运料小车的PLC控制系统设计
课题名称:运料小车的PLC设计
班级：P14电气一班
姓名：徐志浩
学号： 201403170015 指导教师：张涛
2016年10 月16 日
目录
第一章绪论 (1)
1.1 课题选题背景及意义 (1)
1.2 运料小车的控制概况 (1)
1.3 运料小车的发展现状 (2)
第二章总体方案论述 (3)
2.1 系统控制方案设计 (3)
2.2 PLC选型 (4)
2.3 电动机选型 (6)
2.4 接触器选型 (7)
2.5 热继电器选型 (7)
2.6 断路器选型 (8)
2.7 行程开关选型 (8)
第三章系统硬件电路设计 (10)
3.1 控制方案的设计 (10)
3.2 硬件电路接线图 (10)
第四章控制系统软件设计 (13)
4.1 程序流程图 (13)
4.2 程序梯形图 (15)
4.3 梯形图编程的分析 (16)
总结 (18)
参考文献 (19)
第一章绪论
1.1 课题选题背景及意义
制造业是现代经济发展中占有关键地位，它的发展状况主导着经济发展的前景，但是，在我国，大部分乡镇企业、私营企业，由于受资金管理等方面的限制，一般来说，送料绝大多数是采用人工手动送料，严重缺乏保护装置，这造成“效率低，劳动强度大，事故发生率大”等特点。
随着信息科技迅猛、市场经济的发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更为迅速，近年来，由于PLC控制技术的发展，送料机构自动化水平也需越来越高。提高自动化的水平不仅可以提高生产效率，同时也能保证工人的人身安全。传统的手工送料已经不再满足要求，这时运料小车应运而生。运料小车专门用于粒料、粉料、片状料、带状等材料的输送，这无疑是轻、重工行业不可缺少的设备。
1.2 运料小车的控制概况
从世界第一台PLC被设计出来到现在，PLC历经几次更新换代，各方面的性能得到了很大完善，技术已经完全成熟。其中运料小车控制系统随着PLC的发展过程经历一下几个发展阶段。
（1）手动控制：上世界六十年代末七十年代初，是PLC发展的早期阶段，那个时候便有一些工业过程运用了PLC控制系统控制运料小车，但是由于那是技术并不成熟，只能采用人工手动控制机器，初期的运料小车控制系统多采用继电器和接触器组成的复杂控制系统，这种系统不仅体积庞大，系统稳定性也不高，故障率高，也没有通信模块，操作控制极为不便，控制效果也不佳。
（2）自动控制：至上世纪八十年代，电子科学技术飞速发展，计算机的成本及价格变得越来越低，这种情况下，很多大型企业开始采用PC机与PLC通信控制方式，这种控制方式在控制方面更加灵活。
（3）全自动控制：本世纪开始科技迅猛发展，电子计算机的更新周期越来越短，电子设备的向着高性能，低成本发展。运用今天高性能PLC控制运料小车可以实现完全自动化，并且能满足工业过程的各种要求，另外在设备维护也极为方便，维护成本大大降低。
1.3 运料小车的发展现状
随着科学技术的发展，自动化的实现水平在国民经济的发展中起着越来越重要的作用，尤其是对机械行业的生产效率、制造精度、以及可靠性和安全性提出了更高的要求。对于自动运料装置，目前的企业中多采用以下几种运料方式。（1）机械手加穿梭小车式自动化输送方案：该自动化输送系统也是自动冲压生产线中最常用的系统，它主要是由自动上料，和取料机械手以及穿梭下车组成。目前冲压车间里由不同厂商提供的各式自动化输送系统的都是基于该机构和原理进行设计制造的。一个取料机械手，带有中置并按工件形状排部的真空吸盘式端拾器：负责将工件从上一压机取出安放在穿梭下车上。一个穿梭小车：它负责将工件由取料机械手的放置位置移送到上料机械手的取料位置。一个带有中置端拾器的上料机械手：负责将工件由穿梭下车拾起送入到下一台压机。采用此种输送方案工件将通过机械手简单的“拾取和“摆放”动作由前一台压机输送到下一台轧机，其穿梭下车的主要功用是通过它的穿梭运动缩短取料和上料机械手的输送行程，从而提高整线的生产效率。其是优点可使用于多数大中小型企业。缺点是装置较复杂，物料的运送步骤繁多，增加了加工时间，操作不便。（2）运用机械手进行送料方式：机械手与小车相连，然后通过钢索与滑块相连，滑块再连接重物，重物的上升和下降控制着小车的前进与后退。保证了操作人的安全，同时提高了生产效率。优点是可以进行连续生产，缺点是全部操作都需机械手，导致机械结构过多，机械故障多。（3）新型的多机连线自动搬运送料：这种方案是由四台开式双电2500KN压力机驱动，生产线绝大多数零部件都已国产化，其送料精度及生产效率达到国外生产线的同等水平，成本较国外生产线低廉，占用空间少。优点是工作稳定高，步进电机控制，精度高，布矩一样大，消耗功耗低，所需电压也低。（4）气缸传动，生产效率以及送料准确性都比较低，无法满足具体的生产需要，已经面临淘汰。
第二章 总体方案论述
2.1 系统控制方案设计
