送料小車往返運動的控制系統(tǒng)設(shè)計

送料小車往返運動的控制系統(tǒng)設(shè)計二、控制目的和控制要求控制目的根據(jù)送料小車自動往返循環(huán)控制系統(tǒng)要求，設(shè)計一個控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)保證安全、可靠運行的情況，實現(xiàn)計算機的自動監(jiān)控控制要求（1）通過對送料小車自動往返循環(huán)控制要求分析，采用PLC控制原理，設(shè)計出總體控制原理圖，畫出硬件電路圖（2）采用西門子編程語言LAD、FBD或STL編制控制程序，完成起控制要（3）利用INTOUCH組態(tài)監(jiān)控界面，實現(xiàn)控制過程的動態(tài)監(jiān)控（4）控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制三、西門子系列PLC的簡單介紹PLC不僅能進(jìn)行邏輯控制，在模擬量閉環(huán)控制、數(shù)字量的智能控制、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)及集散控制系統(tǒng)方面都得到廣泛的應(yīng)用。如今，大、中型，甚至小型PLC都配有A/D、D/A轉(zhuǎn)換及運算功能，有的還具有PID功能。這些功能使PLC在模擬量閉環(huán)控制、運動控制、速度控制等方面具有硬件基礎(chǔ)。1、PLC的用途：（1）順序控制：這是PLC最廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制；（2）運動控制：PLC制造商目前已提供了拖動步進(jìn)電機或多軸位置控制模塊；（3）閉環(huán)過程控制：PLC能控制大量的物理參數(shù)；（4）數(shù)據(jù)處理：在機械加工中，出現(xiàn)了把支持順序控制的PLC和計算機數(shù)值控制設(shè)備緊密結(jié)合的趨向；2、PLC的特點：（1）可靠性高，抗干擾能力強；（2）適用性強，應(yīng)用靈活；（3）編程方便，易于使用；（4）功能強，擴展能力強；（5）PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試方便；（6）維修方便，維修工作量少；（7）PLC體積小，重量輕，易于實現(xiàn)機電一體化；3、PLC的硬件組成：硬件包括：中央處理器、存儲器、輸入輸出接口、電源、擴展接口、智能I/O接口、編程工具、智能單元；4、PLC的軟件及應(yīng)用程序編程語言：（1）系統(tǒng)軟件：第一部分為系統(tǒng)管理程序，它控制PLC的運行，使整個PLC按部就班地工作；第二部分為用戶指令解釋程序，通過用戶指令解釋程序，將PLC的編程語言變?yōu)闄C器語言指令；第三部分為標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用，包括許多不同功能的子程序及其調(diào)用管理程序；（2）編程語言：梯形圖編程；指令表編程；狀態(tài)流程圖編程；四、總體方案設(shè)計控制要求（1）第一次按下送料按鈕，預(yù)先裝滿的小車前進(jìn)送料到達(dá)卸料處（SQ2）自動停下來卸料（2）經(jīng)過卸料所需設(shè)定時間t2延時后，車子則自動的返回到裝料處（SQ1）（3）經(jīng)過裝料所需設(shè)定的時間t1延時后，車子自動的再次前進(jìn)送料，卸完料后車子乂自動返回裝料，如此自動往返循環(huán)送料。設(shè)計原則（1）最大限度的滿足要求被控對象的要求。（2）滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)操作簡單，使用及維修方便。（3）控制系統(tǒng)安全可靠，具有足夠的使用壽命。（4）在滿足以上各點的情況下，盡量少花錢，多辦事。（5）考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇控制系統(tǒng)設(shè)備時，設(shè)備能力

