PLC 臺車呼叫控制

1、目 錄一 引言2二 系統(tǒng)總體方案設計32.1 系統(tǒng)硬件配置及組成原理圖32.2 系統(tǒng)變量定義及分配表42.3 系統(tǒng)接線圖設計5三 控制系統(tǒng)設計63.1 控制程序流程圖設計73.2 控制程序設計思路8四 程序設計 8五 結束語 8 六 參考文獻 9七 附錄 9一 引 言隨著現(xiàn)代工業(yè)設備的自動化越來越多的工廠設備采用PLC，變頻器，人機界面自動化器件來控制，因此自動化程度越來越高。電器控制技術是隨著科學技術的不斷發(fā)展，生產工藝不斷提出新的要求而得到迅速發(fā)展的。在現(xiàn)代化工業(yè)生產中，為了提高勞動生產率，降低成本，減輕工人的勞動負擔，要求整個工藝生產過程全盤自動化，這就離不開控制系統(tǒng)。臺車【臺車又叫送料

2、車，是一種安裝有腳輪的運送與儲存物料的單元移動集裝設備。它具有自動行走，液壓自動定位脫模（可實現(xiàn)上，下，左，右移動）的優(yōu)點。本設計主要是實現(xiàn)它的左右移動】呼叫控制系統(tǒng)是基于PLC控制系統(tǒng)來設計的，控制系統(tǒng)的每一步動作都直接作用于臺車的運行，其控制重點轉向物資的控制和管理要求實時、協(xié)調和一體化，計算機之間、數(shù)據采集點之間、機械設備的控制器之間以及它們與計算機之間的通信可以及時地匯總信息。因此，臺車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能的好壞有著直接的關系。臺車能否正常運行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。它實現(xiàn)了全自動作業(yè)后，滿足了人們速度、精度、高度、重量、重復存取和搬運等要求，使總體效益和生產的應變能

3、力大大超過各部分獨立效益的總和，自動化技術組建成為倉庫自動化技術的核心，既可以節(jié)省開支，又減少了浪費，因此建立一個便捷、可行的臺車呼叫控制系統(tǒng)是十分迫切和需要的。本產品PLC實現(xiàn)自動化開支，解決了勞動強度大、經濟效益差的問題。1.1課程設計的目的學生根據控制要求，明確設計任務，擬定設計方案與進度計劃，運用所學的理論知識，進行臺車呼叫運行原理設計、硬件系統(tǒng)設計、軟件系統(tǒng)設計、創(chuàng)新設計，提高理論知識工程應用能力、系統(tǒng)調試能力、分析問題與解決問題能力。1.2課程設計的內容 1） 設計出硬件系統(tǒng)的結構圖、接線圖、時序圖等；2） 系統(tǒng)有啟動、停止功能；3） 運用功能指令進行PLC控制程序設計，并有主程序

4、、子程序和中斷程序；4） 程序結構與控制功能自行創(chuàng)新設計；5） 進行系統(tǒng)調試，實現(xiàn)臺車呼叫的控制要求。二 系統(tǒng)總體方案設計2.1系統(tǒng)硬件配置及組成原理為了區(qū)別，工位依18編號并各設一個限位開關。每個工位設一呼車按鈕，系統(tǒng)設啟動按鈕和停機按鈕各1個，臺車設正反轉接觸器各1個，由于各工位呼車指示燈同時動作，故各工位均使用同一個呼車指示燈。系統(tǒng)布置圖如圖2-1所示。圖2-1 系統(tǒng)布置圖整個系統(tǒng)由電源控制電路、按鍵呼叫控制電路、工作指示燈顯示電路、臺車控制電路、可編程控制器PLC五部分組成。由電源控制電路提供整個系統(tǒng)的能源，由可編程控制器PLC來讀取按鍵的狀態(tài)，再經過處理來控制工作指示燈和臺車的運動狀

5、態(tài)。如圖2-2所示。 PLC按鍵呼叫控制電路電源控制電路工作指示燈顯示電路臺車控制電路圖2-2系統(tǒng)組成圖2.2系統(tǒng)變量定義及分配表1、系統(tǒng)變量定義。I為輸入繼電器，輸入繼電器位于PLC的輸入過程映像寄存器區(qū)其外部有一對物理的輸入端子與之對應，該觸點用于接受并存儲外部輸入的開關信號（在此程序中有限位開關、按鈕），當外部的開關信號閉合，則輸入繼電器的線圈得電，在程序中其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。常開和常閉軟觸點可以在編程中任意使用，次數(shù)不受限制。 Q為輸出繼電器，輸出繼電器位于PLC的輸處過程映像寄存器區(qū)其外部有一對物理的輸出端子與之對應。它的作用是具有一常開觸點用于向外部負載發(fā)送信號，每一輸出

6、繼電器的常開硬觸點與可編程控制器的一個輸出點相連直接驅動負載，它也提供了無數(shù)的常開和常閉軟觸點用于編程。在此程序中小車電動機的正轉、反轉和可呼車指示均由輸出繼電器控制。 M為通用輔助繼電器（或中間繼電器），它位于PLC存儲器的位存儲區(qū)，它是由軟件來實現(xiàn)的，用于狀態(tài)暫存，移位輔助運算及賦予特殊功能的一類編程元件，其作用類似于繼電接觸控制系統(tǒng)中的中間繼電器，它在PLC中沒有外部的輸入端子或輸出端子與之對應，因此不受外部信號的直接控制其觸點也不能直接驅動外部負載。絕大多數(shù)的繼電器線圈由用戶程序驅動。 T為定時器，定時器是可編程序控制器中的重要的編程軟件，是累計時間增量的內部器件。使用時要提前輸入時間

