國開電大 可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn) 形考任務(wù)4答案

可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)形考任務(wù)四實(shí)訓(xùn)報(bào)告

送料小車控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

一、實(shí)訓(xùn)目的：

理解PLC控制系統(tǒng)的控制工序和要求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件連線，編制PLC程序，并進(jìn)

行軟件的監(jiān)控和調(diào)試，使學(xué)生熟悉PLC的使用，訓(xùn)練PLC控制系統(tǒng)編程的思想和方法，提

高應(yīng)用PLC的能力。

二、實(shí)訓(xùn)要求：

1.根據(jù)PLC控制系統(tǒng)的控制工序和要求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件連線，編制PLC程序，并

進(jìn)行軟件的監(jiān)控和調(diào)試；

2.同一班級中，可按照個(gè)人或小組在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行選題。

三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

1.在一些自動(dòng)化生產(chǎn)線上，為了實(shí)現(xiàn)多地點(diǎn)隨機(jī)卸料或者多地點(diǎn)隨機(jī)搜集成品或（廢

品），經(jīng)常會(huì)用到一臺(tái)裝卸料小車，根捱請求在6個(gè)位置停車，進(jìn)行裝卸料，SQ0~SQ5為6

個(gè)正常停車位置的行程開關(guān)，小車壓上時(shí)為ON,小車離開時(shí)為OFF；SG6、SQ7為小車保護(hù)

限位行程開關(guān)，SBO為小車卸料琴鍵開關(guān)，SB1~SB5為互鎖的裝料琴鍵開關(guān)，用于選擇小車

裝料的位置。

2.小車在電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)下運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)小車右行，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)小車左行。

3.當(dāng)選擇按鈕號與小車位置壓下的行程開關(guān)號相同時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，小車停止不動(dòng)。

4.當(dāng)選擇按鈕號大于小車位置壓下的行程開關(guān)號時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，小車向右運(yùn)行直

至兩者相等時(shí)，小車停止。當(dāng)選擇按鈕號小于小車位置壓下的行程開關(guān)號時(shí)，按下啟動(dòng)按

鈕，小車向左運(yùn)行直至兩者相等時(shí)，小車停止。

5.裝料完畢，按下選擇按鈕SBO,小車向左運(yùn)行直至SQO時(shí)，小車停止并卸料；小車

裝卸料時(shí)，必須5秒后下一個(gè)信號才能響應(yīng)。

四、主要實(shí)訓(xùn)軟件硬件

本次實(shí)訓(xùn)是設(shè)計(jì)基于PLC組態(tài)技術(shù)的運(yùn)料小車控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用西門子

S7-200CPU224型的PLC、MCGS組態(tài)軟件、V4.0STEP7MicroWINSP6編程軟件。利用組態(tài)

與PLC之間的通信，將各種腳本程序與PLC程序完美結(jié)合，共同去控制一個(gè)對象，以達(dá)到

現(xiàn)場的控制要求和控制目的。

五、實(shí)訓(xùn)步驟

（一）硬件設(shè)計(jì)

1.主電路設(shè)計(jì)

根據(jù)控制要求，小車從SQ7點(diǎn)前進(jìn)到SQ6點(diǎn)，還可以根據(jù)呼叫位置的要求，到達(dá)指定

位置，然后停車，實(shí)現(xiàn)工作現(xiàn)場功能。因此，工作電機(jī)一定要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其主電路的電

氣原理圖如圖1.1所示：

如圖L1

2.小車自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)PLCI/O接線圖

根據(jù)控制要求，輸入對象為14個(gè)，輸出對象為4個(gè)。所以為了滿足控制要求，可采用

PLC:S7-200CPU224,I/O接口電路如圖1.2所示:

圖L2

3.輸入輸出I/O地址分配表

如表1.3所示：

名稱代號地址名稱代號地址

卸料開關(guān)SBO10.0行程開關(guān)零SQO11.0

1號呼叫按鈕SB110.1行程開關(guān)一SQ111.1

輸2號呼叫按鈕SB210.2行程開關(guān)二SQ211.2

入3號呼叫按鈕SB310.3行程開關(guān)三SQ311.3

信4號呼叫按鈕SB410.4行程開關(guān)四SQ411.4

號5號呼叫按鈕SB510.5輸行程開關(guān)五SQ511.5

啟動(dòng)按鈕SB610.6右限位行程開SQ611.6

入關(guān)

停止按鈕SB710.7左限位行程開SQ711.7

信關(guān)

號

輸出正轉(zhuǎn)接觸器KM1Q0.0

信號反轉(zhuǎn)接觸器KM2Q0.1

表L3

4.電器元件的選擇

根據(jù)電機(jī)的選擇需要4千瓦，額定電流需要8A,需要選擇斷路器DZ12-60/3(15-20)>

熱繼電器NR2-25G/Z(0.1-10A),接觸器CJ20T0A、熔斷器RL1T0(10A*3/6A*2)