應(yīng)適當(dāng)留有裕量。工作流程圖送料小車卸料送料小車后退到裝料處送料小車裝料1、PLCI'I0.0I0.1Q0.0Q0.1送料小車卸料送料小車后退到裝料處送料小車裝料1、PLCI'I0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2\0口分配啟動停止刖進(jìn)卸料后退Q0.3裝料2、硬件電路圖硬件電路圖如下圖所示:圖（1）硬件電路圖控制元件選擇控制元件選擇序號名稱型號規(guī)格數(shù)量1熔斷器NT00CRT16-00042刀開關(guān)HS1110031913接觸器LC1-D501144指示燈XB2BVB3C46PLC主機FX2N-128MR17繼電器SSR-D205W43、設(shè)計步驟根據(jù)設(shè)計案例設(shè)計要求，此案例只有自動的運行過程，因此在設(shè)計過程中不必考慮手動環(huán)節(jié)，這就簡化了程序的設(shè)計，在這個案例中，只要完成了送料小車的四個功能，就完成了設(shè)計要求，即送料小車的前進(jìn)，卸料，后退和裝料，循環(huán)往復(fù)，在軟件設(shè)計過程中主要用到定時器來完成設(shè)計要求，T38定時10s為小車前進(jìn)的時間，T39定時1s為小車卸料的過程，T40定時10s為小車后退的時間，T41定時為2s為小車裝料的時間，程序設(shè)計如下PLC控制軟件如下Network1//送料小車控制系統(tǒng)梯形圖//網(wǎng)絡(luò)注釋I0.0啟動I0.1停止TOC\o"1-5"\h\zLDI0.0OM0.0ANI0.1=M0.0Network2//Q0.0送料小車前進(jìn)LDNT38AM0.0LDT41OQ0.0OI0.0ALDTONT38,100=Q0.0Network3//Q0.1送料小車卸料TOC\o"1-5"\h\zLDNT39AM0.0LDT38OQ0.1ALD=Q0.1TONT39,10Network4//Q0.2送料小車后退LDNT40AM0.0LDT39OQ0.2ALD=Q0.2TONT40,100Network5//Q0.3送料小車裝料LDNT41AM0.0LDT40OQ0.3ALD=Q0.3TONT41,20五、安裝調(diào)試過程（1）打開標(biāo)記名字典，定義I00、I01、Q00、Q01、Q02、Q03；對應(yīng)建立的訪問名是CHEN，對應(yīng)的項目分別是010001、010002、000001、000002、000003、000004；抓圖如（2）（3）（4）（5）（1）將編好的控制軟件下載到PLC中，根據(jù)控制功能，運行調(diào)試，直到滿足控制要求；然后關(guān)閉。（2）啟動MODBUS，定義topic。（3）進(jìn)入INTOUCH，設(shè)置訪問名，應(yīng)于MODBNS一置，選擇DDE協(xié)議。設(shè)計標(biāo)記名字典，逐個選擇MODBUS里的I/O型標(biāo)記名。運行INTOUCH程序，觀察運行情況是否正常，如不正常，修改有關(guān)程序或設(shè)置，直至運行正常，性能良好。（4）啟動開始按鈕。（5）進(jìn)入自動運行狀態(tài)，首先送料小車前進(jìn)，如圖（2）所示。（6）送料小車到達(dá)指定地點并卸料，如圖（3）所示。（7）送料小車卸完料后后退到裝料處，如圖（4）所示。（8）送料小車開始裝料，如圖（5）所示。（9）送料小車循環(huán)往復(fù)運行。送料小車控制系統(tǒng)運行界面如下圖圖2送料小車前進(jìn)圖3卸料圖4后退到裝料處如圖5送料小車開始裝料六、調(diào)試中遇到的問題及解決辦法在調(diào)試過程中，最開始的時候程序能夠正常的運行，但是界面卻不能夠正常的反映程序運行的過程，檢查MODBUS中topic，INTOUCH中的訪問名，標(biāo)記名字典中訪問名是否一致，以及他們?nèi)齻€內(nèi)部的設(shè)置是否正確。這樣重新操作一次，但仍然沒有解決問題，然后檢查運行前PLC是否已經(jīng)關(guān)閉，如沒有關(guān)閉，將其關(guān)閉，重新操作一次，這樣問題就解決了注意操作步驟一定要正確，先下載程序到PLC，不運行。