小車往復運動PLC自動控制說明書概要(共18頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上摘要可編程控制器是一種為工業(yè)機械控制所設計的專用計算機，在各種自動控制系統(tǒng)中有著廣泛的應用，它是在繼電器控制和計算機控制基礎上開發(fā)的產品，逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術，通信技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。早期的可編程控制器在功能上只能進行邏輯控制，因而稱為可編程程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)簡稱PLC。 隨著技術的發(fā)展，其控制功能不斷增強，可編程程序控制器還可以進行算術運算，模擬量控制、順序控制、定時、計數(shù)等，并通過數(shù)字，模擬的輸入、輸出控制各種類型的機械生產過程。長期以來，PLC及其網絡控制

2、系統(tǒng)始終戰(zhàn)斗在工業(yè)自動化控制行業(yè)的主戰(zhàn)場，其提供的安全和完善的解決方案，為各種各樣的自動化設備提供了非?？煽康目刂茟?，在電力、冶金、化工、機械等行業(yè)發(fā)揮了重大作用，被公認為現(xiàn)代工業(yè)自動化三大支柱之一。 PLC廣泛用于自動化生產線上，有些生產機械工作臺需要按一定順序實現(xiàn)自動往返運動，有還要求某些位置有一定時間停留，以滿足生產工藝要求。用PLC程序實現(xiàn)運料小車自動往返順序控制，具有程序設計簡易、方便、可靠性高等特點，程序設計方法多樣，便于不同層次設計人員理解和掌握。 此次的課程設計我們設計的是小車往復運動PLC自動控制。用型號為西門子公司S7系列的S7-300的PLC實現(xiàn)小車在運輸過程中裝料、卸

3、料的往復運動過程。通過I/O地址的分配，實現(xiàn)PLC與控制路線的接口連接。關鍵詞：可編程控制器（PLC） 小車往復運動 S7系列S7-300專心-專注-專業(yè)目錄第一章 方案概述該方案的目的是實現(xiàn)運料小車的往復運動，在運送過程中，根據(jù)站點的不同進行往復，是按照順序進行運送的設計，并通過對電機的控制實現(xiàn)一定的循環(huán)。熱繼電器(FR)用于電動機的過載保護，斷相及電流不平衡運行保護。(FU)熔斷器起電機主回路短路保護作用,而自鎖起零壓保護作用。1.1 小車往復運動PLC自動控制設計 該設計主要實現(xiàn)自動化生產線上自動送料小車往復運動，它的整個過程如圖1-1所示： 圖1-1 運料小車自動往返順序控制系統(tǒng)示意圖

4、1.2 往復運動的實現(xiàn)要求1）、按下啟動按鈕SB1，小車從原位A開始裝料，10秒后小車前進駛向1號位，到達1號位后停8秒卸料并后退；2）、小車后退到原位A繼續(xù)裝料，10秒后小車第二次前進駛向2號位，到達2號位后停8秒卸料并再次后退返回原位A，然后開始下一輪循環(huán)工作；3）、若按下停止按鈕SB2，需完成一個工作周期后才停止工作。裝料電機的控制線圈為YV1，卸料電機的控制線圈為YV2，小車前進電機的控制線圈為YM1，后退電機的控制線圈為YM2。1.3 設計系統(tǒng)要求 1）、PLC型號：西門子公司S7系列，S7-300 2）、編程環(huán)境：SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本 3

5、）、根據(jù)控制要求分配PLC I/O地址，畫出PLC與控制對象的接線圖，設計控制流程，按照模塊化的方式設計程序，既可以采用LAD編程，也可以采用STL編程，還可以采用組合方式編程。 4）、編寫的需要輸入PLC，調試通過。第二章 原理控制線路圖 2.1 電機主線路控制原理圖 根據(jù)要求畫出的主控制線路圖如圖2-1所示,其中FR熱繼電器 用于電動機的過載保護，斷相及電流不平衡運行保護。FU熔斷器起電機主回路短路保護作用。 圖2-1 電機主控制線路圖2.2 PLC I/O接線原理圖 接線原理圖如圖2-2所示；圖2-2 控制系統(tǒng)PLC的I/O接線圖 該圖采用西門子s7-300的PLC來實現(xiàn)控制，各個接口根