运料小车由两个电动机带动，沿轨道行进。每个锅炉之间的距离为80米，卸料位置由行程开关控制，装料、卸料时间由PLC 定时器控制。为增加系统的稳定性，PLC 及一些控制元件安装在一个电控柜里面，只有电动机安装在运料小车内，两个电动机同时带动小车的两个动力轮子，改善小车的平稳性能，提供足够的机械动力。电动机和控制柜之间的线路通过划线连接，电控柜设置在轨道附近，便于操作。为避免运料过程中煤撒到轨道上影响行程开关正常工作，将行程开关设置在轨道的外侧，而不是轨道的下方，通过轮子侧面专门做的凸起部分触碰行程开关，这样更保证了系统的安全性、可靠性。运料小车工作示意图如图2-1所示。可清晰直观地理解送料过程。 向前向后
行程开关SQ3行程开关SQ4行程开关SQ5小车底门向前启动SB1
向后启动SB2停止SB3
装料处C 点
D 点
E 点料斗
B 点A 点行程开关SQ2
行程开关SQ1 图2-1 运料小车工作示意图
初始状态时，运料小车处于起始位置E 点。当按下启动按钮后，小车向前进到达A 点(装料处)进行装料，装料时间30秒。装料结束运料小车后退，首先在B 点卸料，卸料时间为15s ；卸料结束返回A 点装料，装料时间30秒，装料结束向C 点前进，途经B 点位置不再停止，在C 点卸料时间为15s ；卸料结束返回A 点装料，装料结束向D 点前进，途径B 点、C 点不再停车；卸料结束返回A 点装料，装料结束向E 点前进卸料，途径B 点、C 点、D 点都不再停车，E 点卸料结束后，重新返回A 点，如此反复。
运料小车电气控制系统主要包括可编程逻辑控制器、行程开关、接触器、电机，
具体如图2-2所示。 FX1s-20MR
前进启动后退启动停止
行程开关接触器闭合
电机正反转
图2-2 运料小车控制系统框图
2.2 PLC 选型
PLC 作为一种发展成熟的控制器，在现代工业过程中的应用极为广泛。其工作原理图如图2-3所示。 中央处理单元（CPU ）编程的外部设备
电源
输出电路
输入电路用户程序存储器系统程序存储器
图2-3 PLC 工作原理图
PLC 控制系统的特点：（1）PLC 作为一种通用的工业主控制器，可靠性、稳定性高，在各种恶劣的工作环境都能很好地工作，不易发生故障，而且容易检修，维护方便（2）PLC 在程序编写上有多种方式，有好几种编程语言编程，它拥有好几种编程语言，包括梯形图、指令表、顺序功能图、逻辑功能图，其中梯形图最简单、直观，最为常用。（3）PLC 本身的结构设计使得其在工业过程中使用很方便，很容
易控制与操作。
回到本设计中，分析运料小车的工艺流程及其控制要求等，根据需要的输入输出的端口数，本文选用日本三菱公司生产的FX1s-20MR。PLC实物图如图2-4所示。
图2-4 PLC实物图
FX1s系列PLC规格和型号
FX1s系列PLC根据I/O点的不同，有10/14/20/30共四种基本规格，基本规格中，根据PLC电源的不同，可以分为AC电源输入与DC电源输入两种基本类型；根据输出类型，可以分为继电器输出与晶体管输出两个类型。因此，本系列PLC共有16种不同的产品可以供用户选择。本文选用日本三菱公司生产的FX1s-20MR。
FX1s系列PLC的型号中各参数的含义如图2-5所示：
FX1s
________
M
PLC基本型号
I/O点数确定10: 6输入/4输出14: 8输入/6输出20： 12输入/8输出30: 16输入/14输出
电源类型D：直流24V
其他：交流电源
输出类型：R: 继电器输出
T: 晶体管输出
单元代号M：基本单元图2-5 FX1s系列PLC型号各参数含义
FX1s-20MR的特点：
①采用整体式固定的I/O型结构，其中央处理器、输入/输出和电源安装于一体，结构紧凑，主要用在全部是数字量输入、数字量输出的控制点少的设备上。
②可直接连接220V电压，内置EEPROM存储器大小为8K，运算速度快，每条基本逻辑控制指令为0.55~0.7微秒，每条应用指令为3.7到几百微秒，可实现高速控制。
③该系列晶体管输出有晶体管输出和继电器输出两种方式，可输出2路100KHz 脉冲，直接驱动伺服电机或者步进电机。编程指令、编程元件较丰富，性价比高。
④具有内置式扩展功能模块与功能板，系统具有一定的扩展性能。
选用FX1s-20MR的原因：
①FX1s-20MR可编程控制器输入点数为12，输出点数为8。设计中用到8个输入口，4个输出口，首先在I/O口数量上满足要求，并且还有拓展端口。
②FX1s-20MR主要用在全部是数字量输入、输出的控制点少的设备上，本设计中涉及到的输入量、输出量也全为数字量，并且控制点少。
③FX1s-20MR可以直接连接220V电压，对电源的要求也一般化。运算速度快，相较本设计中需要的运算速度搓搓有余。
④相较其他功能更强大的PLC而言，这款PLC的性价比更高，因为它没有诸如A/D模块这种有其他拓展功能的模块，因而成本低于其他PLC。
2.3 电动机选型
电动机根据所需电源分为直流电动机和交流电动机。直流电动机结构上较交流电动机复杂，使用上也不如直流电动机方便，维护成本也较交流电机高，而且需要直流供电。直流电机有自身的优点：在调速方面，可以无级调速，调速平稳；转矩大，便于快速启动和停车。交流电动机根据工作原理的不同，分为异步电动机和同步电动机。异步电动机是电流通过的绕组产生了旋转的磁场，这样转子跟磁场产生相对运动切割磁感线。同步电动机是给定子通交流电产生旋转磁场，转子同直流电，通电之后转子相当于电磁铁，这样转子和定子产生的磁场同步旋转。因此，该系统的控制设备选择三相异步交流电动机。