然后打開MODBUS,最后打開INTOUCH運行，注意觀察MODBUS提示。七、測試結(jié)果分析這個控制系統(tǒng)沒有手動的控制過程，直接是自動的環(huán)節(jié)，這樣就減少了手動的過程，首先啟動開始按鈕，然后看小車的運行，首先裝滿料的小車前進(jìn)到達(dá)卸料地點，然后卸料，然后小車后退到達(dá)裝料地點并裝料，循環(huán)往復(fù)，這樣就完成了設(shè)計要求，在這個設(shè)計過程中完全滿足設(shè)計要求。八、心得體會在這次培訓(xùn)過程中，讓我們知道了自己還有許多欠缺的地方，同時理論知識也不扎實，動手實踐的能力較差，在設(shè)計的過程中，讓我知道在設(shè)計中首先對被控系統(tǒng)工作原理和工作要求的歸納、分析、理解，然后開始硬件的配置和程序的設(shè)計；通過這次培訓(xùn)考試，我明白了作為一個電氣工作者，無論是在設(shè)計中或者是在工作中，一定要把安全放到第一位，特別是在設(shè)計的過程中，一定要考慮這個環(huán)節(jié)。在今后的工作中，一定要注意舉一反三，通過自己所學(xué)的知識，再聯(lián)系以前所做的設(shè)計，運用到工作環(huán)節(jié)，同時還有很多東西要學(xué)，充實自己，并運用到實踐當(dāng)中去。PLC控制技能測試試題二基于西門子PLC的送料車自動往返循環(huán)控制一、控制目的根據(jù)送料車自動往返循環(huán)控制系統(tǒng)要求，設(shè)計一控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)保證安全、可靠運行的情況，實現(xiàn)計算機自動監(jiān)控。二、工程原理1、送料車自動循環(huán)控制系統(tǒng)的構(gòu)成送料車工作示意圖如下圖所示。車子由電動機拖動，電動機正轉(zhuǎn)車子前進(jìn)，電動機反轉(zhuǎn)車子后退。送料車工作示意圖2）工作過程（1）第一次按下送料按鈕，預(yù)先裝滿料的小車前進(jìn)送料到達(dá)卸料處(SQ2)自動停下來卸料。經(jīng)過卸料所需設(shè)定的時間t2延時后，車子則自動的返回到裝料處(SQ1)。經(jīng)過裝料所需設(shè)定的時間t1延時后，車子自動的再次前進(jìn)送料，卸完料后車子乂自動返回裝料，如此自動往返循環(huán)送料。三、測試要求1、通過對送料車自動往返循環(huán)控制要求分析，采用PLC控制原理，設(shè)計出總體控制原理圖，畫出硬件電路圖。2、采用西門子編程語言LAD、FBD或STL編制控制程序，完成其控制要求。3、利用INTOUCH組態(tài)監(jiān)控界面，實現(xiàn)控制過程的動態(tài)監(jiān)控。4、控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制。四、測試步驟1、控制功能分析：根據(jù)控制要求，列出控制量統(tǒng)計表及實現(xiàn)功能，分析電信號的控制范圍。2、總體方案設(shè)計：根據(jù)控制功能分析，選擇合適的控制元件，給出總體方案設(shè)計圖。3、畫硬件電路圖：根據(jù)總體方案，詳細(xì)畫出硬件電路圖。4、控制軟件編制：根據(jù)動作流程，畫出其流程圖，編寫、修改控制程序。5、監(jiān)控界面設(shè)計：根據(jù)動作流程，利用INTOUCH組態(tài)設(shè)計出其監(jiān)控界面。6、軟件調(diào)試：將編制好的軟件下載到PLC中，根據(jù)控制功能，運行調(diào)試，直到滿足控制要求。五、測試設(shè)備1、計算機2、PLC控制屏六、時間安排測試時間：4小時七、測試評估測試評估有監(jiān)考教師隨測試過程同步進(jìn)行，測評項目及評分標(biāo)準(zhǔn)如下。最終成績由測試成績+測試報告。序號測評內(nèi)容具體要求分值1控制功能分析列出控制量統(tǒng)計表及實現(xiàn)功能，少列一個控制量扣0.5分5給出控制信號的控制范圍，錯一個控制信號的控制范圍扣0.5分52總體方案設(shè)計選擇出合適的控制兀件，錯一個控制元件扣0.5分5畫出總體方案設(shè)計圖，錯一處扣0.5分153畫硬