PLC小車運(yùn)行方向控制課程設(shè)計(jì)說明書end

1、 現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù) 課程設(shè)計(jì)評閱書題目小車運(yùn)行方向控制學(xué)生姓名張銀鵬學(xué)號20090212066指導(dǎo)教師評語及成績指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評語及成績答辯教師簽名： 年 月 日教研室意見總成績： 室主任簽名： 年 月 日目 錄引言31課程設(shè)計(jì)目的4 1.1課程設(shè)計(jì)描述和目標(biāo)42 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)5 2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5 PLC的選型5 S7-200224簡介5 2.2系統(tǒng)變量定義及分布表6 2.3系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)73控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)8 3.1控制系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)8 3.2五工位送料小車自動控制主電路圖9 3.3 PLC 控制梯形圖設(shè)計(jì)104.系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析14 4.1系統(tǒng)調(diào)試及解

2、決的問題14 4.2 結(jié)果分析14設(shè)計(jì)總結(jié)15參考文獻(xiàn)16致謝17引言自動控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于人類社會的各個領(lǐng)域。在工業(yè)方面，對于冶金、化工、機(jī)械制造等生產(chǎn)過程中遇到的各種物理量，包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等，都有相應(yīng)的控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上通過采用數(shù)字計(jì)算機(jī)還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數(shù)字控制系統(tǒng)，以及具有控制與管理雙重功能的過程控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用包括水位自動控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動操作系統(tǒng)等。在軍事技術(shù)方面，自動控制的應(yīng)用實(shí)例有各種類型的伺服系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)等。在航天、航空和航海方面，除了各種形式的控制系統(tǒng)外，應(yīng)用的領(lǐng)域還

3、包括導(dǎo)航系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和各種仿真器。此外，在辦公室自動化、圖書管理 、交通管理乃至日常家務(wù)方面，自動控制技術(shù)也都有著實(shí)際的應(yīng)用。隨著控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大，幾乎涉及生物、醫(yī)學(xué)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會等所有領(lǐng)域。運(yùn)料小車是工業(yè)運(yùn)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。本文采用PLC技術(shù)，研究了運(yùn)料小車的控制方法。1.課程設(shè)計(jì)目的培養(yǎng)綜合運(yùn)用PLC及有關(guān)先修課程的基礎(chǔ)知識，去解決某一實(shí)際問題的基本訓(xùn)練。通過電路設(shè)計(jì)，了解單片機(jī)的

4、工作特征，掌握單片的工作原理，從而加深對該課程知識的理解。通過本課程設(shè)計(jì)，主要訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生以下能力：(1) 查閱資料：收集與本設(shè)計(jì)有關(guān)的資料（包括從已發(fā)表的文獻(xiàn)和生產(chǎn)現(xiàn)場中收集的）。(2) 方案選擇：樹立即考慮技術(shù)的先進(jìn)性與可行性，又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性。并注意提高分析和實(shí)際解決問題的能力。(3) 迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行工程計(jì)算的能力。(4) 用簡潔的文字，清晰的圖表來自己設(shè)計(jì)思想的能力。1.1課程設(shè)計(jì)描述和目標(biāo)課程設(shè)計(jì)描述 1、控制要求：一架運(yùn)料小車可以在1#5#工位之間自動移動，只要對應(yīng)工位上有呼叫信號，小車便會自動向呼叫工位移動，并在到達(dá)呼叫工位后自動停止，示意圖入下圖所示： 2、使用設(shè)備：PL

5、C試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)任務(wù)：畫出主電路圖，控制電路圖，并編寫PLC程序2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PLC的選型在PLC日益成為工廠自動化基本技術(shù)平臺的時代，如何選用一部適合的PLC即滿足技術(shù)要求，又能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，是一項(xiàng)重要課題。PLC本身強(qiáng)調(diào)的特色為：體積小、功能強(qiáng)、操作簡便、程序設(shè)計(jì)簡易、模塊擴(kuò)充性好、通信方便等，針對上述要求選擇PLC控制系統(tǒng)。西門子公司的S7-200系列PLC以其功能強(qiáng)、功能強(qiáng)大、性價比高等特點(diǎn)受到廣泛青睞。因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)需要13個輸入和3個輸出故需要CPU有至少14個數(shù)字量輸入PLC，故滿足這一技術(shù)要求的S7-200系列PLC的CPU類型有224、224XP、226等。