7、設定值，當定時器的輸入條件滿足時開始計時，當前值按一定的時間單位從0開始增加，當定時器的當前值達到設定值則觸點動作。利用定時器的觸點就可以完成所需要的定時控制任務。在課程設計中用到了T37斷開延時定時器（TOF）。2、I/O分配。 根據控制要求，系統(tǒng)的輸入信號有：啟動信號、停止信號，1號位-8 號位的限位開關STlST8，1號位-8號位的呼叫開關SB1SB8;系統(tǒng)的輸出信號有：前進控制電機接觸器驅動信號、后退控制電機接觸器驅動信號，可呼叫指示燈信號。共需實際輸入點數(shù)18個，輸出點數(shù)4個。系統(tǒng)的I/O分配表如表2-1所示：表2-1 系統(tǒng)I/O資源配置表序號元件名設備名作用1I0.0K1啟動按鈕開

8、關2I0.1K2停止按鈕開關3I2.0SB11號站呼叫按鈕開關4I2.1SB22號站呼叫按鈕開關5I2.2SB33號站呼叫按鈕開關6I2.3SB44號站呼叫按鈕開關7I2.4SB55號站呼叫按鈕開關8I2.5SB66號站呼叫按鈕開關9I2.6SB77號站呼叫按鈕開關10I2.7SB88號站呼叫按鈕開關11I1.0ST11號站限位開關12I1.1ST22號站限位開關13I1.2ST33號站限位開關14I1.3ST44號站限位開關15I1.4ST55號站限位開關16I1.5ST66號站限位開關17I1.6ST77號站限位開關18I1.7ST88號站限位開關19Q0.0KM1電機正轉繼電器20Q0.

9、1KM2電機反轉繼電器21Q0.2KM3可呼車指示22Q0.3KM4指示燈2.3系統(tǒng)接線圖設計 選擇S7-200 CPU226基本單元（24入/16出）1臺組成系統(tǒng)。系統(tǒng)接線圖如圖1-3所示 24VKM1MM1 Q 0.0 Q0.1L+ Q0.2I2.0 Q0.3I2.1I2.2I2.3I2.4I2.5 I2.6I2.7 I0.0I0.1 I1.0 CPU226 I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7M 1L+ 3L+ KM2 KM4KM3SB1SB2SB3SB4SB5SB6SB7SB8啟動停止ST1ST2ST3STST5ST6ST7ST8圖2-3系統(tǒng)接線圖三 控制系統(tǒng)設計3

10、.1控制程序流程圖設計流程圖主要由過程動作、有向連線、轉換條件組成。過程與動作：順序控制設計法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個相連的階段，這些階段稱為過程。過程是根據輸出量的狀態(tài)變化來劃分的，在任何一個過程之內，各輸出量的ON/OFF狀態(tài)不變。但是相鄰兩過程輸出量的狀態(tài)是不同的。過程的這種劃分使代表各過程的編程元件的狀態(tài)與各輸出量之間的邏輯關系極為簡單。當系統(tǒng)正處于某一過程所在的階段時，該過程處于活動狀態(tài)，稱該過程為“活動”過程。程序流程圖如圖3-1所示開始8個工作指示燈來亮，可呼車是否呼車NY8指示燈滅，其他呼車無效是否運動到呼車呼車位NY開始定時N是否定時到30秒Y是否結束N

11、YY結束圖3-1 程序流程圖3.2控制程序設計思路如果小車先在高位（ST8）時，小車依次停止在ST8ST1位置，梯形圖中并聯(lián)各低位開關I1.0I1.6，當?shù)臀缓糗嚂r，由于給位置線圈對應的常開觸點自鎖，各低位呼車無效，再串聯(lián)各呼車位的常閉線圈，使其他位呼車無效，各低位的開關依次減少（越到低位呼車位依次減少），如果小車先在低位（ST1）時，也是按上述接梯形圖。按下I0.1臺車在SB1處，按下I0.0，系統(tǒng)啟動。M0.0起互鎖作用，M0.0得電，按下I2.7（呼車按鈕ST8），小車向SB8駛去，同時I1.0到I1.6這7個限位開關互鎖，其他呼車按鈕失效，M1.0也起互鎖作用，（下面的原理都是相同的。

12、）電動機正轉，定時器開始計時，時間為30s，定時時間到，T37斷開，其他呼車按鈕恢復作用,小車開始等待響應下一個呼車信號。同理，電動機反轉時，停車時間為30s，定時時間到，T37斷開，其他呼車按鈕恢復作用。電動機既不正轉也不反轉，并且沒用工位使用臺車，那么Q0.3可呼車指示燈亮。四 程序設計在STEP 7 MicroWIN中按控制程序流程圖編寫T型圖，待編寫完后進行編譯，修改T型圖中的錯誤，然后編譯，直至顯示錯誤為0，如下圖3-1所示。（設計T型圖見附錄） 圖3-1 編譯結果五 結束語 通過一周的PLC設計實踐，我對PLC的工作原理和使用方法有了更深刻的理解。在沒有做實踐設計以前，我們對知道的

13、撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。能過解決一個個在調試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC 的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。 通過合作，我們的合作意識得到加強，合作能力得到提高。上大學后，很多同學都沒有過深入的交流，在設計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人負責一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言并提出意見，同時我們還向別的同學請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現(xiàn)，積極向同學說明自己的想法。能過比較選出最好的方案。在這過程中也提高了我們的表過能力也提高了。 本次課設后，我對PLC梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，我也了解了關于PLC設計原理。有很多設計理念來源于實際，從中找出最適合的設計方法。 在設計的過程中我們還得到了老師的幫助與意見。在學習的過程中，不是每一個問題都能自己解決