基于S7-200PLC的裝卸料小車控制系統(tǒng)設(shè)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上學(xué)號 電氣與PLC控制技術(shù)及應(yīng)用課 程 設(shè) 計（ 2011級本科） 題 目：基于S7-200PLC的裝卸料小車控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué) 院： 物 理 與 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 作者姓名： 馬小軍 指導(dǎo)教師： 張靜 完成日期： 2014 年 7 月 4 日專心-專注-專業(yè)學(xué)生姓名馬小軍學(xué)號專業(yè)方向電氣工程及其自動化班級111題目名稱基于S7-200PLC的裝卸料小車控制系統(tǒng)設(shè)計一、 設(shè)計的主要內(nèi)容1.設(shè)計的目的和意義2.總體設(shè)計內(nèi)容3.硬件設(shè)計4.軟件設(shè)計5.程序調(diào)試6.設(shè)計總結(jié)二設(shè)計要求試?yán)胹7-200plc進(jìn)行裝卸料小車控制系統(tǒng)設(shè)計。如下圖在生產(chǎn)現(xiàn)場中

2、，尤其是在一些自動化生產(chǎn)線上，經(jīng)常會遇到一臺送料車在生產(chǎn)線上根據(jù)要求，多地點隨機(jī)卸料；或是裝料車多地點搜集成品。如果所按選擇小車停車位置的按鈕號與小車所壓下的行程開關(guān)號相等時，按下起動按鈕，小車停車。不想等則行駛致呼叫站呼叫號相等的行程開關(guān)處。三、設(shè)計進(jìn)度安排設(shè)計各階段名稱起止日期熟悉設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計題目及設(shè)計背景資料第一周周一查閱有關(guān)資料周二電器元件選擇周三至周四繪制電器原理圖周五畫出I/O接口分配表周六梯形圖、程序編寫周日至第二周周一程序調(diào)試周二至周三打印整理課程設(shè)計資料周四答辯及成績評定周五目錄1. 設(shè)計的目的和意義現(xiàn)代生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，臺車呼叫控制系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種場合，屬于

3、物流自動化的一種，使其作業(yè)過程的設(shè)備和設(shè)施自動化，包括運輸、裝卸、包裝、分揀、識別等作業(yè)過程，是工業(yè)生產(chǎn)的自動運輸加工系統(tǒng)，例如臺車爐，臺車爐是屬于周期式作業(yè)爐，爐膛不分區(qū)域。臺車爐的結(jié)構(gòu)：爐底為一可移動的臺車。加熱前，臺車在爐外裝料，加熱件放在專用的墊鐵上，然后由牽引機(jī)構(gòu)將臺車?yán)霠t內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱之后再由牽引機(jī)構(gòu)將臺車?yán)鰻t外卸料，之后或用吊車將加熱的工件吊到鍛壓設(shè)備上進(jìn)行加工。從臺車呼叫控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢來看，臺車呼叫控制系統(tǒng)已往節(jié)能，高效率發(fā)展，被應(yīng)用于各種場合，有著廣泛的發(fā)展前景，真正達(dá)到降低物流成本、提高物流效率，被生產(chǎn)企業(yè)所接受。2.總體設(shè)計內(nèi)容21課程設(shè)計要求分析程序設(shè)計與調(diào)試

4、分析生產(chǎn)過程，明確設(shè)計要求電器電路設(shè)計試運行 繪制系統(tǒng)原理圖 選擇軟件型號總裝調(diào)試圖1 PLC的設(shè)計流程（1）確定方案： 被空對象環(huán)境較差，系統(tǒng)工藝復(fù)雜，考慮用PLC控制系統(tǒng)。控制很簡單，可以考慮用繼電器控制系統(tǒng)。用PLC控制，首先要了解系統(tǒng)的工作過程及所有功能要求，從而分析被控對象的控制過程，輸入/輸出量是開關(guān)量還是模擬量，明確控制要求，繪制系統(tǒng)流程圖。（2）選擇PLC的機(jī)型：PLC的可靠性上是沒有問題的，機(jī)型的選擇主要是考慮功能上滿足系統(tǒng)要求。機(jī)型的選擇依據(jù)：控制對象的輸入量，輸出量工作電壓輸出功率現(xiàn)場對系統(tǒng)的響應(yīng)速度要求控制室與現(xiàn)場的距離等。（3）選擇I/O設(shè)備，列出I/O地址分配表：輸