在实际操作中电动机的选择要考虑很多方面。第一个是类型的选择，根据生产机械对机械特性、启动、调速、制动性能和过载能力的要求，对各种类型的电动机进行比较。在对启动、调速性能没有特殊要求的情况下，优先选用三相笼型异步电动机。第二个是功率的选择，选择正确的电动机额定功率很重要，功率过大，不仅增加投资，降低电动机效率，还增加运行费用；功率太小，电动机长期在过载状态下运行，电动机过热会降低使用寿命，甚至拖动不了生产机械。第三个是电压的选择，三相异步电动机的额定电压有380V、3000V、6000V、10000V等几种；一般当电动机的额定功率小于200KW时，往往选用380V电动机，额定功率大于200KW 的选用高压电动机。第四个是转速和外形的选择，根据传动方式和使用环境选择合适的转速和外形。综合以上情况选择合适的电动机型号。
在设计之初，确定的电动机功率是4KW，三相交流供电，选用的电机是国产的
Y160M1-8/亿佳，额定功率4KW，额定电压380V。该电机适用于驱动无特殊要求的机械设备，该电机是连续工作制（S1）符合运料小车电机长期工作的要求，另外该款电动机有一个轴伸，按用户需要，还可制成双轴伸，这样的设计利于运料小车在机械结构方面的设计。另外此电机效率高、节能、堵转转矩高、噪音低、振动小、运行安全可靠。
表2-1 电动机参数
品牌/型号：忆佳/Y160M1-8 级数：6极产品类型：三相异步电动机应用范围：机械设备额定功率：4.0KW 额定转速：720r/min
产品认证：ISO2000 额定电压：380V
2.4 接触器选型
图2-6 接触器实物图
设计中用到两个4KW的电机，通过接触器的电流大约是16A，需选交流接触器，考虑到一般交流接触器的额定电流按电动机额定电流的1.3～2倍选择，交流接触器选择的是正泰DZ47交流接触器，其额定电压380V，额定电流25A，机械寿命10万次，电气寿命15万次，符合电路的要求。
2.5 热继电器选型
热继电器是在通过电流时依靠发热元件所产生的热量而动作的一种低压电器，主要用于电动机的过载保护及其它电气设备发热状态的控制，有些型号的热继电器还具有断相及电流不平衡运行的保护。热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。
过去习惯按电动机额定电流来选用热继电器，实际上这样是不够确当的，如果保护一台重载起动的电动机，只按电动机额定电流选用，那么电动机在起动时热继电器就要脱扣，造成误动作。因此在选用热继电器时，要考虑几个基本条件：
①电动机的容量和电压是选择热继电器的主要依据。
②按电动机所带负载性质来选用；例如是轻载还是重载，是长期工作还是短期工作等等。
③电动机的起动时间及起动电流倍数，是选用热继电器的重要依据。如果负载惯性居大起动时间长，所选用的热继电器的整定电流应比电动机额定电流稍高，才能达
到正确保护。如果出厂的整定电流与选用值有差距，可用调节凸轮调到合适值。
④我国目前生产的热继电器，基本上适用于轻载起动长期工作，或间断长期工作的电动机保护。对反复短时工作的电动机的保护，只有一定的适应性，而对密集起动正反转工作，及转子反接制动的电动机，则不能起到充分保护作用，在选用热继电器时必须注意这一点。
电动机的额定电流是8A，一般热继电器的额定电流选择是电动机额定电流的1.1～1.25，大约9A左右，选用的是正泰的NR2-25/Z，电流可调9～25A，额定电压380V。虽然电动机启动电流是其额定电流的4～7倍，启动电流较大，但是为瞬时电流，时间很短，还未到热继电器的动作时间，因此不会导致热继电器误动作。2.6 断路器选型
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。
断路器作为保护装置，本设计中用在主电路的保护上，断路器的电流选择为电路回路电流的1.5～2倍，设计中有2个4KW电动机，回路中电流大约为16A，因此选用的断路器为额定32A，正泰的DZ108-32。
2.7 行程开关选型
在系统中，使用了行程开关来判断小车的位置。行程开关是一种与运动部件有接触的位置开关，是一种小电流主令电器。它利用生产机械运动部件的碰撞使其触点动作实现通断，产生信号，用于一定的控制程序。行程开关实物如图2-8所示。
图2-7 行程开关实物图
行程开关采用防粉尘的，市面上有感应物体的光电行程开关，有感应铁的接近开关，有感应磁铁的霍尔开关，考虑到生产现场有各种设备，以及大量的粉尘，其
他几种开关都不合要求，昌得CZ-3102行程开关具有防粉尘设计，因此行程开关选用昌得CZ-3102。
表2-2 元器件清单
元件公司/型号数量
PLC 三菱FX1s-20MR 1
电动机忆佳/Y160M1-8 2
接触器正泰/DZ47 2
热继电器正泰/NR2-25/Z 2
断路器正泰DZ108-32 1
行程开关昌得CZ-3102 5
第三章系统硬件电路设计
3.1 控制方案的设计