6、據(jù)其不同的功能，有的已進行標識。接入FR熱繼電器 用于電動機的過載保護，斷相及電流不平衡運行保護。以此來保護裝料、卸料、前進和后退的電機。對于線路圖中各個接口功能的詳細說明如表3-1所示：表2-1 I/O口分配表列表輸入SB1SB2SQ1SQ2SQ3I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4輸出YV1YV2YM1YM2Q4.0Q4.1Q4.2Q4.32.3 順序功能圖 如圖3-3所示的順序功能圖，其中I0.0是一個啟動信號，當給予PLC一個I0.0的信號時，PLC就啟動，沿著順序一直往下執(zhí)行。圖2-3 PLC控制的順序功能圖2.4控制程序梯形圖Network:1 的主要作用是完成整個過程的裝料驅

7、動，并在裝料的同時實現(xiàn)延時10s。圖2-4梯形圖Network:1Network:2的作用是在裝料完成，定時時間到之后，向前移動。圖2-5梯形圖Network:2Network:3的作用是到達1號位或是2號位壓下行程開關之后，前進停止，開始卸料，并對卸料時間進行限時定時。圖2-6梯形圖Network:3Network:4的作用是定時時間到后，實現(xiàn)倒退，回到原位（A）處。圖2-7梯形圖Network:4Network:5的作用是實現(xiàn)周期性循環(huán)，并在按下停止按鈕SB2之后仍然繼續(xù)完成該周期的運行再停回原位（A）處。圖2-8梯形圖Network:5Network:6的作用是驅動區(qū)分小車是第一次還是第

8、二次經過I0.3的內部繼電器的驅動。 圖2-9梯形圖Network:6 如上所述。根據(jù)系統(tǒng)控制要求小車在原位A（I0.2）處卸料，在1號位,I0.3和2號位(I0.4)兩處輪流卸料。小車在第一個工作循環(huán)中有兩次前進都要經過I0.3,第一次碰到它時停下卸料，第二次碰到它時要繼續(xù)前進，因此應設置一個具有記憶功能的內部繼電器M0.1，區(qū)分是第一次還是第二次碰到I0.3。小車在第一次碰到I0.3和I0.4都要停止前進，所以將他們的常閉觸點與Q4.2的線圈串聯(lián)，同時，(I0.3)的常閉觸點并聯(lián)了內部繼電器M0.1的約束，M0.1的作用是記憶I0.3第幾次被碰到，它只在小車第二次前進經過I0.3時起作用。

9、它的啟動條件和停止條件分別是小車碰到I0.3和I0.4，當小車第一次前進經過I0.3時，M0.1的常開觸點將Q4.2控制在電路中I0.3的常閉觸點短接，因此小車第二次經過I0.3時不會停止，會繼續(xù)前進至I0.4，M0.1才復位。此外，將M0.1的另一對常開觸點與I0.0并聯(lián)，為第二次驅動Q4.0裝料做準備。為了實現(xiàn)兩處卸料，將I0.3和I0.4的觸點并聯(lián)后驅動Q4.1和 T1，為避免小車往返經過I0.3時，出現(xiàn)短暫的卸料動作，將Q4.2和Q4.3的常閉觸點與Q4.1的線圈串聯(lián)。小車從I0.4開始后退，防止經過I0.3時M0.1再次被置位，導致小車下一個工作周期第一次前進到達I0.3時無法停止的