電路元器件規(guī)格型號數(shù)量

PLC西門子S7-200CPU2241

電動(dòng)機(jī)YK31112A1

熔斷器RL1-10(10A*3/6A*2)3

斷路器DZ12-60/3(15A-20A)1

熱繼電器NR2-25G/Z0.1-10A1

接觸器CJ20-10A2

表L4

(二)軟件設(shè)計(jì)

1.運(yùn)動(dòng)小車控制系統(tǒng)流程

如圖1.5所示M表示行程開關(guān)位置號，N表示小車呼叫位置號。當(dāng)選擇按鈕號與小車

位置壓下的行程開關(guān)號相同時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，小車停止不動(dòng)。當(dāng)選擇按鈕號大于小車位

置壓下的行程開關(guān)號時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，小車向右運(yùn)行直至兩者相等時(shí)，小車停止。當(dāng)選

擇按鈕號小于小車位置壓下的行程開關(guān)號時(shí).，按下啟動(dòng)按鈕，小車向左運(yùn)行直至兩者相等

時(shí)，小車停止。

圖1.5

2.梯形圖設(shè)計(jì)

當(dāng)對應(yīng)的繼電器工作后，首先將小車所在的位置號通過移位寄存器送到VWO（字存儲(chǔ)單元）。

然后，將所有呼叫位置號送到另一個(gè)字存儲(chǔ)單元VW2。其中M0.0?M0.7就是組態(tài)界面中的

行程開關(guān)號，Ml.0?ML5就是組態(tài)界面中的呼叫按鈕號。利用比較指令，當(dāng)呼叫位置號大

于小車位置號時(shí)，小車右行。當(dāng)呼叫位置號小于小車位置號時(shí)，小車左行。當(dāng)呼叫位置號

等于小車位置號時(shí)，M2.2得電且有一定的延時(shí)，時(shí)間一到T37常閉斷開，達(dá)到控制要求。

SQ&M0.6MOV_W

11____^1

ENENOA

6?INOUT?小車位置~：w/o

SQ7:M0.7M0V_W

ENENO______

1

0-INOUT?小車位置~：wo

:符號地址注釋

SQOMOO

SQ1M0.1

SQ2M0.2

SQ3M0.3

SQ4M0.4

SQ5M0.5

|SQ6M0.6

SQ7M0.7

1小車位置號VWO

網(wǎng)緒2

符號地址注釋

I0I0.0

1110.1

I2I0.2

I3I0.3

I4I0.4

I5I0.5

M0M1.0

M1M1.1

M2M1.2

M3M1.3

M4M1.4

M5M1.5

VW2

網(wǎng)絡(luò)3

呼叫立置號:VW2小車前進(jìn):M2.0

-乂I~-—()

小車立置號:VWO

符號I［地址汪釋I

呼叫位置號|VW2

小車前進(jìn)M2.0I_________________________________I

小車位置號：VW0_________________________________

網(wǎng)絡(luò)4

I

呼叫立置號:VW2小車后退:M2.1

----《I~)

小車立置號:vwo

「符號_____________地址

呼叫位置號VW2

I小車后退M2.1

I小重石凄號VW0

網(wǎng)絡(luò)5

呼叫位置號:VW2T37M2.2

小車位置號:VW0

M2.2T37

—IPINTON

VW6-PT100m$

DIVJ

ENO

T37-IN1OUT■VW4

+10-IN2

符號地址注釋

呼叫位走號VW2

小車位置號VW0

網(wǎng)絡(luò)6

小車前進(jìn):M2.0M2.2前進(jìn):Q0.0

TF—pH，I——()

前進(jìn):QUO

他址I注釋

前進(jìn)|Q0.0

熔前進(jìn)|證0

（三）上位機(jī)MCGS監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.組態(tài)軟件監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)

首先在用戶窗口，點(diǎn)新建窗口，生成窗口0,在窗口0屬性中重命名為運(yùn)料小車自動(dòng)控制,

然后在工具條中點(diǎn)工具箱選擇圖中需要的元件組態(tài)即可。如圖2.1所示:

圖2.1

對窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和PLC三者建立鏈接:將用戶窗口中圖形對象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)

據(jù)對象建立相關(guān)性鏈接,再通過設(shè)置通道與PLC三者建立鏈接,并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫屬性。在

系統(tǒng)運(yùn)行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)圖

形的動(dòng)畫效果。

雙擊運(yùn)行策略進(jìn)入循環(huán)策略，由循環(huán)策略進(jìn)入策略組態(tài),在策略組態(tài)的工具欄中點(diǎn)策略

工具箱和新增策略行,從策略工具箱中選擇腳本程序拖到新增策略框中c如圖2.2所示：

圖2.2

運(yùn)平斗不、車手工空運(yùn)動(dòng)組合光?面

在實(shí)時(shí)

數(shù)據(jù)庫中新

增所有需要

的數(shù)據(jù)對象,

并定義數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍等等，必要時(shí)可以添加注釋。如表2.3所