该系统设计以PLC作为控制核心，外部电路通过行程开关作为控制信号输入，PLC根据行程开关输入信号来确定运料小车的运动状态。考虑到该系统设计的实际控制情况，运料小车向4个位置运料，1个装料处，再考虑前进、后退、停止信号的输入需要8个输入口。其中SB1为前进启动，SB2为后退启动，SB3为停止，SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5分别为A、B、C、D、E处的行程开关。接触器1控制电机正转，接触器2控制电机反转；Y3、Y4分别对应料斗底门、小车底门电磁阀。根据以上控制要求，PLC的I/O分配表如表3-1所示。
表3-1 I/O分配表
输入接点对应名称输出节点驱动设备
X0前进启动SB1Y1KM1电机正转
X1后退启动SB2Y2KM2电机反转
X2停止SB3Y3料斗底门
X3行程开关SQ1Y4小车底门
X4行程开关SQ2
X5行程开关SQ3
X6行程开关SQ4
X7行程开关SQ5
3.2 硬件电路接线图
PLC接线原理图如图3-1，在上文已经提到选择的PLC是三菱公司的FX1s-20MR，其输入点12个，输出点8个，继电器输出方式，满足控制系统对PLC 输入输出口数量的要求，小车控制方式的选择、限位停止、启动及运料小车控制系统的运行情况由PLC的输入点控制，小车前进、装料，后退、卸料由PLC的输出点控制。
FX1s-20MR
N L COM
X7X6X5X4X0X1X2X3COM124G
+24Y4Y3Y2Y1小车底门料斗底门KM2KM1FR1QF1
FU
行程开
关
SQ5停止SB3向后启动SB2向前启动SB1行程开关SQ4行程开关SQ3行程开关SQ2行程开关SQ1123456789L1N1L2N210111213141517KM2KM116N21
L21
220V
图3-1 PLC 接线原理图
图3-1中接触器2的线圈与接触器1的常闭触点（辅助）串联在一起，接触器1的线圈与接触器2的常闭点（辅助触点）串联在一起，在硬件线路上形成互锁电路。这样可以有效避免由于小车频繁启动、停止变换过程中接触器线圈的延时作用，导致本来处于接通状态的KM1或者KM2的主触点还没有来得及断开时，刚要接通的接触器主触点动作闭合，造成三相电机通电过程中瞬间短路。以此完全保证同一时间只有一个接触器对电机处于接通状态，这样可以有效防止电动机的短路。保护电动机的通电安全。通过系统主电路与PLC 的控制电路的接线，实现PLC 对系统的控制。
另外保护电路热继电器FR 、熔断器FU 会电路电流过大，电机过载时及时动作达到保护PLC 和其他硬件电路的作用。
电机正反转主电路图：
FR1KM2KM1
QS L3
L2
L1M1
3~U 1W 1V 1FR2
M2
3~U 2W 2V 2QF2
U11V11W11U12V12
W12
图3-2 电机正反转主电路图
接触器KM1对应输出端口Y1，当小车有前进指令时，PLC 输出端口Y1输出，KM1的线圈闭合，电机正转；接触器KM2对应输出端口Y2，当小车有后退指令时，KM2的线圈闭合，电机反转，小车后退。
第四章 控制系统软件设计
4.1 程序流程图 开始
前进启动
行程开关
SQ1位置行程开关
SQ2位置装料30秒
时间到否
小车前进
小车后退
行程开关
SQ2位置
是否第一次
过SQ2开关
卸料15秒继续后退
卸料时
间到否行程开关
SQ3位置卸料15秒
卸料时
间到否Y
Y
Y
Y
N N
N N N N N Y
Y
Y
N
图4-1程序流程图
程序流程图可以给整个运送过程、程序编写一个很直观、清晰的理解。因为本文选取了五个点（1个装料位置，4个卸料位置），在图4-1中为简洁明了呈现程序流程图的意义，因为无论是2个位置的送料还是4个位置的送料，在程序编写上原理和方法基本一致，因此在此程序流程图中，只选取了3个点（1个装料位置，2个卸料位置）进行流程图的呈现。下面是对程序流程图的分析：开始阶段，运料小车处于C点（如图2-1运料小车工作示意图），当按下向前启动按钮后，小车向A点（装料处）前进，路过B点（行程开关SQ2）不停车，直接过去，当检测到达C点（装料处）后，小车停止进行装料，装料时间为30秒，当装料30秒时间到，小车向后运动向B点（行程开关SQ2）前进，到达B点，小车停止进行卸料，卸料时间为15秒，15秒时间一到，小车返回A点，重新进行装料，装料时间还为30秒，装料时间到之后，小车向后退，当这次到达B点时，将不再停车，而是直接向C点进发，到达C点后进行卸料，同样卸料时间为15秒，15秒时间到之后小车返回A点再次装料，如此重复此过程。
4.2 程序梯形图
图4-2 程序总梯形图
4.3 梯形图编程的分析
当向前启动按钮（SB1）按下，Y001（电机正转）输出并自锁，同时启动按钮SB1与SB2（向后启动）的常闭触点、SB3（停止按钮）的常闭触点、SQ1（限位开关A）的常闭点触、Y002（KM2）的常闭触点串联，当此4项中任意一项由闭合转化为断开，Y001立即断开，电机正转停止。还可以看到与X000并联了一个T1的常开点，定时器1为卸料时间定时，每次卸完料都需回A点进行装料，电机正转小车前进，此时Y001需有输出使KM1线圈闭合。
