小車行車方向電氣控制PLC課設(shè)8頁

1、一、緒論課程設(shè)計是為本門課程課堂教學(xué)的延伸和發(fā)展，是理論知識與工程實(shí)踐之間的銜接。課程設(shè)計的主要目的是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程、設(shè)計要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計方法。通過設(shè)計也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。設(shè)計必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計工作的整體觀念。課程設(shè)計應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計任務(wù)的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、

2、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。在專業(yè)知識與研究方法方面為日后的畢業(yè)設(shè)計乃至畢業(yè)后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。單片基控制系統(tǒng)設(shè)計時硬件和軟件均要設(shè)計，抗干擾性能差，不通用，并且需要有接口電路與之配套，價格中等，制造較難。程序的設(shè)計中，分析控制交通的多種原理，用傳統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn)難度較大，所以使用可編程控制器，其主要原因是因?yàn)镻LC具有簡單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長等一系列的優(yōu)點(diǎn)。二、PLC的介紹2.1 PLC的基本知識2.1.1 PLC產(chǎn)生和定義 “可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存

3、儲器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行命令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計3?！?2.1.2 PLC的基本組成目前，可編程控制器的產(chǎn)品很多，不同的廠家生產(chǎn)的PLC以及同一家生產(chǎn)的不同型號的PLC其結(jié)構(gòu)各不相同，但就其工作原理而言，是大致相同的。它們都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)，其功能的實(shí)現(xiàn)不僅基于硬件的作用，而更靠軟件的支持。PLC的主機(jī)由微處理器（CPU）、存儲器（EPROM、ROM）、輸入/輸出模塊、外設(shè)I/O接

4、口、通信接口及電源組成。下面分別介紹PLC各組成部分及作用4。2.1.3 PLC的結(jié)構(gòu)及基本工作原理 PLC是一種存儲程序的控制器。用戶根據(jù)某一對象的具體控制要求，編好程序后，編程器將程序鍵入PLC的用戶存儲器中存儲。PLC的控制功能就是運(yùn)用用戶程序來實(shí)現(xiàn)的。PLC運(yùn)行程序的方式與微型機(jī)算計相比有較大的不同，微型計算機(jī)運(yùn)行程序時，一旦執(zhí)行到END指令，程序運(yùn)行結(jié)束。而PLC從0000存儲地址所存放的第一條擁護(hù)指令開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)的情況下，按存儲地址好遞增的方向順序執(zhí)行擁護(hù)程序，直到END指令結(jié)束。然后再從頭開始，并周而復(fù)始的重復(fù)，直至到停機(jī)或運(yùn)行（RUN）切換到停止（STOP）工作狀態(tài)。我

5、們把PLC這種執(zhí)行程序的方式成為掃描工作方式。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個掃描周期。另外，PLC對輸出，輸出信號的處理與微型機(jī)算機(jī)不同 。微型機(jī)算機(jī)對輸出、輸出信號實(shí)時處理。而PLC對輸出、輸出信號是集中批處理。PLC掃描工作方式分為三個階段：輸出采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新5。2.1.4 PLC的特點(diǎn)PLC是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)及計算機(jī)靈活、方便的特點(diǎn)而設(shè)計制造和發(fā)展的,這就使PLC具有許多其他控制器所無法相比的優(yōu)點(diǎn)。1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)2）通用性強(qiáng)，使用方便3) 采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合靈活方便4) 編程語言簡單、易學(xué)，便于掌握5) 系統(tǒng)設(shè)計周期短6) 對生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)7)

6、 安裝簡單、調(diào)試方便、維護(hù)工作量小8）體積小、重量輕、功耗低2.2 PLC的應(yīng)用與前景 為了適應(yīng)市場的各方面的需求,各生產(chǎn)廠家對PLC不斷進(jìn)行改進(jìn),推出功能更加強(qiáng)大、結(jié)果更加完美的新產(chǎn)品。這些新產(chǎn)品總體來說，朝兩個方向發(fā)展：一個向超小型、專用化和低價格的方向發(fā)展，以進(jìn)行單機(jī)控制；另一個是向大型化、高速化、多功能化和分布式全自動網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，以適應(yīng)現(xiàn)代化的大型工廠、企業(yè)自動化的需要6。三、小車行車方向的電氣控制3.1 小車行車方向的電氣控制的原理 四設(shè)計任務(wù)和要求41、控制要求小車運(yùn)行方向控制，就如同數(shù)控加工中心取刀機(jī)構(gòu)的取刀控制，某車間有6個工作臺，小車往返工作臺之間運(yùn)料。每個工作臺設(shè)有一個

