電動運(yùn)輸小車的PLC控制

襄樊學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)成績評定表課程名稱機(jī)電傳動控制課程設(shè)計(jì)課程編號專業(yè)班級機(jī)制0811班姓名齊超項(xiàng)目評分標(biāo)準(zhǔn)評分等級得分折合分平時成績（占20％）1、態(tài)度端正，設(shè)計(jì)認(rèn)真，能積極動腦思考，學(xué)習(xí)紀(jì)律好。優(yōu)秀2、態(tài)度較好，較認(rèn)真，能積極動腦思考，學(xué)習(xí)紀(jì)律較好。良好3、態(tài)度一般，較認(rèn)真，能動腦思考，學(xué)習(xí)紀(jì)律尚可。中等4、態(tài)度較差，不夠認(rèn)真，不善于動腦思考，紀(jì)律較差。及格5、態(tài)度差，不認(rèn)真，不動腦思考，紀(jì)律差。不及格圖紙質(zhì)量成績（占40％）1、繪圖規(guī)范，標(biāo)注準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)合理，圖紙質(zhì)量高。優(yōu)秀2、繪圖較規(guī)范、準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)基本合理，圖紙質(zhì)量較好。良好3、繪圖基本規(guī)范、準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)基本合理，圖紙質(zhì)量一般。中等4、繪圖不夠規(guī)范、準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)不太合理，圖紙質(zhì)量較差。及格5、繪圖不規(guī)范、準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)不合理，圖紙質(zhì)量差。不及格設(shè)計(jì)報(bào)告成績（占40％）1、撰寫規(guī)范，設(shè)計(jì)思路清晰，知識運(yùn)用熟練，設(shè)計(jì)詳盡細(xì)致，按要求完成設(shè)計(jì)。優(yōu)秀2、撰寫較規(guī)范，設(shè)計(jì)思路基本清晰，知識運(yùn)用較熟練，設(shè)計(jì)基本詳盡細(xì)致，能按要求完成設(shè)計(jì)。良好3、撰寫基本規(guī)范，設(shè)計(jì)思路基本清晰，知識運(yùn)用尚可，設(shè)計(jì)基本詳盡細(xì)致，能按要求完成設(shè)計(jì)。中等4、撰寫不夠規(guī)范，設(shè)計(jì)思路不太清晰，知識運(yùn)用一般，設(shè)計(jì)不夠詳盡細(xì)致，基本完成設(shè)計(jì)。及格5、撰寫不規(guī)范，設(shè)計(jì)思路不夠清晰，知識運(yùn)用不熟練，設(shè)計(jì)不夠詳盡細(xì)致，沒有按要求完成設(shè)計(jì)。不及格總評成績

指導(dǎo)教師：吳何畏老師2011年10月注：1、該成績評定表每位學(xué)生一份，并裝訂在設(shè)計(jì)說明書的最后；2、指導(dǎo)教師按課程設(shè)計(jì)大綱的要求評定成績，并給出總評成績；3、折合分：優(yōu)秀≥90分,良好80-89分,中等70-79分,及格60-69分,不及格<60分。襄樊學(xué)院《機(jī)電傳動控制課程設(shè)計(jì)》報(bào)告題目電動運(yùn)輸小車的PLC控制專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班級機(jī)制0811姓名齊超學(xué)號08116110指導(dǎo)教師職稱吳何畏老師

摘要：可編程邏輯控制器，簡稱PLC，是一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)。它的編程方便、操作簡單尤其是高通用性等優(yōu)點(diǎn)，使它在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC已經(jīng)形成了一種工業(yè)趨勢。目前，在自動化生產(chǎn)線上，有些生產(chǎn)機(jī)械的工作臺需要按一定的順序?qū)崿F(xiàn)自動往返運(yùn)動，并且有的還要去在某些位置有一點(diǎn)的時間停留，以滿足生產(chǎn)工藝要求。將PLC應(yīng)用到車間運(yùn)輸小車電氣控制系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸小車的自動化控制，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。PLC運(yùn)輸小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡單，控制速度快，精度高，可靠性和可維修性好，安裝、維修和改造方便等優(yōu)點(diǎn)。PLC的控制是設(shè)計(jì)研究重點(diǎn)之一，在車間運(yùn)輸需求分析的基礎(chǔ)上。通過概念的設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立了一套適應(yīng)車間運(yùn)輸?shù)目刂葡到y(tǒng)。關(guān)鍵詞：PLC；運(yùn)輸小車；自動控制

