(shù)：輸入24VDC，24點(diǎn)；輸出220VAC，16點(diǎn)；電源電壓為AC100240V 50/60Hz。EM223的主要技術(shù)參數(shù)：輸入24VDC，8點(diǎn)；輸出220VAC，8點(diǎn)；電源電壓為AC100240V 50/60Hz。如圖4-1所示：圖4-1 端子接線圖4.3梯形圖分段設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的自動送料小車梯形圖，是分開來畫的。由總程序結(jié)構(gòu)圖、自動操作程序圖、手動操作程序圖、小車1左右自動送料運(yùn)行程序圖、小車2左右自動送料運(yùn)行程序圖組成。圖4-2 總系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（1）程序的總結(jié)構(gòu)圖如圖4-2所示：因?yàn)樵谑謩硬僮鞣绞较?，各種動作都是用按鈕控制來實(shí)現(xiàn)的

29、，其程序可獨(dú)立于自動操作程序而另行設(shè)計(jì)。因此，總程序可分為兩段獨(dú)立的部分：手動操作程序和自動操作程序。當(dāng)選擇手動操作時，則輸入點(diǎn)I3.0接通，其常閉觸點(diǎn)斷開，執(zhí)行手動程序，并由于I3.1的常閉觸點(diǎn)為閉合，則跳過自動程序。若選擇自動操作方式，將跳過手動程序段而執(zhí)行自動程序。（2）自動程序設(shè)計(jì)，自動操作控制主要是由行程開關(guān)來控制推車機(jī)的上行、下行，兩缸的伸出、縮回。通過行程開關(guān)的上限、下限、左限、右限準(zhǔn)確的控制推車機(jī)到達(dá)預(yù)定位置。自動程序時，手動自動轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到連續(xù)檔SA7，按下啟動按鈕SB6，推車機(jī)上行，碰到上位行車開關(guān)SQ6，上行停止；同時兩個油缸動作，推動兩小車向左移動，小車1、2碰到左位行

30、程開關(guān)SQ10、SQ5，說明兩小車到位，這時各個倉位可向小車要料；而且兩油缸縮回，碰到行程右位開關(guān)SQ8、SQ9停止收縮，推車機(jī)下行到行程開關(guān)位SQ7時停止。如圖4-3所示：圖4-3 自動操作程序圖（3）手動操作程序的設(shè)計(jì)，手動操作控制簡單，可按照一般繼電器控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)法來設(shè)計(jì)。手動程序時，手動自動轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到手動檔SA6，上下、左右轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到上/下行檔時，按啟動按鈕SB5推車機(jī)上行，按停止按鈕SB6推車機(jī)下行；上下、左右轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到左/右檔時，撥動單動聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3（缸1動作），按啟動按鈕SB5，缸1伸出推動小車1左行；按停止按鈕SB6，缸1縮回；撥動轉(zhuǎn)換開關(guān)到SA5（缸2動作）

31、，按啟動按鈕SB5，缸2伸出推動小車2左行，按停止按鈕SB6，缸2縮回；撥動單動聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān)到SA4（兩缸同時動作）按啟動按鈕SB5，兩缸伸出推動兩小車左行；按停止按鈕SB6，兩缸縮回。如圖4-4所示：圖4-4 手動操作程序圖（4）小車1自動送料運(yùn)行程序，把小車1送到指定位置后，四個倉位就可以向小車要料了，分別代表小車1的1號料倉到4號料倉的要料狀態(tài)，運(yùn)料小車1當(dāng)前所處位置由，運(yùn)料小車1的右行，左行，停止控制由Q0.4、Q0.5。小車到位后，用上微分操作（P）來清除料倉要料狀態(tài)信號及控制小車停車。（上微分操作的注意事項(xiàng)，上微分脈沖只存在在一個掃描周期，接受這一脈沖控制的元件應(yīng)寫在這一脈沖出現(xiàn)的

