基于PLC自動(dòng)倉儲(chǔ)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

年4月19日基于PLC自動(dòng)倉儲(chǔ)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔僅供參考成績：成績：課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目基于PLC自動(dòng)倉儲(chǔ)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所屬課程機(jī)電傳動(dòng)控制（含PLC）所屬學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化B1202學(xué)號(hào)學(xué)生姓名陸登宇指導(dǎo)教師趙業(yè)平7月目錄一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2二、總提設(shè)計(jì) 31、自動(dòng)倉庫運(yùn)輸車的運(yùn)動(dòng)流程 32、控制工藝要求 43、控制系統(tǒng)構(gòu)成圖 44、選擇PLC 4三、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 51、動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接線圖及中間繼電器隔離電路圖 52、PLC外部接線 5四、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 71、I/O地址分配表 72、控制系統(tǒng)流程圖 83、系統(tǒng)梯形圖 8（1）系統(tǒng)啟停 8（2）倉庫呼叫 9（3）行程開關(guān) 11（4）比較 12（5）運(yùn)輸車右行 13（6）運(yùn)輸車左行 13（7）延時(shí)環(huán)節(jié) 144、指令語句表 14五、程序調(diào)試及結(jié)果分析 201、程序調(diào)試 202、結(jié)果分析 20六、總結(jié) 21七、參考文獻(xiàn) 22一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)題目：基于PLC自動(dòng)倉儲(chǔ)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)時(shí)間：自年7月6日起至年7月16日。課程設(shè)計(jì)要求：1.工作開始后，車停在某個(gè)倉庫，若沒有用車呼叫時(shí)，各倉庫的指示燈亮，表示各倉庫能夠呼車。2.若某倉庫呼車(按本倉位的呼車按鈕)時(shí)，則其各倉位的指示燈均滅，表示此后再呼車無效。3.在停車位呼車則車不動(dòng)，當(dāng)呼車位號(hào)大于停車位號(hào)時(shí),小車自動(dòng)向高位行駛；當(dāng)呼車位號(hào)小于停車位號(hào)時(shí)，小車自動(dòng)向低位行駛。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時(shí)自動(dòng)停車。4.小車到達(dá)呼車位時(shí)停留30秒供該位使用，不應(yīng)立即被其它工位呼走。學(xué)生簽字：年月日課程設(shè)計(jì)評(píng)閱意見項(xiàng)目創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力評(píng)價(jià)20%綜合設(shè)計(jì)能力評(píng)價(jià)30%報(bào)告規(guī)范性評(píng)價(jià)30%口試20%成績總成績?cè)u(píng)閱教師：月日二、總提設(shè)計(jì)自動(dòng)倉庫是貨儲(chǔ)的重要組成部分，它是在不直接進(jìn)行工人處理的情況下能自動(dòng)的存儲(chǔ)和取出物品的系統(tǒng)。在倉庫進(jìn)貨過程中，使用運(yùn)輸車設(shè)備將物品存入倉庫。住計(jì)算機(jī)與PLC之間以及PLC之間的通信能夠及時(shí)地匯總信息，倉庫計(jì)算機(jī)及時(shí)記錄訂貨和到貨時(shí)間，顯示庫存量，計(jì)劃人員能夠方便作出供貨決策，管理人員隨時(shí)掌握貨源及需求。1、自動(dòng)倉庫運(yùn)輸車的運(yùn)動(dòng)流程如圖是自動(dòng)倉庫運(yùn)輸車運(yùn)送物品，整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)有6倉庫，有一個(gè)運(yùn)輸車來實(shí)現(xiàn)各個(gè)倉庫的運(yùn)送關(guān)系，用1臺(tái)可編程序控制器進(jìn)行控制。在每個(gè)倉庫設(shè)置一個(gè)呼叫開關(guān)，而且在對(duì)應(yīng)停車位置上設(shè)置一個(gè)限位開關(guān)，并分配給相應(yīng)的輸入地址，途中的編號(hào)是各停車位置的編號(hào)。在每個(gè)倉庫上均設(shè)有一個(gè)指示燈來顯示運(yùn)輸狀態(tài)。運(yùn)輸車能夠做前進(jìn)即正轉(zhuǎn)，后退即反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)倉庫之間的運(yùn)輸，系統(tǒng)設(shè)有用于起動(dòng)和停車的按鈕，這些都為PLC的輸入元件。