PLC控制運(yùn)料小車的設(shè)計(jì)

PLC控制運(yùn)料小車的設(shè)計(jì)PAGEPAGE1————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途PAGE個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途Anhui畢業(yè)論文小車自動(dòng)裝卸料運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)AutomaticcarloadingandunloadingoperationofthePLCcontrolsystemdesign所在系院：電氣與信息工程系專業(yè)班級(jí)：機(jī)電一體化學(xué)生學(xué)號(hào):2010350217學(xué)生姓名：姜玉娟指導(dǎo)教師：劉明年月日

Anhui畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書小車自動(dòng)裝卸料運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)AutomaticcarloadingandunloadingoperationofthePLCcontrolsystemdesign所在系院：電氣與信息工程系專業(yè)班級(jí)：機(jī)電一體化學(xué)生學(xué)號(hào)：2010350217學(xué)生姓名:姜玉娟指導(dǎo)教師:劉明年月日安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書系（院）電氣與信息工程系專業(yè)機(jī)電一體化班級(jí)機(jī)電二班學(xué)生姓名姜玉娟學(xué)號(hào)2010350217一、題目：小車自動(dòng)裝卸料運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、內(nèi)容與要求：三、設(shè)計(jì)(論文)起止日期：任務(wù)下達(dá)日期：年月日完成日期：年月日指導(dǎo)教師簽名：年月日四、教研室審查意見：教研室負(fù)責(zé)人簽名：年月日安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師、評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)專業(yè)、班級(jí)機(jī)電一體化學(xué)生姓名姜玉娟完成日期題目：小車自動(dòng)裝卸料運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文)共頁(yè)，其中：圖幅，表個(gè)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：建議成績(jī)指導(dǎo)教師(簽名）:年月日評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)：建議成績(jī)?cè)u(píng)閱人（簽名）:年月日安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定專業(yè)、班級(jí)機(jī)電一體化學(xué)生姓名姜玉娟完成日期題目：小車自動(dòng)裝卸料運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）共頁(yè)，其中：圖幅，表個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文)指導(dǎo)小組評(píng)定意見：畢業(yè)論文成績(jī)的評(píng)定:指導(dǎo)教師審閱成績(jī)(70%)評(píng)閱教師評(píng)閱成績(jī)(30%）總分系(院)負(fù)責(zé)人簽名：年月日PAGEI 小車自動(dòng)裝卸料運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱PLC,是一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)。它的編程方便、操作簡(jiǎn)單尤其是高通用性等優(yōu)點(diǎn)，使它在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。其中的一個(gè)應(yīng)用便是運(yùn)料小車的控制,主要用到的便是他的邏輯控制功能。本文主要介紹Twido系列的PLC產(chǎn)品以及其對(duì)應(yīng)的軟件,并且用它來(lái)進(jìn)行五個(gè)控制臺(tái)作業(yè)的運(yùn)料小車的控制編程。關(guān)鍵詞：TwidoPLC運(yùn)料小車；AutomaticcarloadingandunloadingoperationofthePLCcontrolsystemdesignAbstractProgrammableLogicController，whichusedtobecalledPLCforshort,asonekindofindustriescontrolmicrocomputerobtainedthewideapplicationintheindustrialproductionprocess，foritseasyprogramming，easyoperation，andsoon.Oneofwhichisthecontrolofmaterial-carrieddolly，andthemainfunctionofwhichusedislogiccontrol.ThisarticlemainlytalksabouttheproductofTwidoplcandTwidosoft，andusethissoftwaretocontrolthematerial—carrieddolly,whichhasfiveflat.