对应的是Y002的闭合，也就是小车的后退，主要原理跟Y001的控制相同。不同的是在限位开关B（X004）的下面并联了一个M0，在限位开关C（X005）下面串联了一个M1，限位开关D（X006）的下面串联一个M2，M0、M1、M2的作用是用来区分运料小车在相应卸料处是第一次卸料还是第二次卸料，以免发生错误，导致某些位置重复卸料或者有些位置没有卸料；如果运料小车是第一次经过中间限位开关X004，此时与之并联的M0的常开触点处于断开状态，而此时X004已经由闭合转为断开，Y002断开，小车停在中间卸料位置进行卸料。但是如果运料小车是第二次经过中间限位开关X004，根据要求小车不停车直接通过中间卸料处，在程序上、梯形图上，由于此时与X004常闭点并联的M0是闭合状态，所以Y002不会因为碰到中间限位开关X004而断开。同样的M1、M2的作用与M0一样。通过运用记忆元件M0、M1、M2保证了已经卸过料的位置不会重复卸料，达到了控制目的。
X003(限位开关A)闭合，Y003接通，运料小车装料，装料时间30秒，30秒时间过后，定时器T0动作，Y002闭合，小车向后运动；同时X003断开，然后Y003断开，装料结束。
主要完成小车的卸料过程，主要原理跟装料相近，只是定时时间不同而已，在此不在赘述。
此处运用到了M0，首先可以看出当X004闭合，M0闭合并自锁；但Y001常闭与X0004串联，Y001的作用保证了只有当小车在后退过程中M0才会动作，避免小车在前进过程中经过X004中间卸料处时M0闭合并自锁；X007行程开关SQ5也即最后一个卸料位置，梯形图中可以看到当小车到达最后一个卸料位置后，M0将断开，下一轮程序重新开始。如果M0不断开，下一轮卸料运料小车会直接隔开前几个卸料位置直接向最后一个位置前进卸料，M0的适时断开，保证了新一轮卸料过程的准确无误执行。
此处M1的作用原理跟M0的作用原理完全一样，不再多讲。
此处M2的工作原理也同M0的工作原理。
总结
结合本题目，它属于PLC控制系统中设计的一种，PLC随着科学技术的发展不断的升级换代。运料小车的发展也随着PLC的换代历经几个阶段，从人工、半人工到无人的自动化运料。一个很重要的问题是需要根据不同的运料情况设计满足要求的控制系统。通过毕业设计，学会解决问题的方法。首先进行方案的设计，多种方案还需对比求优；然后就是硬件、软件的设计，硬件电路方面得根据具体情况，然后看说明书、查参数，综合考虑选择合适的PLC、接触器等。程序编写一般采用梯形图，方法也不一，本文是根据运料小车的运动过程直接编写的，然后反复验证，最终确定。另外还有就是保护电路方面的设计；譬如说为防止电机的短路，不仅在硬件上将两个接触器串联互锁，而且在程序上同样有两个接触器互锁的设计。通过此次设计，不仅巩固了以前的知识，而且有了更深的理解。但是还存在三个没有解决的问题：
（1）论文中对运料小车的制动没有进行设计，当小车碰到行程开关需停止时，由于惯性原因势必难以停到准确的位置。由于本人知识能力有限，未对这方面进行设计。
（2）运料小车速度即电动机转速无法调速，时间仓促，没有加变频器进行调速，运料小车的速度无法调节是本文设计的一大不足。
基于PLC控制的运料小车设计--毕业论文(1)
2018届机电一体化专业设计 毕业设计（论文） 题目基于西门子S7-200PLC控制 的运料小车设计 姓名：刘奇学号：0 3 系别：机械工程系 班级：12 机电数控技师高职 指导教师：陈垚 重庆交通大学继续教育学院 2016年6月
刘奇；基于西门子s7-200PLC控制的运料小车设计 南京交通技师学院 学生顶岗实习专项任务书（毕业论文任务书）专项任务名称基于西门子S7-200 PLC控制的运料小车设计 姓名刘奇专业机电一体化班级12机电数控技师高职学号03 一、任务情况描述： 本论文设计的主要任务是研究PLC运料小车控制系统来以PLC为控制核心，辅以传感器、控制电路等外围器件，构成一个控制系统，实现如何自动装料、送料等方面的。来替代传统接触器、继电器控制的运料小车电气控制线路。PLC的自动控制功能和程序化工作方式将使运料的自动化程度大大提高。 二、任务完成计划： 第一阶段：构思设计论文题目 第二阶段：设计论文目录大纲 第三阶段：整理收集材料 第四阶段：设计论文以及编制程序 第五阶段：整理排版论文 三、计划答辩时间： 计划答辩时间2016年6月15日。 实习指导教师（签字）：系学生顶岗实习领导小组组长（签字）： 年月日年月日
2018届机电一体化专业设计 毕业设计（论文） 开题报告 题目：基于西门子s7-200PLC控制的运料小车设计 学院：南京交通技师学院 专业：机电一体化 学生：刘奇 学号：0 3 指导教师：陈垚、助理讲师 重庆交通大学继续教育学院
刘奇；基于西门子s7-200PLC控制的运料小车设计 一、选题目的与意义 随着科学技术的日新月异，对自动化程度要求越来越高，原有的生产线已不能满足要求。在工业生产中运料是一个非常重要的环节，但是其岗位对人体伤害较大或者是劳动负荷较大。所以运料小车在工业生产中发挥了重要作用，为企业节省了人力、物力等，节约了生产成本提高了经济效益。但是，相比传统接触器、继电器控制的运料小车电气控制线路比较复杂，不容易检修及维护。基于PLC的自动运料小车控制系统可以解决上述问题，因此对它的设计具有了现实可能性。 可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，最初叫做可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），即PLC，现已广泛应用于工业控制的各个领域。 