運(yùn)輸車用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)托運(yùn)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各需要一個(gè)接觸器，是PLC的輸出執(zhí)行元件。運(yùn)輸車運(yùn)行的操作方法是當(dāng)1-6號(hào)倉庫任一個(gè)發(fā)出呼叫信號(hào)時(shí)運(yùn)輸車運(yùn)行到該倉庫然后停止，執(zhí)行操作。2、控制工藝要求①工作開始后，車停在某一個(gè)倉庫，若沒有用車呼叫時(shí)，系統(tǒng)工作指示燈亮，表示各倉庫能夠呼車。②若某倉庫呼車即按了呼車鍵時(shí)，指示燈亮，其余指示燈不亮，表示此后再呼車無效。③在停車位呼車則車不動(dòng)，當(dāng)呼車位號(hào)大于停車位號(hào)時(shí)，小車自動(dòng)向高位行駛，當(dāng)呼車位號(hào)小于停車位號(hào)時(shí)，小車自動(dòng)向低位行駛。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時(shí)自動(dòng)停車。④小車到達(dá)呼車位時(shí)停留30秒供該位使用，不應(yīng)立即被其它工位呼走。3、控制系統(tǒng)構(gòu)成圖4、選擇PLC根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，本自動(dòng)倉庫控制系統(tǒng)共有14個(gè)輸入量。9個(gè)輸出量，應(yīng)該選用西門子公司S7-200的CPU226整體式PLC。三、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接線圖及中間繼電器隔離電路圖經(jīng)過兩個(gè)繼電器實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。右圖為直流繼電器隔離電路圖。直流繼電器是自動(dòng)控制電路中起控制與隔離作用。由于電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)信號(hào)為220v電壓，那么PLC輸入模塊必須要選擇額定電壓為220v的輸入模塊。實(shí)際應(yīng)用中，如果控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)信號(hào)的交流接觸器直接接在PLC側(cè)，其工作產(chǎn)生的信號(hào)將會(huì)對(duì)PLC產(chǎn)生干擾，當(dāng)電流過大，很容易燒壞輸入模塊。因此在電路中加上直流續(xù)電器隔離。這樣電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的輸入信號(hào)不是直接接入PLC輸出模塊，而是經(jīng)過直流繼電器KA1，KA2進(jìn)行隔離，由直流繼電器接觸點(diǎn)送出一個(gè)24v信號(hào)到PLC輸入模塊，巧妙利用中間繼電器的隔離作用，保護(hù)PLC數(shù)入模塊不被燒壞，延長PLC輸入模塊使用壽命。2、PLC外部接線運(yùn)輸車由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車向右，反之向左行。小車控制系統(tǒng)的輸入，輸出設(shè)備與PLC的IO端對(duì)應(yīng)的外部接線：四、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、I/O地址分配表啟動(dòng)按鈕開關(guān)，停止按鈕開關(guān)，6個(gè)呼叫按鈕開關(guān)，6個(gè)行程開關(guān)一共14個(gè)輸入點(diǎn)?？刂葡到y(tǒng)的外部設(shè)備有7個(gè)指示燈和控制運(yùn)輸車運(yùn)動(dòng)的電機(jī)一個(gè)，電機(jī)有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個(gè)狀態(tài)，分別都應(yīng)正轉(zhuǎn)繼電器KM1和反轉(zhuǎn)繼電器KM2，因此輸出點(diǎn)有9個(gè)。PLC的輸入/輸出地址對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備I0.0啟動(dòng)按鈕開關(guān)I1.0停止按鈕開關(guān)I0.11號(hào)倉庫呼叫按鈕開關(guān)I0.22號(hào)倉庫呼叫按鈕開關(guān)I0.33號(hào)倉庫呼叫按鈕開關(guān)I0.44號(hào)倉庫呼叫按鈕開關(guān)I0.55號(hào)倉庫呼叫按鈕開關(guān)I0.66號(hào)倉庫呼叫按鈕開關(guān)I1.11號(hào)倉庫行程開關(guān)I1.22號(hào)倉庫行程開關(guān)I1.33號(hào)倉庫行程開關(guān)I1.44號(hào)倉庫行程開關(guān)I1.55號(hào)倉庫行程開關(guān)I1.66號(hào)倉庫行程開關(guān)Q0.0電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)（右行）Q0.7電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)（左行）Q0.11號(hào)倉庫呼叫指示燈Q0.22號(hào)倉庫呼叫指示燈Q0.33號(hào)倉庫呼叫指示燈Q0.44號(hào)倉庫呼叫指示燈Q0.55號(hào)倉庫呼叫指示燈Q0.66號(hào)倉庫呼叫指示燈Q1.0系統(tǒng)上電指示燈2、控制系統(tǒng)流程圖3、系統(tǒng)梯形圖（1）系統(tǒng)啟停按一下啟動(dòng)按鈕，I0.0得電時(shí)，M0.0得電并保持，Q0.0指示燈亮，表示系統(tǒng)處于待命狀態(tài)。