5、入設(shè)備：控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)等。輸出設(shè)備：接觸器、電磁閥、信號燈等。確定輸入/輸出設(shè)備的型號和數(shù)量。分配I/O地址時注意以下幾點：把所有按鈕、行程開關(guān)等集中配置，按順序分配I/O地址；每個I/O設(shè)備占用地址；同類型的I/O點應(yīng)盡量安排在同一個區(qū)。（4）設(shè)計電氣線路圖：（5）程序設(shè)計與調(diào)試程序設(shè)計可以用經(jīng)驗設(shè)計或者功能表圖設(shè)計法，或兩者結(jié)合使用。（6）總裝調(diào)試：接好硬件線路，把程序輸入PLC中，聯(lián)機(jī)調(diào)試2.2課程設(shè)計內(nèi)容試?yán)胹7-200plc進(jìn)行裝卸料小車控制系統(tǒng)設(shè)計。在生產(chǎn)現(xiàn)場中，尤其是在一些自動化生產(chǎn)線上，經(jīng)常會遇到一臺送料車在生產(chǎn)線上根據(jù)要求，多地點隨機(jī)卸料；或是裝料車多地點搜集

6、成品。圖2 小車控制系統(tǒng)圖1 自動過程 1. 如果小車停車位置的按鈕號（SB1SB5）與小車到達(dá)的行程開關(guān)號相等時，按下起動按鈕（SB6），小車停車進(jìn)行裝卸料。2. 如果小車停車位置的按鈕號（SB1SB5）大于小車到達(dá)的行程開關(guān)號時，按下起動按鈕（SB6），小車右行，直到兩者相等時停車進(jìn)行裝卸料。3. 如果小車停車位置的按鈕號（SB1SB5）小于小車到達(dá)的行程開關(guān)號時，按下起動按鈕（SB6），小車左行，直到兩者相等時停車進(jìn)行裝卸料。二手動過程1.如果小車未在行程開關(guān)位置時，則按下手動控制按鈕（SB8）進(jìn)行手動控制。2.如果小車位置在右側(cè)，則按下手動左行按鈕（SB9），使其到指定位置。3.如果小

7、車位置在左側(cè)，則按下手動左行按鈕（SB10），使其到指定位置。3硬件設(shè)計3.1電器元件的選擇元件數(shù)量S7-200PLC CPU2261個開關(guān)按鈕10個行程開關(guān)5個呼叫指示燈5個位置指示燈5個導(dǎo)線若干三相異步電動機(jī)1個繼電器2個電源若干表1 元器件分配表3.2電器原理圖在生產(chǎn)現(xiàn)場中，尤其是在一些自動化生產(chǎn)線上，經(jīng)常會遇到一臺送料車在生產(chǎn)線上根據(jù)要求，多地點隨機(jī)卸料；或是裝料車多地點搜集成品。在圖中的卸料小車，可根據(jù)要求在五個位置卸料，因此，它有三個狀態(tài)：左行（電動機(jī)正轉(zhuǎn)）、右行（電動機(jī)反轉(zhuǎn)）、及停車。SQ1SQ5為五個停車位置的行程開關(guān)，小車壓上時為ON,SB1SB5為選擇小車停車位置的按鈕。圖