目錄第一章前言 11.1PLC運(yùn)輸小車簡介 11.2運(yùn)輸小車進(jìn)行PLC改造的目的及意義 1第二章工藝過程及設(shè)計(jì)方案確定 22.1設(shè)計(jì)要求 22.2方案分析及方案確定 22.3系統(tǒng)組成原理及硬件配置 22.4系統(tǒng)變量定義及分配表 22.5系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì) 3第三章PLC輸出的電壓轉(zhuǎn)換電路 4第四章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 54.1控制程序時序圖設(shè)計(jì) 54.2控制程序流程圖設(shè)計(jì) 54.3控制程序設(shè)計(jì) 6設(shè)計(jì)總結(jié) 10參考文獻(xiàn)： 11┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊襄樊學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告紙第11頁第一章前言1.1PLC運(yùn)輸小車簡介財(cái)富的創(chuàng)造來源于技術(shù)進(jìn)步。運(yùn)料小車是工業(yè)逗料的主要設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于自動生產(chǎn)線、冶金、有色盒屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè)，各工序之間的物品常用有軌小車來轉(zhuǎn)運(yùn)。小車通常采用電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)小車后退。使用PLC控制運(yùn)輸小車的出現(xiàn)，大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)約了勞動力。更創(chuàng)造了大量的財(cái)富，以至于科技又向前邁了一個新臺階。1.2運(yùn)輸小車進(jìn)行PLC改造的目的及意義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，同時日常維護(hù)也變得容易起來，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。運(yùn)輸小車廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)車間，主要進(jìn)行材料的運(yùn)輸，其技術(shù)性能高低不僅關(guān)乎運(yùn)輸效率，更關(guān)系著生產(chǎn)效率。目前，我國生產(chǎn)車間是基本處于八、九十年代的機(jī)械化水平，與現(xiàn)代國外智能化、數(shù)字化控制技術(shù)還有很大差距，跟不上市場的需要。由于可靠性較差，造成機(jī)械、電器事故率比較高，因此急需提高其控制技術(shù)水平。與此同時，PLC在我國工業(yè)領(lǐng)域有著越來越廣的應(yīng)用，尤其表現(xiàn)在重工業(yè)中。這就為對現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中技術(shù)老化部分的PLC改造，提高其自動化、智能化水平提供了很好的機(jī)會，也只有這樣才能迅速增強(qiáng)自身競爭力，并提高我國的PLC產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)能力，力爭打破西門子、三菱和施耐德等PLC巨頭的壟斷。取其之長，補(bǔ)己之短，最終超越它們。

第二章工藝過程及設(shè)計(jì)方案確定2.1設(shè)計(jì)要求某工廠有一輛運(yùn)輸小車供8個加工點(diǎn)使用，使用要求如下1)PLC上電后，車停在某加工點(diǎn)（下稱工位），若沒有用車呼叫（下稱呼車）時，則各工位的指示燈亮，表示各工位可以呼車。2)若某工位呼車（按本位呼車按鈕）時，各位的指示燈均滅，表示此后再呼車無效。3)停車位呼車則小車不動。當(dāng)呼車位號大于停車位號時，小車自動向高位行駛，當(dāng)呼車位號小于停車位號時，小車自動向低位行駛。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時自動停車。4)小車到達(dá)某位時應(yīng)停留30s供該工位使用，不應(yīng)立即被其他工位呼走。5)臨時停電后再復(fù)電，小車不會自行啟動。2.2方案分析及方案確定為了區(qū)別在工位依1～8編號，并且各設(shè)一個限位開關(guān)。為了呼車，每個工位設(shè)一呼車按鈕，系統(tǒng)設(shè)啟動及停機(jī)按鈕各1個，小車設(shè)正反轉(zhuǎn)接觸器各1個，實(shí)現(xiàn)高低車位的移動。每個工位設(shè)1個呼車指示燈1個，但并聯(lián)接于各個輸出口上。系統(tǒng)布置圖如圖所示。2.3系統(tǒng)組成原理及硬件配置PLC型號:FX2N存儲器容量：2G各種常用電器元件：導(dǎo)線若干2.4系統(tǒng)變量定義及分配表

限位開關(guān)呼叫開關(guān)啟動開關(guān)停止開關(guān)復(fù)位開關(guān)X0~X7X10~X17X20X21X22電機(jī)正反轉(zhuǎn)指示燈定時器輔助繼電器Y10、Y11Y0~Y7T0M10M輸入19點(diǎn)，輸出10點(diǎn)。故PLC的I/O點(diǎn)數(shù)為29點(diǎn)，F(xiàn)X-2N系列的PLC符合設(shè)計(jì)要求。2.5系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)第三章PLC輸出的電壓轉(zhuǎn)換電路電壓轉(zhuǎn)換電路采用2個DC24V繼電器和1個12V直流電源來實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，2個繼電器線圈直接接到可編程控制器的輸出端。當(dāng)繼電器線圈1得電時．繼電器1的觸點(diǎn)由k1轉(zhuǎn)換到k2，而繼電器線圈2的觸點(diǎn)狀態(tài)不變，電流流向如所示，驅(qū)使DCI2V電機(jī)按一定方向運(yùn)轉(zhuǎn)：當(dāng)繼電器線圈2得電時，繼電器線圈I觸點(diǎn)狀態(tài)不變，而繼電器線圈2的觸點(diǎn)由k3轉(zhuǎn)換到k4，電流流向如I2所示．驅(qū)使DC12V電機(jī)按相反的方向運(yùn)轉(zhuǎn)。