文檔為個(gè)人收集整理，來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)本文為互聯(lián)網(wǎng)收集，請(qǐng)勿用作商業(yè)用途Keywords：TwidoPLCmaterial—carrieddolly目錄TOC\o”1-3”\h\z\u_Toc321775047”1。2PLC的發(fā)展 1HYPERLINK\l”_Toc321775048"1.3PLC的特點(diǎn) 2HYPERLINK\l”_Toc321775049”1.4PLC的基本組成及各部分作用 2HYPERLINK\l”_Toc321775050"1.5PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 5第2章硬件介紹 7_Toc321775059"4.2PLC硬件電器連接圖 12HYPERLINK\l”_Toc321775060"4。3運(yùn)料小車控制系統(tǒng)流程圖 13HYPERLINK\l”_Toc321775061"4.4控制程序梯形圖 134。5梯形圖對(duì)應(yīng)的指令語(yǔ)句 16HYPERLINK\l”_Toc321775063"結(jié)論 19參考文獻(xiàn) 20或“機(jī)一機(jī)”之間的對(duì)話，PLC配有多種通信接口。PLC通過(guò)這些通信接口可以與監(jiān)視器、打印機(jī)和其他的PLC或計(jì)算機(jī)相連。當(dāng)PLC與打印機(jī)相連時(shí)，可將過(guò)程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印;當(dāng)與監(jiān)視器相連時(shí)?？蓪⑦^(guò)程圖像顯示出來(lái)；當(dāng)與其他PLC相連時(shí),可以組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)路，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的控制;當(dāng)與計(jì)算機(jī)相連時(shí)，可以組成多級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制與管理相結(jié)合的綜合性控制。7編程器編程器的作用是提供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視.編程器有簡(jiǎn)易型和智能型兩類。簡(jiǎn)易型的編程器只能聯(lián)機(jī)編程，且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)化為機(jī)器語(yǔ)言助記符后，才能輸入。它一般由簡(jiǎn)易鍵盤和發(fā)光二級(jí)管或其他顯示管件組成。智能型的編程器又稱為圖形編程器，它可以聯(lián)機(jī)編程,也可以脫機(jī)編程，具有LCD或CRL圖形顯示功能，可以直接輸入梯形圖和通過(guò)屏幕對(duì)話。還可以利用PC作為編程器，PLC生產(chǎn)廠家配有相應(yīng)的編程軟件,使用編程軟件可以在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實(shí)現(xiàn)不同編程語(yǔ)言的互相轉(zhuǎn)換.程序被下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計(jì)算機(jī)。程序可以存盤或打印，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程和傳送.現(xiàn)在很多PLC已不再提供編程器，而是提供微機(jī)編程軟件了，并且配有相應(yīng)的通信連接電纜.1.5PLC的應(yīng)用領(lǐng)域PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線,使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái),更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序而改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：（1）開關(guān)量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于控制單臺(tái)設(shè)備,也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。（2）工業(yè)過(guò)程控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量)，PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來(lái)處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。（3）運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合.（4）數(shù)據(jù)處理PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。（5)通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信包括PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信.隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便.但是，可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí),其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。第2章硬件介紹2。1送料小車的模擬圖運(yùn)料小車是工業(yè)逗料的主要設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于自動(dòng)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(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)。小車通常采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)小車前進(jìn),電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)小車后退。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工作原理圖如圖1—1,包括帶導(dǎo)軌的運(yùn)行工作臺(tái)，DC24V電機(jī),行程開關(guān),起停按鈕，Twido可編程控制器，DC24V繼電器，DC12V直流電源等。圖2—1是一個(gè)運(yùn)料小車工作示意圖,圖2—1送料小車的模擬圖每個(gè)工作臺(tái)設(shè)有一個(gè)到位開關(guān)（SQ)和一個(gè)呼叫按鈕（SB)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求為:（1）、按下啟動(dòng)按鈕,系統(tǒng)開始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；（2）、當(dāng)小車當(dāng)前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車向右運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止；（3）、當(dāng)小車當(dāng)前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車向左行,運(yùn)行到呼叫按鈕HJ所對(duì)應(yīng)的停靠站時(shí)停止；（4)、當(dāng)小車當(dāng)前所處停靠站的編碼等于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車保持不動(dòng)；（5）、呼叫按鈕開關(guān)應(yīng)具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先。2.2PLC輸出的電壓轉(zhuǎn)換電路圖2—2中采用2個(gè)DC24V繼電器和1個(gè)12V直流電源來(lái)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，2個(gè)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(shí)．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DC12V電機(jī)按一定方向運(yùn)轉(zhuǎn)：當(dāng)繼電器線圈2得電時(shí)，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2—2PLC輸出的電壓轉(zhuǎn)換電路第3章PLC的選型和軟件的介紹3.1PLC的選型在此次的運(yùn)料小車的設(shè)計(jì)中主要根據(jù)工藝要求、控制對(duì)象、設(shè)備控制要求等方面選擇合適的PLC，以獲得最佳的性能價(jià)格比，就一個(gè)控制系統(tǒng)而言,PLC的選型原則和考慮因素如下：(1)PLC一般用于開關(guān)量控制為主兼有模擬量控制的系統(tǒng)，尤其適合與動(dòng)作頻繁、邏輯關(guān)系復(fù)雜、程序多變的系統(tǒng)。應(yīng)用于這樣的系統(tǒng)，將會(huì)最大限度發(fā)揮技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。(2）是否與計(jì)算機(jī)連接，是否要求構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),以及對(duì)遠(yuǎn)程站的設(shè)置要求，是否需要中斷輸入、雙機(jī)設(shè)備、位置控制、高速計(jì)數(shù)器等特殊模塊和智能模塊。（3）開關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)、模擬量I/O點(diǎn)數(shù)、電壓等級(jí)及輸出功率、內(nèi)存容量，I/O點(diǎn)數(shù)直接關(guān)系到PLC輸入/輸出模塊的選擇，I/O點(diǎn)數(shù)一般要考慮1—2G的余量,特別是開關(guān)量輸入更應(yīng)考慮多些余量；適合的電壓等級(jí)可提高PLC的抗干擾能力；主機(jī)用戶內(nèi)存容量的大小對(duì)設(shè)備費(fèi)用的影響不大，故建議內(nèi)存容量可選大一些。（4）其他考慮因素選擇PLC還要對(duì)其外型、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、設(shè)置條件、價(jià)格、技術(shù)服務(wù)、應(yīng)用業(yè)績(jī)等多項(xiàng)指標(biāo)綜合分析比較,然后才能確定理想的PLC產(chǎn)品。