二、国内外研究现状 国内：随着科学的发展，自动化的实现水平在国民经济的发展中起着越来越重要的作用，尤其是对机械行业的生产效率，制造精度，以及可靠性和安全性提出来更高的要求。 国外：经过多年的发展国外自动送料机械已经形成了独立完善的体系，成为机械制造的一个重要分支，其产品种类繁多，已形成系列产品，并向“无人化”过渡。 对于自动送料系统，目前韩国、日本等国家都在开发nc自动搬运生产线，这类生产线的送料精度及生产效率都比较高。 三、主要研究内容 主要内容是以PLC为控制核心，辅以传感器、控制电路等外围器件，构成一个控制系统，实现如何自动装料、送料等方面的。 四、研究方法与实施方案 研究方法：仿真分析，实验研究。 具体操作；（1）通过查阅PLC的相关资料，考虑到该设计中运料小车的要求， 选择了合适的PLC型号，并画出了PLC的硬件接线原理图。 （2）选择了符合运料小车运动要求的一系列电子电器元件，绘 制了硬件电路接线图。 （3）利用S7-200 MW v4.0编程软件，编写了小车的运动控制程序梯形图，并结合 程序语句，在计算机上进行了仿真模拟，取得了良好的设计效果。 五、主要参考文献 [1]贺哲荣. 流行PLC实用程序及设计[M]. 西安电子科技大学出版社,2006年. [2]胡学林. 可编程控制器应用技术[M]. 高等教育出版社, 2003年. [3]洪志育. 例说PLC[M]. 人民邮电出版社,2006年. [4]求是科技. PLC应用开发技术与工程实践[J]. 人民邮电出版社,2005年.
PLC运料小车自动控制设计课程设计
目录 引言 ........................................................... I 1设计任务与要求 (1) ２PLC控制系统的硬件设计 (2) 2.1PLC机型的选择 (2) 2.2PLC容量估算 (3) 2.3系统I/O地址的分配 (3) 2.4安全回路设计 (4) 2.5计算机和PLC的链接通信 (5) ３运料小车PLC控制的软件设计 (5) 3.1STEP7-M ICRO/WIN编程软件 (6) 3.2运料小车控制梯形图设计 (7) 3.3运料小车控制语句表设计 (9) 3.4运料小车PLC控制设计说明 (11) 4 PLC控制系统的抗干扰性设计 (11) 4.1抗电源干扰的措施 (12) 4.2控制系统的接地设计 (12) 4.3防I/O干扰的措施 (13) 5 PLC控制系统的调试 (13) 6小结 (14) 7参考文献 (14)
引言 运料小车自动控制 随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化，自动化。将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。它功能强大，可扩展到128I/O点。且能增加特殊功能模块或扩展板。ＰＬＣ在运料小车控制系统中的应用，具有巨大的经济和社会价值。本文以ＰＬＣ控制技术为核心，采用SIEMENS公司的S7-200系列的PLC，论述了运料小车控制的软硬件设计方案及其控制原理，实现了运料小车自动控制。
1 设计任务与要求 （1）设计任务 某自动生产线上运料小车的运动如图1.1所示： 图1.1 运料小车示意图 运料小车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小车向右行，电机反转，小向左行。电动机正反转图如图1.2所示： 在生产线上有5个编号为l～5的站点供小车停靠，在每一个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫按钮开关(SB1～SB5）分别与5个停靠站点相对应。 图1.2 三相异步电动机正反转主电路图
基于PLC的运料小车的控制系统设计
电气自动化技术专业毕业设计 设计课题：基于PLC的运料小车控制系 统设计 学生姓名：陈博 学号： 022******* 指导老师：吴丽丽 专业：电气自动化技术 年级： 11级 2014年6月3日
摘要：随着科学技术的日新月异，对自动化程度要求越来越高，原有的生产线已不能满足要求。在工业生产中运料是一个非常重要的环节，但是其岗位对人体伤害较大或者是劳动负荷较大。所以运料小车在工业生产中发挥了重要作用，为企业节省了人力、物力等，节约了生产成本提高了经济效益。但是，相比传统接触器、继电器控制的运料小车电气控制线路比较复杂，不容易检修及维护。基于PLC的自动运料小车控制系统可以解决上述问题，因此对它的设计具有了现实可能性。 关键词：可编程控制器；三相异步电动机；运料小车
目录 引言 (1) 1运料小车需求分析 (2) 2运料小车控制系统的方案论证 (4) 2.1运料小车控制系统的控制内容与要求 (4) 2.1.1运料小车的运动流程 (4) 2.2方案论证 (4) 3运料小车控制系统的硬件配置 (5) 4运料小车控制系统的软件设计 (7) 4.1PLC I/O分配表 (8) 5程序的运行调试与仿真 (13) 6设计小结 (14) 6.1小车的优缺点分析 (14) 6.2设计的改进及推广 (14) 总结 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 附录一 (18)