7、到位開關(guān)（SQ）和一個呼叫按鈕（SB）。具體如下：(1)小車初始時應(yīng)停在6個工作臺中任意一個到位開關(guān)位置上。(2)設(shè)小車現(xiàn)暫停于m號工作臺，（此時SQm動作），這時n號工作臺呼叫（即SBn動作）。若：1）mn，小車左行，直至SQn動作，到位停車;即當(dāng)小車所停位置SQ的編號大于呼叫的SB編號時，小車往左運(yùn)行至呼叫的SB位置后停止。2）mn，小車右行，直至SQn動作，到位停止；即當(dāng)小車所停位置SQ的編號小于呼叫SB編號時，小車往右運(yùn)行至呼叫的SB位置后停止。3）m=n，小車原地不動，即當(dāng)小車位置SQ與呼叫SB編號相同時，小車不動作。42 、設(shè)計任務(wù)和要求（1） 根據(jù)動作要求，設(shè)計PLC控制小車的程

8、序，同時畫出I/O電氣接口圖。（2） 小車在每個工位應(yīng)該有燈指示。（3） 調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。43、提示輸入 輸出X0：啟動按鈕PB7 Y0：小車工作指示 X1：停止按鈕PB8 Y1：小車右行接觸器KM1 X2-X7：6個工位按鈕 Y2：小車左行接觸器KM2X10-X15：6個工位行程開關(guān)SQ1-SQ6 Y3：到位顯示五、主電路程序見附件六、 設(shè)計準(zhǔn)備6.1、I/O分配表 PLC I/O資源配置表輸入輸出I0.0啟動Q0.11號指示燈I0.1停止Q0.22號指示燈I0.21號停止工作位Q0.33號指示燈I0.32號停止工作位Q0.44號指示燈I0.43號停止工作位Q0.55號指示燈I0.54號

9、停止工作位Q0.66號指示燈I0.65號停止工作位Q1.0前進(jìn)I0.76號停止工作位Q1.1后退I1.01號呼叫工作位I1.12號呼叫工作位I1.23號呼叫工作位I1.34號呼叫工作位I1.45號呼叫工作位I1.56號呼叫工作位6.2、控制程序的流程七、軟件調(diào)試及結(jié)果分析7.1軟件調(diào)試：打開電源，運(yùn)行程序，按下啟動按鈕，小車開始工作Y0指示燈亮，初始狀態(tài)小車暫停在第一個工位（即第一個開關(guān)X2處于ON），這時到位指示燈Y3亮并且第一個工位指示燈Y10亮。假如第五個工位呼叫（即按下按鈕X14），小車右行（Y1亮），到位指示燈Y3滅同時Y10滅（即關(guān)閉第一個工位開關(guān)X2），與此同時若其他工位再呼叫，

10、小車不會有任何反應(yīng)，因?yàn)榈谖骞の灰讶〉脙?yōu)先權(quán)。然后小車就到達(dá)第五工位（即打開開關(guān)X6），到位指示燈Y3亮，第五工位指示燈Y14亮，右行指示燈Y1滅。若突然斷電，小車會定在當(dāng)前位置，來電后小車仍從當(dāng)前位置繼續(xù)運(yùn)行。按下停止按鈕X1，所有動作停止，此時小車工作指示燈也會滅掉。7.2、結(jié)果分析：試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期效果存在一定的誤差，可能是器件的選擇還存在一些問題，也可能是測試的時候操作失誤導(dǎo)致結(jié)果與預(yù)期效果存在偏差八、總結(jié)與思考經(jīng)過十多天的獨(dú)自思考與同類型題目同學(xué)討論，課程設(shè)計終于完成了，我們時常保持著前進(jìn)的同時思考一路過來的沉淀。歡欣喜悅辛勞愁苦是瞬時，留在記憶里的總是深刻的。這次課程設(shè)計，我覺得堅持不放棄才是我完成此次作業(yè)的動力。對于PLC的學(xué)習(xí)，三菱軟件的熟悉，到熟練，當(dāng)然由于自己所編的程序的相對比較簡單，所以仍然對這個軟件的認(rèn)識不是很深入，但是通過的這次的自我學(xué)習(xí)，也學(xué)到了許多的知識，至少學(xué)到很多獨(dú)立解決問題的方法和培養(yǎng)了這樣的能力。學(xué)到了翻閱資料與搜索的能力