第四章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1控制程序時序圖設(shè)計(jì)這個時序圖模擬的是X21啟動系統(tǒng)，指示燈全亮，小車初始位置為1號位置（X00），然后5號位（X14）呼叫，M11得點(diǎn)，指示燈滅按鍵失效，Y0得電電動機(jī)向高位走，小車經(jīng)過2，3，4號位，當(dāng)?shù)竭_(dá)5號位(X04)時得電小車停，T0計(jì)時30s。時間到M11失電，指示燈全亮按鍵恢復(fù)。如此循環(huán)當(dāng)X11按下，車向低位走。停止X21按下，所有的輸出與中間繼電器全部失電上圖即為該系統(tǒng)的時序圖。4.2控制程序流程圖設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)流程圖如下圖所示，通過比較小車當(dāng)前位置和呼叫信號位置決定小車運(yùn)行方向，當(dāng)小車當(dāng)前位置與呼叫信號位置相同，則小車停止運(yùn)行；每次只允許出現(xiàn)一個呼叫信號，其實(shí)現(xiàn)方法可以采用功能指令實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)方法見下文控制程序部分，其中當(dāng)前位置標(biāo)號用m表示，呼叫工位用n表示。

設(shè)計(jì)總結(jié)4.3控制程序設(shè)計(jì)本程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是處理好呼叫按鈕和到位開關(guān)的位置關(guān)系，為此我們采用了將每個位置的行程開關(guān)與每個位置的按鈕分別記錄到數(shù)據(jù)寄存器中去，如將小車當(dāng)前的位置送到數(shù)據(jù)寄存器D110中，將呼叫工作臺號送數(shù)據(jù)寄存器D100中，然后通過比較D110與D100中的數(shù)據(jù)，決定送料小車運(yùn)行方向和達(dá)到的目標(biāo)位置。程序解釋如下：第1段到第4段：X022是一復(fù)位按鈕，接通時不論小車在什么位置都啟動電機(jī)反轉(zhuǎn)，停在第一個位置。X020是啟動按鈕，接通后輔助繼電器M10得電，寄存器D100、D110清零，然后呼叫子程序P0。第5段到第12段：8個站的行程開關(guān)分別用常數(shù)1~8來表示，當(dāng)小車在1號站時，行程開關(guān)X000得電，將數(shù)字1傳送到數(shù)據(jù)寄存器D100。依此類推，當(dāng)小車在8號站時，行程開關(guān)X700得電，將數(shù)字8傳送到數(shù)據(jù)寄存器D100。第13段：PLC的呼叫位置的指示燈，當(dāng)呼叫按鈕按下是，接通輔助繼電器M11，起常閉觸點(diǎn)斷開，各個呼叫位的指示燈全滅，表示此事不能呼叫。第14段到15段：通過M11的常閉觸點(diǎn)，把8個呼叫按鈕分別用1~8表示輸入到寄存器D110中。如當(dāng)按下X011時，把數(shù)字2送到D110中，并且觸發(fā)繼電器M11，是M11常閉觸點(diǎn)斷開，其他呼叫按鈕便呼叫無效了，同時8個指示燈也全滅。第16段到20段：繼電器M11得電時，通過比較指令，比較D100和D110中的數(shù)值，當(dāng)D110中的數(shù)值小于D100時，繼電器M0得電，啟動電機(jī)Y011，使小車左行到達(dá)指定位置；當(dāng)D110中的數(shù)值大于D100時，繼電器M2得電，啟動電機(jī)Y012，時小車左行到達(dá)指定位置；當(dāng)?shù)竭_(dá)指定位置時，通過比較指令得D100中的數(shù)值和D110一直，繼電器M1得電，其上升沿觸點(diǎn)瞬間接通，啟動定時器定時30s，同時繼電器M30得電，并且自鎖，直到定時結(jié)束定時器常閉觸點(diǎn)斷開，定時器停止定時并清零。同時又通過常閉觸點(diǎn)M1斷開使電機(jī)控制繼電器Y011和Y012失電，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，小車停止前進(jìn)。最后是結(jié)束子程序，返回主程序。設(shè)計(jì)總結(jié)電動運(yùn)輸小車的PLC控制課程設(shè)計(jì)是機(jī)電課程中一個重要的環(huán)節(jié)，通過這次程設(shè)計(jì)使我對機(jī)電控制過程有了進(jìn)一步的了解，對有關(guān)的控制知識有了深刻的認(rèn)識。因?yàn)槔碚撝R學(xué)的不是很牢固，在設(shè)計(jì)中遇到了不少的問題，比如：忘記起前學(xué)過的專業(yè)基礎(chǔ)知識，通過理論與實(shí)際的結(jié)合，進(jìn)一步提高觀察、分析和解決問題的實(shí)際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動適應(yīng)現(xiàn)代化高素質(zhì)的人才。運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，把理論運(yùn)用到