（2）倉庫呼叫6個(gè)倉庫分別用數(shù)字1~6表示，當(dāng)1號(hào)倉庫按一下按鈕呼叫時(shí)，I0.1得電，M0.1置位，而且將數(shù)字1傳入變量儲(chǔ)存器VB0，為后續(xù)比較環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。其中M0.2，M0.4，M0.5，M0.6是實(shí)現(xiàn)自鎖功能，即當(dāng)1號(hào)倉庫呼叫時(shí)2~6號(hào)倉庫呼叫無效。2~6號(hào)呼叫時(shí)以此類推。（3）行程開關(guān)6個(gè)行程開關(guān)數(shù)字1~6表示。當(dāng)小車到達(dá)1號(hào)時(shí)，I1.1得電，將數(shù)字1傳入變量存儲(chǔ)器VB1，為后續(xù)比較環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。到達(dá)2~6號(hào)倉庫時(shí)以此類推。（4）比較按一下啟動(dòng)按鈕和呼叫按鈕之后，本環(huán)節(jié)開始對(duì)變量存儲(chǔ)器VB0和變量存儲(chǔ)器VB1中數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)呼叫倉庫號(hào)碼大于運(yùn)輸車所在的倉庫位置號(hào)碼時(shí)，M1.0得電，小于時(shí)M1.1，等于時(shí)M1.2得電。（5）運(yùn)輸車右行M1.0得電時(shí)，Q0.0得電，電機(jī)正轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車右行（6）運(yùn)輸車左行M1.1得電，Q1.0得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車右行（7）延時(shí)環(huán)節(jié)M1.2得電時(shí)，延時(shí)繼電器得電，30S之后T37得電輔助繼電器M0.0，M0.2，M0.3，M0.4，M0.5，M0.6復(fù)位。保證小車到達(dá)呼車位時(shí)停留30S供該位使用，不應(yīng)立即被其它工位呼走。4、指令語句表五、程序調(diào)試及結(jié)果分析1、程序調(diào)試按照PLC的I/O端對(duì)應(yīng)的外接線圖連接硬件電路，檢查無誤后實(shí)驗(yàn)裝置上電。打開SIEMNSS7-200PLCz編程軟件，輸入程序。經(jīng)編譯檢查無誤后，下載該程序到編程軟件中，然后執(zhí)行該程序。程序調(diào)試：按一下I0.0，系統(tǒng)工作指示燈Q1.0亮，表明各倉庫均能夠呼叫，先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始或，使得運(yùn)輸車位于一號(hào)倉庫，按一下I0.2時(shí)二號(hào)倉庫呼叫，Q0.2（二號(hào)倉庫呼叫指示燈）和Q0.0（電機(jī)正轉(zhuǎn)）均亮，此時(shí)由于呼叫倉庫號(hào)碼大于停車號(hào)碼，因此電機(jī)正轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車向二號(hào)倉庫運(yùn)行，到達(dá)二號(hào)倉庫時(shí)其行程開關(guān)被按下（手動(dòng)代替）Q0.0立即熄滅，表示電機(jī)停轉(zhuǎn)，由于此時(shí)呼叫倉庫號(hào)碼等于停車號(hào)碼，得電延時(shí)定時(shí)器得電，延時(shí)30S，30S內(nèi)其它倉庫呼叫無效，之后Q0.2熄滅，表明倉庫此時(shí)能夠呼叫。按一下I0.1一號(hào)倉庫呼叫，Q0.1（一號(hào)倉庫呼叫）和Q0.7（電機(jī)反轉(zhuǎn)）均亮，此時(shí)由于呼叫倉庫號(hào)碼小于停車號(hào)碼，因此電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車向一號(hào)倉庫運(yùn)行，到達(dá)一號(hào)倉庫時(shí)其行程開關(guān)被按下（手動(dòng)代替）Q0.7立即熄滅，表示電機(jī)停轉(zhuǎn)，由于此時(shí)呼叫倉庫號(hào)碼等于停車號(hào)碼，得電延時(shí)定時(shí)器得電，延時(shí)30S（供倉庫操作使用，此30S內(nèi)其它倉庫呼叫無效）之后Q0.2熄滅，表明其余倉庫此時(shí)能夠呼叫。其余倉庫呼叫均能夠?qū)崿F(xiàn)控制要求。2、結(jié)果分析自動(dòng)倉庫控制程序基本實(shí)現(xiàn)了所需求的控制功能，可是系統(tǒng)上電后無法判斷運(yùn)輸車位于哪一個(gè)倉庫以及小車出故障之后無法判斷其具體位置，有待于經(jīng)一部改進(jìn)。六、總結(jié)設(shè)計(jì)小結(jié)：在實(shí)際運(yùn)用過程中，為了便于智能化，無人化，遠(yuǎn)程化的操作，該自動(dòng)倉庫控制器還應(yīng)該聯(lián)網(wǎng)，讓多臺(tái)