8、3 原理流程圖3.3主電路圖三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標(biāo)號，電源開關(guān)之后的三相交流電源主電路分別標(biāo)U、V、W下圖為本設(shè)計的主電路原理圖，如圖2所示。該電路圖有KM1和KM2兩個接觸器，通過分別PLC接通KM1和KM2來控制小車的正反轉(zhuǎn)。假設(shè)接通KM1為正轉(zhuǎn)，接通KM2為反轉(zhuǎn)。圖4 主電路圖4. 軟件設(shè)計4.1 I/O地址分配表輸入輸出名稱代號分配點數(shù)名稱代號分配點數(shù)啟動SB6I0.0小車左行KM1Q0.0停止SB7I0.1小車右行KM2Q0.1自動/手動SB8I0.21號站呼叫指示Q0.4手動左行SB9I0.32號站呼叫指示Q0.5手動右行SB10I0.43號站呼叫指示Q0.61號

9、站呼叫SB1I0.54號站呼叫指示Q0.72號站呼叫SB2I0.65號站呼叫指示Q1.03號站呼叫SB3I0.71號站位置指示Q1.14號站呼叫SB4I1.02號站位置指示Q1.25號站呼叫SB5I1.13號站位置指示Q1.3行程開關(guān)1SQ1I1.24號站位置指示Q1.4行程開關(guān)2SQ2I1.35號站位置指示Q1.5行程開關(guān)3SQ3I1.4行程開關(guān)4SQ3I1.5行程開關(guān)5SQ5I1.6表2 I/O地址分配表4.2 I/O接線圖圖5 I/O接線圖5.軟件設(shè)計6.程序調(diào)試STEP7-Micro/WIN32是SIEMENS公司專為SIMATIC系列S7-200研制開發(fā)的編程軟件，它是基于Windo

10、ws平臺的應(yīng)用軟件。STEP7-Micro/WIN32可以使用個人計算機(jī)作為圖形編輯器，用于聯(lián)機(jī)或脫機(jī)開發(fā)用戶程序，并可在線實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。打開s7-200仿真軟件。裝載導(dǎo)出的程序并運行程序。仿真并觀察仿真結(jié)果。第一步：啟動。按下I0.0。第二步:假設(shè)小車處在行程開關(guān)4位置處，則I1.5按下。且行程開關(guān)4處指示燈點亮，即Q1.4亮第三步：小車左行，手動行車致行程開關(guān)2處。1. 按下手動開關(guān)I0.2。2. 按下手動左行I0.3，則小車KM1啟動，即Q0.0亮。3. 開始左移，到達(dá)行程開關(guān)2處。4. 結(jié)束手動操作。第四步：延續(xù)以上操作，此刻2號呼叫站呼叫小車，而小車此刻也在2號行程開關(guān)

11、處。其仿真結(jié)果如下第五步：當(dāng)5號呼叫站呼叫小車，小車自動行駛致5號呼叫站。1. 當(dāng)5號呼叫站呼叫，即I1.1按下，且指示燈Q1.0亮。此時小車啟動右行電機(jī)KM1，即Q0.1亮。2. 小車右行，直到行程開關(guān)5處停車。第六步：小車左行同上操作。第七步：停止 按下I0.1則輸出全部停止。7.設(shè)計總結(jié)這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)

12、了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。通過這次課程設(shè)計，使我復(fù)習(xí)了電氣主接線圖的一些符號。并大概了解了VISIO這個畫圖軟件的用法。并認(rèn)識了CPU226的外部接線圖及它的I/O接口的數(shù)量。鞏固了梯形圖的格式與相應(yīng)的指令表格式。附錄：圖（表）錄圖1 PLC的設(shè)計流程.1圖2 小車控制系統(tǒng)圖3表1 元器件分配表4圖3 原理流程圖5圖4 主電路圖.6表2 I/O地址分配表.7圖5 I/O接線圖.8參考文獻(xiàn)1 張曉峰.張靜. 電氣與PLC控制技術(shù)及應(yīng)用M.北京: 高等教育出版社, 2013 2 李明河. 可編程控制與應(yīng)用M.合肥: 合肥大學(xué)出版社, 2009 3 郁漢琪.

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