32、語句之后）。小車1自動送料圖如下圖4-5所示：圖4-5 小車1左右自動送料運(yùn)行程序圖就可以向小車要料了，分別代表小車2的1號料倉到4號料倉的要料狀態(tài)。運(yùn)料小車2當(dāng)前所處位置由I1.0-I1.3，運(yùn)料小車2的右行，左行，停止（5）小車2自動送料運(yùn)行程序，把小車2送到指定位置后，四個倉位控制由Q1.4、Q1.5。小車到位后，用上微分操作（P）來清除料倉要料狀態(tài)信號及控制小車停車。小車2自動送料圖4-6所示：圖4-6 小車2左右自動送料運(yùn)行程序圖4.4 程序運(yùn)行原理說明調(diào)試與完善本程序是用梯形圖所寫的。在運(yùn)行前，先選擇工作方式，手動/自動。選擇手動SA6時，把上/下、左/右轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)到上/下檔SA

33、1，按下SB5起動點(diǎn)動按鈕，推車機(jī)上行，按下SB6停止點(diǎn)動按鈕，推車機(jī)下行；把上/下、左/右轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)到左/右檔SA2，再選擇小車的單動、聯(lián)動控制，小車1單動時把單動/聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)到單動檔SA3，兩小車聯(lián)動時旋轉(zhuǎn)到聯(lián)動檔SA4，小車2單動時旋轉(zhuǎn)到單動檔SA5，這時按下起動按鈕SB5，油缸推動小車左行，按下停止按鈕SB6，油缸縮回。選擇自動SA7時，按下起動按鈕SB5，推車機(jī)開始上行，碰到上限行程開關(guān)SQ6時停車，兩缸自動推出小車，小車碰到左限行程開關(guān)SQ5、SQ10時，說明小車到位，各個倉位可以向小車要料，這時兩缸自動縮回，碰到右限行程開關(guān)SQ8、SQ9時，推車機(jī)自動下行，下行到位后（碰

34、到SQ7）停車。只有再次按下起動按鈕SB5，才能再次運(yùn)行。手動程序中設(shè)置了聯(lián)鎖和保護(hù)電路。如推車機(jī)的上行、下行常閉觸點(diǎn)的聯(lián)鎖，推車機(jī)上下行行程有行程開關(guān)SQ6、SQ7控制保護(hù)。自動程序是根據(jù)推車機(jī)的位置、油缸的位置來控制電路執(zhí)行下一條指令的。油缸把小車推到位后，小車處于準(zhǔn)備送料的初始位置，這時1-4號倉位都可以向小車要料。本設(shè)計(jì)中要料時刻不同時，先要料者優(yōu)先，但是要料時刻相同時，卻不知道小車向哪個倉位送料，需要改進(jìn)。4.5系統(tǒng)總梯形圖設(shè)計(jì)由以上，我們畫出送料小車系統(tǒng)的總梯形圖，其中包括推車機(jī)的手動控制程序、自動控制程序、送料小車1控制程序、送料小車2控制程序。如下圖4-7所示：圖4-7送料小車

35、梯形圖（a）圖4-7 送料小車梯形圖（b）圖4-7 送料小車梯形圖（c）圖4-7 送料小車梯形圖（d）4.6小車程序設(shè)計(jì)由系統(tǒng)總梯形圖，我們寫出送料小車的程序指令，如下表3-2所示：表4-2 送料小車程序指令表LDNI3.0AI3.3JMP0AI2.6LDI3.2ANI2.4LPS=Q1.6AI2.6LDI2.4ANI2.0OM2.2=Q2.0ANI1.3LPP=M2.2AI2.7LDI3.4ANI2.1OM2.0=Q2.1AI3.3LDI3.5AI2.7=M2.0ANI2.2LDI3.4=Q0.7OM2.0LDI3.6AI3.3OM2.0AI3.3AI3.3AI2.6AI2.7ANI2.5A

36、NI2.3=Q0.6=Q1.7LDI2.5LBL0OM2.1LDNI3.1ANI0.3JMP1=M2.1LDI2.6LDI3.6OQ2.0OM2.0ANI2.0ANQ2.1OQ1.7ANI2.7ANI2.3=Q2.0ANQ1.6LDI2.0ANI2.7OQ0.6=Q1.7ANI2.5LDI2.5ANQ0.7ANI2.4ANI2.7OQ2.1=Q0.6ANQ2.0LDI2.5ANI2.1OM2.1ANI2.7ANI0.3=Q2.1=M2.1LBL1LDI2.0LDI0.4OQ1.6ANM0.1ANI2.4ANM0.2ANQ1.7ANM0.3ANI2.7SM0.01=Q1.6SQ0.01LDI2.