6、PLC的選型不但要滿足技術(shù)要求，還要考慮到經(jīng)濟(jì)性，因此這里選用S7-200系列的224PLC。 S7-200224簡介CPU224集成14 輸入/10 輸出共24個數(shù)字量I/O 點(diǎn)?？蛇B接7個擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168 路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35 路模擬量I/O 點(diǎn)。16K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨(dú)立的30kHz 高速計(jì)數(shù)器，2 路獨(dú)立的20kHz 高速脈沖輸出，具有PID 控制器。1 個RS485 通訊/編程口，具有PPI 通訊協(xié)議、MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O 端子可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表序號符號地址名稱1SB1I0.0

7、啟動按鈕開關(guān)2SB2I0.1停止按鈕開關(guān)3SQ1I0.2一號站到位開關(guān)4SQ2I0.3二號站到位開關(guān)5SQ3I0.4三號站到位開關(guān)6SQ4I0.5四號站到位開關(guān)7SQ5I0.6五號站到位開關(guān)8SB3I0.7一號站呼叫開關(guān)9SB4I1.0二號站呼叫開關(guān)10SB5I1.1三號站呼叫開關(guān)11SB6I1.2四號站呼叫開關(guān)12SB7I1.3五號站呼叫開關(guān)13KM1Q1.0電機(jī)正傳14KM2Q1.1電機(jī)反轉(zhuǎn)15HLQ0.1Q0.515號位指示燈2.3 系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)接線圖如圖3所示3控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3.1 控制程序流程圖設(shè)計(jì)圖4 控制程序流程圖3.2五工位送料小車自動控制主電路圖圖5中采用2個DC24

8、V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I1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)圖5 五工位送料小車自動控制主電路圖3.3 PLC控制梯形圖設(shè)計(jì)4系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析4.1 系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題1.先將PLC程序傳入S7-200-CPU 224PLC中，按下啟動按鈕，電機(jī)正常運(yùn)行。2.當(dāng)按下SB3SB7中任何一

9、個按鈕，PLC記錄先按下按鍵站位號后，同時鎖住按鍵，使其他按鍵按下無效，然后小車向該站位號行駛，4.2結(jié)果分析經(jīng)調(diào)試測試該設(shè)計(jì)滿足以下要求：1）留在5個工位中任意一個開關(guān)的位置上。PLC上電后小車停在某工位上則該工作位指示燈亮，其余不亮燈表示該工位可以呼車。2）若某工位呼車時，各工位的指示燈均滅，表示此后再呼車無效。3）若小車所停工位號等于呼車號時小車原地不動；若小車所停工位號大于呼車 號時，小車自動向高位行駛；若小車所停工位號小于呼車號時，小車自動向低位行駛；。當(dāng)小車達(dá)到呼車位時自動停車。4）停電后再復(fù)電，小車不會自動啟動。設(shè)計(jì)總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多PLC方面的知識，同時也加強(qiáng)了

10、對畫圖工具的使用，在老師的精心指導(dǎo)下和同學(xué)合作之下最終成功地完成了此次設(shè)計(jì)，并從中學(xué)到了很多的知識和經(jīng)驗(yàn)。本次課程設(shè)計(jì)使我認(rèn)識到：（1）設(shè)計(jì)思路是實(shí)施操作的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)思路是電路的生命。（2）活學(xué)活用。這次設(shè)計(jì)讓我真正體會到了書本知識永遠(yuǎn)是基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)正是你向高層次邁進(jìn)的扎實(shí)階梯，沒有這個基礎(chǔ)，就無法實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的騰飛。在實(shí)踐當(dāng)中，靈活運(yùn)用書本上所講的知識，萬變不離其中，只有扎實(shí)掌握了核心的方法，才有可能做到活用巧用。（3）通過這次對小車自動運(yùn)料的PLC控制的設(shè)計(jì)，讓我對基本的PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理和工作原理。雖然本次課程設(shè)計(jì)是以組的形式完成的，就是因?yàn)槿绱?，讓我們知道了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流等。參考文獻(xiàn)1 廖常初.PLC編程及應(yīng)用M . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.2 呂厚余，鄧力.工業(yè)電氣控制技術(shù)M.北京：科學(xué)出版社，2007.3電氣控制與PLC應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2001。4現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)，北京航空航天大學(xué)出版社，2005