(5）綜合以上的參考和計(jì)算需要，最終選擇施耐德Twido系列的PLC，此PLC在各方面都能達(dá)到要求而且性價(jià)比比較高。3.2Twido可編程控制器軟件Twidosoft介紹圖3-2為Twidosoft的編程環(huán)境：圖3-2圖3-2Twidosoft的編程環(huán)境Twidosoft是基于控制程序來(lái)讀輸入，寫輸出，并且解決邏輯問(wèn)題，有以下三種方法來(lái)創(chuàng)建Twido控制程序：(1)指令語(yǔ)言列表：一個(gè)指令列表程序是由布爾指令寫成的一個(gè)邏輯表達(dá)序列。(2）梯形圖：梯形圖是圖形方式的邏輯表達(dá)。（3）Grafcet語(yǔ)言：Grafcet語(yǔ)言由一系列的步和轉(zhuǎn)換組成。Twido支持Grafcet指令系統(tǒng),但不支持圖形Grafcet.由于編程是用梯形圖來(lái)編程,所以這里也就只介紹梯形圖。梯形圖編輯器是一個(gè)基于圖形的程序編輯器,用來(lái)創(chuàng)建和編輯梯形圖。如圖3-3所示。圖3—3梯形圖編輯器梯級(jí)頭用來(lái)說(shuō)明這個(gè)梯級(jí)在梯形圖中的用途梯形圖編程可以相應(yīng)的轉(zhuǎn)換為指令程序，對(duì)應(yīng)的如圖3—4圖3—4指令程序第4章運(yùn)料小車的程序設(shè)計(jì)4。1I/O地址分配表圖4-1I/O地址分配表4。2PLC硬件電器連接圖 圖4—2PLC硬件電器連接圖(TWIDIOPLC電源用的是220V)4。3運(yùn)料小車控制系統(tǒng)流程圖圖4-3運(yùn)料小車控制系統(tǒng)流程圖4.4控制程序梯形圖（1）圖4—4梯形圖為小車起停的程序，按下啟動(dòng)按鈕小車運(yùn)動(dòng),M0得電并且保持，按下停止按鈕,I0。1得電，M0失電.圖4-4小車起停的程序梯形圖（2）圖4-5梯形圖為五個(gè)行程開關(guān)梯形圖，5個(gè)行程開關(guān)用數(shù)字0－4表示，當(dāng)小車到達(dá)1號(hào)時(shí)，I0.2得電，將數(shù)字0傳入MW0（用R0表示)中;以此類推.圖4—5行程開關(guān)梯形圖（3)圖4-6梯形圖為五個(gè)呼叫按鈕梯形圖,5個(gè)呼叫用數(shù)字0－4表示，當(dāng)一號(hào)按鈕被按下時(shí)，I0.7得電,將數(shù)字0傳入MW1（用R1表示）中，以此類推，M4是實(shí)現(xiàn)自鎖功能的作用，將在下面的梯形圖中講到。圖4—6呼叫按鈕梯形圖（4）圖4—7梯形圖用于實(shí)現(xiàn)自鎖功能，當(dāng)按下某個(gè)呼叫按鈕時(shí)，同時(shí)觸發(fā)M4，并保持,使獲得優(yōu)先權(quán),按下別的按鈕將無(wú)效,M2是當(dāng)小車位置和按鈕編碼相同時(shí)觸發(fā)，使M4失電，恢復(fù)到最初的情況。圖4—7自鎖功能梯形圖(5）圖4-8梯形圖為比較梯形圖，當(dāng)小車所處位置大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，M1得電，小于時(shí)M3得電，等于時(shí)M2得電,同時(shí)失M4失電。圖4—8比較梯形圖（6）圖4—9梯形圖為小車控制運(yùn)動(dòng)梯形圖,當(dāng)M1得電時(shí)，Q0。0輸出，小車左行，當(dāng)M2得電時(shí)，Q0。1輸出,小車向右行。圖4—9控制運(yùn)動(dòng)梯形圖4。5梯形圖對(duì)應(yīng)的指令語(yǔ)句(*小車起停＊）（＊按下啟動(dòng)按鈕小車運(yùn)動(dòng)，M0得電并且保持，按下停止按鈕，I0.1得電，M0失電＊）LD%I0。0OR％M0ANDN%I0。1ST％M0（＊五個(gè)行程開關(guān)梯形圖*）(＊5個(gè)行程開關(guān)用數(shù)字0－4表示，當(dāng)小車到達(dá)1號(hào)時(shí)，I0。2得電，將數(shù)字0傳入MW0中；以此類推*)LD%I0.2AND%M0[%MW0：=0］LD％I0。3AND%M0[%MW0:=1]LD%I0。4AND%M0［％MW0：=2]LD％I0。5AND％M0[%MW0:=3]LD%I0。6AND％M0［%MW0:=4]（＊五個(gè)呼叫按鈕梯形圖*）（*5個(gè)呼叫用數(shù)字0－4表示，當(dāng)一號(hào)按鈕被按下時(shí)，I0.7得電，將數(shù)字0傳入MW1中，M4是實(shí)現(xiàn)自鎖功能的作用；以此類推＊）LD％I0。7ANDN%M4AND%M0［%MW1:=0]LD％I0。8ANDN％M4AND%M0[%MW1：=1］LD%I0.9ANDN%M4AND%M0[％MW1：=2］LD%I0.10ANDN%M4AND%M0[％MW1:=3］LD％I0.11ANDN%M4AND％M0［%MW1：=4](＊用于實(shí)現(xiàn)自鎖功能＊）（＊當(dāng)按下某個(gè)呼叫按鈕時(shí),同時(shí)觸發(fā)M4，獲得優(yōu)先權(quán)，按下別的按鈕將無(wú)效；M2是當(dāng)小車位置和按鈕編碼相同時(shí)觸發(fā),使M4失電＊）LD%I0。7OR％I0。8OR%I0。9OR％I0。10OR%I0。11OR％M4ANDN%M2ST%M4（*比較梯形圖*)(＊當(dāng)小車所處位置大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，M1得電；小于時(shí)M3得電;等于時(shí)M2得電，同時(shí)失M4失電*）LD％M0AND［％MW0>％MW1