37、4LDI0.5OM2.2ANM0.0ANI1.3ANM0.2=M2.2ANM0.3LDI2.5SM0.11OQ0.7SQ0.11ANI2.2LDI0.6ANQ0.6ANM0.0ANI2.7ANM0.1=Q0.7ANM0.3LDI2.4SM0.21SQ0.21AI0.5LDI0.7OLDANM0.0ANQ0.5ANM0.1SQ0.4ANM0.2LDI0.3SM0.31OI0.2SQ0.31OI0.1LDI0.0OM2.1AM0.0AI0.4LDI0.1LDI0.3AM0.1OI0.2OLDOM2.1LDI0.2AI0.5AM0.2OLDOLDLDI0.3LDI0.3OM2.1AM0.3AI0.6

38、OLDOLDEULDM2.1RQ0.06AI0.7RM0.04OLDLDI0.0ANQ0.4OI0.1SQ0.51OI0.2LDI1.4AI.7ANM1.1LDI0.0ANM1.2OI0.1ANM1.3AI0.6SM1.01OLDSQ1.01LDI0.0LDI1.5ANM1.0LDI1.0ANM1.2OI1.1ANM1.3OI1.2SM1.11AI1.7SQ1.11LDI1.0LDI1.6OI1.1ANM1.0AI1.6ANM1.1OLDANM1.3LDI1.0SM1.21AI1.5SQ1.21OLDLDI1.7ANQ1.5ANM1.0SQ1.41ANM1.1LDI1.3ANM1.2OI1.2

39、SM1.31OI1.1SQ1.31OM2.2LDI1.0AI1.4AM1.0LDI1.3LDI1.1OI1.2AM1.1OM2.2OLDAI1.5LDI1.2OLDAM1.2LDI1.3OLDOM2.2LDI1.3AI1.6AM1.3OLDEULDM2.2RQ1.06AI1.7RM1.04OLDANQ1.4SQ1.51結(jié) 論在做這個設(shè)計(jì)中，我學(xué)會了很多以前沒學(xué)過的知識，也鞏固了很多以前沒學(xué)好的知識，使我的專業(yè)理論知識更加扎實(shí)，軟件操作更加熟練了。做完這個設(shè)計(jì)后，我得出幾個結(jié)論如下：一、送料小車在硬件設(shè)計(jì)中，加入了擴(kuò)展模塊，可以在觸點(diǎn)不夠的情況下方便地實(shí)現(xiàn)該小車的系統(tǒng)控制；然后軟件設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了

40、上微分指令，簡化了程序，還運(yùn)用了互鎖和聯(lián)鎖，確保了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少了系統(tǒng)的故障點(diǎn)。在送料小車的系統(tǒng)中加入了手動操作程序，便于設(shè)備的維修，方便操作人員操作。二、該小車系統(tǒng)在實(shí)施的情況下，其成本價格比較高。三、該小車控制系統(tǒng)的研究方向：由于本小車系統(tǒng)并不完善，只做了送料，沒有設(shè)計(jì)小車怎么裝料和小車到料倉后送料的多少。這兩方面是該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完善，是將來的研究方向。最后，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們的設(shè)計(jì)能力以及全面的考慮問題能力。學(xué)習(xí)的過程是痛苦的但是收獲成功的喜悅更是讓人激動的。相信通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)它對我以后的學(xué)習(xí)及工作都會產(chǎn)生積極的影響。謝 辭本論文是在葛寧講師親自指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師在學(xué)業(yè)上給了我很大的幫助，使我在設(shè)計(jì)過程中避免了許多無為的工作。導(dǎo)師一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度，精益求精、誨人不倦的學(xué)者風(fēng)范，以及正直無私、磊落大度的高尚品格，更讓我明白許多做人的道理，在此我對導(dǎo)師表示衷心的感謝！本論文能夠完成，要感謝西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)院的所有