引言 可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，最初叫做可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），即PLC，现已广泛应用于工业控制的各个领域。 大规模集成电路和超大规模集成电路的出现使得PLC在问世后的发展极为迅速。现在，PLC不仅能实现继电器的逻辑控制功能，同时还具有数字量和模拟量的采集和控制、PID调节、通信联网、故障自诊断及DCS生产监控等功能。 毫无疑问，PLC将在今后的工业生产中起到非常重要的作用。在20世纪80年代，美国的工业市场调查报告和1989年美国的一份分散控制系统（DCS）的调研报告中，都能看出PLC在工业控制中的重要作用。
自动运料小车PLC控制系统设计
自动运料小车PL C 控制系统设计 随着生产自动化程度越来越高， PLC 在生产过程控制系统中的应用也越来越广泛。 可编程逻辑控制器，简称 PLC 是一种工业控制微型计算机。它的编程方便、操作简单尤其是高通 用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。 其中的一个应用便是运料小车的控制， 主要用 到的便是它的逻辑控制功能。 控制要求 1. 运料小车在自动化生产线上运动的控制要求如下： （1） 按下启动按钮，系统开始工作，按下停止按钮，系统停止工作； （2） 当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按扭 HJ 的编码时，小车向右运行运行到按钮 HJ 所对 应的停靠站时停止； （3） 当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按扭 对应的停靠站时停止； （4） 当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按扭 （5） 呼叫按钮开关 HJ1--HJ5应具有互锁功能 2. 运料小车的运动分析： HJ 的编码时，小车向左运行，运行到按钮 HJ 所 HJ 的编码时，小车保持不动； 先按下者优先。 某自动生产线上运料小车的运动如图所示， 运料小车由一台三相异步电动机拖动， 电机正转，小车 向右行，电机反转，小车向左行。在生产线上有 5个编码为1 — 5的站点供小车停靠，在每个停靠站安 装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有 5 个呼叫按钮开关（HJ1-- HJ5 ）分别与5个停靠站点相对应。 自动运料小车示意图 程序设计 1. 行程开关
在该程序中，5个站的行程开关分别用数字0-4来表示，当小车在1号站时，行程开关 X007得电，将数字0传送到数据寄存器D0;当小车在2号站时，行程开关X010得电，将数字1传送到数据寄存器D（。依次类推，当小车在5号站时，行程开关X013寻电，将数字4传送到数据寄存器D0。它的助记符程序为： LD X007 MOV K0D0;小车在1号站 LD X010 MOV K1D0;小车在2号站 LD X011 MOV K2D0;小车在3号站 LD X012 MOV K3D0;小车在4号站 LD X013 MOV K4D0;小车在5号站 所对应的梯形图如下所示： 行程开关梯形图 2. 小车启停辅助继电器 当按下启动按钮时，小车开始运动，该辅助继电器M0寻电；当按下停止按钮时，小车停止运动，该辅助继电器M（失电。它的助记符程序为： LD X000 OR M0 ANI X001 OUT M0 ;小车启停辅助继电器 所对应的梯形图如下所示： 小车启停辅助继电器梯形图 3. 呼叫按钮 在该程序中，5个站的呼叫按钮分别用数字0-4来表示，而且由于5个呼叫按钮开关HJ1— HJ5具有互锁功能，先按下者优先，所以需5个辅助继电器M1-M5当按下1号站呼叫按钮开关时，行程开关X002得电，数字0传送到数据寄存器D1，同时1号按钮开关辅助继电器得电；当按下2号站呼叫按钮开关时，行程开关X003寻电，数字1传送到数据寄存器D1，同时2号按钮开关辅助继电器得电；依次类推，当按下5号站呼叫按钮开关时，行程开关X006 得电，数字4传送到数据寄存器D1,同时5号按钮开关辅助继电器得电；它的助记符程序为： LDI M2 ANI M3 ANI M4 ANI M5 ANI X007
PLC控制运料小车
项目七PLC控制运料小车的运行 1．项目任务 本项目的任务设计一个运料小车往返运动PLC控制系统。系统控制要求如下：小车往返运动循环工作过程说明如下：小车处于最左端时，压下行程开关SQ4，SQ4为小车的原位开关。按下启动按钮SB2，装料电磁阀YC1得电，延时20s，小车装料结束。接着控制器KM3、KM5得电，向右快行；碰到限位开关SQ1后，KM5失电，小车慢行；碰到SQ3时，KM3失电，小车停止。此后，电磁阀YC2得电，卸料开始，延时15s后，卸料结束；接触器KM4、KM5得电，小车向左快行；碰到限位开关SQ2，KM5失电，小车慢行；碰到SQ4KM4失电，小车停止，回到原位，完成一个循环工作过程。整个过程分为装料、右快行、右慢行、卸料、左快行、左慢行六个状态，如此周而复始的循环。 图7-1 运料小车往返运动示意图