10、現(xiàn)象，因此在M0.1的起動電路中串入Q4.3的常閉觸點。為了實現(xiàn)周期性工作，程序中設置了內部繼電器M0.0，其常開觸點與I0.0并聯(lián)后驅動Q4.0。I0.0接通，M0.0置位，為開始下一輪循環(huán)工作做準備。當按下停止按鈕SB2時，I0.1分斷，M0.0復位，系統(tǒng)完成本周起工作后停止工作。完整的梯形圖見附錄。第三章 系統(tǒng)仿真與運行 在對系統(tǒng)的仿真中，根據(jù)實際條件，進行組態(tài)，選擇合適的電源和CPU 。完成配置，并進行梯形圖的輸入，最后仿真，檢驗結果是否正確。3.1 組態(tài) 根據(jù)PLC選擇對應的地址和相應的電源、CPU、輸入、輸出等的型號，配置如下圖3-1：圖3-1系統(tǒng)的組態(tài)3.2 調用函數(shù) 對輸入的梯

11、形圖進行調用，在OB1模塊中調用FC1，下載程序，并進行仿真 圖3-2函數(shù)調用圖3.3完成仿真 根據(jù)實際條件，對相應的輸入進行控制，觀察輸出是否正確。并進行調試和修改。 圖3-3 系統(tǒng)仿真運行結果顯示結束語兩周的課程設計，是對如電工學、PLC電力拖動等相關課程的綜合復習。用學過的知識構建一個全新的網絡，結合實際中的例子小車往復運動PLC控制設計的實例，形成知識的整合。自此課程設計是和組員一起完成的，針對我們兩人的擅長項目不同，明確分工的明細，相互配合較好。在設計過程中也遇到了很多的困難，例如在開始的時候有的地方很不理解，經過討論依然沒有得出結論，最后求助老師，在老師的幫助下，對于設計的內容形成

12、了系統(tǒng)化的理解。構建一個基本網絡，根據(jù)這些網絡要求，寫出基本的設計步驟，遵照步驟一步一步執(zhí)行下來，慢慢的實現(xiàn)了設計要求。還有就是一些資料收集得不夠齊全，致使對設計的理解上造成了一定的誤差。還好在后來的不懈努力下，解決了這些問題。此次設計又一次的學習了一些軟件，而且也重新學了一下PLC的內容，從最基礎的知識開始學習，重新理解和記憶一些與PLC有關的東西。例如對于梯形圖中的命令的理解，如何根據(jù)梯形圖寫出語句表，又怎樣根據(jù)語句表畫出梯形圖。只有對這些知識有一定的了解，才可能編出PLC程序。另一個同學負責的是主控制線圖和PLC I/O接口的控制線路以及順序功能圖的繪制。為此也付出了很多，也從他的一些講

13、解中，了解到圖形的繪制規(guī)則，以及一些必須注意的細節(jié)問題。相互間的合作使得此次課程設計更順利了，對于時間的安排也合理得當。完成這次設計的最大感觸是把不同的知識間進行融合的快樂以及和同學間的相互合作完成此次設計的可貴。困難在所難免，但是解決困難時的愉悅心情把遇到困難時的壞心情全部抹掉了，這些離不開各自的努力，也離不開老師的辛勤解惑。為以后的學習積累了經驗。參考文獻1 李嵐，梅麗鳳 . 電力拖動與控制 M . 北京：機械工業(yè)出版社，2011.2 王永華 .現(xiàn)代電器控制及PLC應用技術M . 北京：北京航空航天大學出版社，2007 3 陳立定，等 . 電氣控制與可編程程序控制器 M . 廣州：華南理工

14、大學出版社，2001.4 廖常初 .S7-300/400 PLC應用技術 M . 北京：機械工業(yè)出版社，2005. 5 邊春元,等 . S7-300/400 PLC實用開發(fā)指南 M . 北京：機械工業(yè)出版社，2007.6 胡健 .西門子S7-300PLC應用教程M . 北京：機械工業(yè)出版社，2007. 附錄附錄1 程序語句表 Network: 1A (0 I 0.00 M 0.00 M 0.1 0 Q 4.0)A I 0.2= L 0.0A L 0.0BLD 102= Q 4.0A L 0.0L S5T#10SSD T 0NOP 0NOP 0NOP 0NOP 0Network: 2A ( 0 T 0 0 Q 4.2)A (ON I 0.30 M 0.1)ON I 0.30 M 0.1)AN I 0.4= Q 4.2Network: 3A (0 I 0.30 I 0.4)AN Q