不：

名稱類型注釋

SBO開關(guān)型0工位按鈕

SB1開關(guān)型1工位按鈕

SB2開關(guān)型2工位按鈕

SB3開關(guān)型3工位按鈕

SB4開關(guān)型4工位按鈕

SB5開關(guān)型5工位按鈕

SQO開關(guān)型0工位行程開關(guān)

SQ1開關(guān)型1工位行程開關(guān)

SQ2開關(guān)型2工位行程開關(guān)

SQ3開關(guān)型3工位行程開關(guān)

SQ4開關(guān)型4工位行程開關(guān)

SQ5開關(guān)型5工位行程開關(guān)

SQ6開關(guān)型右限位開關(guān)

SQ7開關(guān)型左限位開關(guān)

Q0開關(guān)型小車前法

Q1開關(guān)型小車后退

VWO數(shù)值型

VW2數(shù)值型

設(shè)定裝料時(shí)間數(shù)值型

小車行程數(shù)值型小車運(yùn)動(dòng)行程

裝料時(shí)間數(shù)值型

表2.3

雙擊策略組態(tài)的腳本程序進(jìn)行編寫。編寫必要的腳本程序，使動(dòng)畫更加豐富、形象，達(dá)

到設(shè)計(jì)的需耍，所以一般上位機(jī)組態(tài)當(dāng)中腳本程序是必須的。

跳帕牖用：|』第H閡閡17網(wǎng)用

葡跳跳的時(shí)蹦環(huán)運(yùn)行

?魅程序

圖2.4

腳本程序如圖2.5：

IF小車行程=37。THENIF小車行程=51GTHEN

SQ2=1SQ3=1

'Q0=0?Q0=0

'Q1=0?Q1=0

UW0=2UW0=3

ENDIFENDIF

IF小車行程=51。THENIF小車行程=65。THEN

SQ3=1SQ4=1

'Q0=0?Q0=0

'Q1=0'Q1=0

UW0=3

ENDIFENDIF

IF小車行程=65。THENIF小車行程=79GTHEN

SQ4=1SQ5=1

'Q0=0*Q0=0

'Q1=0'Q1=0

UW0=4UW0=5

ENDIFENDIF

IF小車行程=79。THENIF小車行程=88。THEN

SQ5=1SQ6=1

'Q0=0'Q0=0

'Q1=0*Q1=0

UW0=5UW0=6

ENDIFENDIF

IF小車行程=88。THENIF小車行程=0THEN

SQ6=1SQ7=1

'Q0=0Q0=0

'Q1=0Q1=0

UW0=6ENDIF

ENDIF-口

IF、

丁

王<>0THENSQ7=0

-口

IF、

1王090THENSQ0=O

IF小車行程THEN口

IF、

丁

王0238THENSQ1=0

SQ7=1-口

IF、

丁

王0370THENSQ2=0

Q0=O-口

IF、

丁

王

01=00510THENSQ3=0

圖25

進(jìn)行設(shè)備組態(tài)，當(dāng)首先進(jìn)入設(shè)備窗口。雙擊進(jìn)入設(shè)備組態(tài)，在設(shè)備組態(tài)的工具欄選設(shè)

備工具箱,在工具箱中選擇通用串口父設(shè)備和西門子S7-200設(shè)備,生成設(shè)備組態(tài)中的通

用串口父設(shè)備0和設(shè)備Oo雙擊生成的通用串口父設(shè)備0,進(jìn)入通用串口屬性編輯的基本

設(shè)置。雙擊生成的設(shè)備0,在設(shè)備0的設(shè)備屬性設(shè)置中對基本屬性和通道連接進(jìn)行設(shè)置。

點(diǎn)擊需要設(shè)置動(dòng)畫連接對象，進(jìn)入單元屬性設(shè)置，點(diǎn)擊動(dòng)畫連接，再點(diǎn)擊組合圖符選擇》

符號，進(jìn)入動(dòng)畫組態(tài)設(shè)置，在表達(dá)式中關(guān)聯(lián)對應(yīng)的變量即可。如圖2.6和圖2.7所示：

后蒯皿副圃X闡匐0日則固固

己端通用＜耍筏備(H通甩串口父設(shè)備］

設(shè)備0-|西門子_S7200PPI］

如圖2.6

圖2.7-1

單元度性安宣

數(shù)據(jù)對象動(dòng)畫連接|

圖元名I連接類型連接表達(dá)式

組合圖將可見度M23

檢查［KJ確認(rèn)IY)取消I。幫助［H)

圖2.7-2

點(diǎn)擊基本屬性中的內(nèi)部屬性，再點(diǎn)擊設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性右端生成的省略號，生成S7-200

通道屬性設(shè)置;點(diǎn)擊增加通道，設(shè)置需要的通道類型、通道地址、連續(xù)通道個(gè)數(shù)、數(shù)據(jù)位

的位數(shù)、操作方式。

設(shè)岱星性沒窟：一［諛管0］

基本屬性通道連接I設(shè)備調(diào)試