2．任务流程图 本项目的具体学习过程见图2-2。 图7-2 任务流程图 学习所需工具、设备见表7-1。 表7-1 工具、设备清单 1．功能图编程的特点 功能图也叫状态图。它是用状态元件描述工步状态的工艺流程图。 功能转移图与步进梯形图表达的都是同一个程序，其优点是让用户每次考虑一个状态，而不必考虑其它的状态，从而使编程更容易，而且还可以减少指令的程序步数。功能转移图中的一个状态表示顺序控制过程中的一个工步，因此步进梯形图也特别适用于时间和位移等顺序的控制过程，也能形象、直观的表示顺序控制。 功能编程开始时，必须用STL使STL接点接通，从而使主母线与子母线接通，连在子母线上的状态电路才能执行，这时状态就被激活。 状态的三个功能是在子母线上实现的，所以只有STL接点接通该状态的负载驱动和状态转移才能被扫描执行。反之，STL接点断开，对应状态就为被激活，前一状态就自动关闭。状态编程的这一特点，使各状态之间的关系就像是一环扣一环的链表，变得十分清晰单纯，不相邻状态间的繁杂连锁关系将不复存在，只需集中考虑实现本状态的三大功能既可。另外，这也使程序的可读性更好，便于理解，也使程序的调试、故障的排除变得相对简单。 7-2步进梯形图 在状态编程的最后，必须使用步进返回指令RET，从子母线返回主母线。如图7-3程序中，若没有RET指令，会将后面所有还看成是当前状态S22中的指令，由于PLC程序是循环扫描的，也包括了最开始处的指令，这就会引起程序出错而不能运行。 2．功能图的编程规则 (1)初始状态的编程。 初始状态一般是指一个顺控工艺最开始的状态，对应于状态转移图初始位置是状态就是初始状态。S0~S9共10个状态组件专用作初始状态，用了几个初始状态，就可以有
PLC运料小车的程序控制
运料小车的程序控制 一、实验目的 1.熟悉时间控制和行程控制的原则。 2.掌握定时器指令的使用方法。 3.掌握顺序控制继电器指令（SCR）的编程方法。 二、实验器材 计算机一台；S7-200PLC一台；PC/PPI编程电缆一根；模拟输入开关一套；JD-PLC3运料小车实验模板一块；导线若干。 三、实验步骤 1.按I/O接线图进行接线。 2.输入运料小车的控制程序，编译下载后，调试该程序。 3. 按运料小车的顺序功能图调试程序。调试时，用模拟开关模拟输入信号，特别要注意模拟行程开关SQ1和SQ2状态的变化。注意观察输入、输出状态指示灯（或输入信号、输出负载）的状态变化是否与顺序功能图一致。便于观察，也可点击“程序状态”按钮进行调试。 （1）、顺序功能图
（3）、梯形图
TITLE=程序注释Network 1 // 网络标题
STL语言 // 初始化，启动S0.1 LD I0.0 A I0.2 AN Q0.0 AN Q0.1 AN Q0.2 AN Q0.3 S S0.1, 1 Network 2 // 激活第一段SCR程序，控制开始LSCR S0.1 Network 3 // 原位装料，启动定时器 LD I0.2 = Q0.0 TON T37, +150 Network 4 // 15s后程序转到第二段SCR程序 LD T37 SCRT S0.2 Network 5 // 第一段SCR结束 SCRE Network 6 // 第二SCR段控制开始 LSCR S0.2 Network 7 // 小车右行 LD SM0.0 = Q0.2 Network 8 // 右行到位，程序转到第三SCR程序段LD I0.3 SCRT S0.3 Network 9 // 第二SCR程序段结束 SCRE Network 10 // 第三SCR程序段控制开始 LSCR S0.3 Network 11 // 小车卸料，启动10s定时器 LD SM0.0
三菱PLC运料小车控制课程设计
运料小车 课 程 设 计 专业-------------------XXX 班级-------------------XXX 姓名--------------------XXX 指导老师---------------------XXX 年月日
摘要:可编程逻辑控制器，简称PLC，是一种工业控制微型计算机。它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。其中的一个应用便是运料小车的控制，主要用到的便是他的逻辑控制功能。本论文介绍的是PLC产品以及其对应的软件，并且用它来进行五个控制台作业的运料小车的控制编程。 目录 1. 运料小车的发展概况 (1) 2.可编程控制器（PLC）概述 (1) 2.1 PLC概述及特点 (2) 2.2 PLC的构成 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。 3 控制系统设计 (4) 3.1 小车运动分析 (7) 3.2 运料小车控制系统的PLC选型和资源配置 (7) 3.3 系统资源分配 (8) 3.4 系统硬件设计 (9) 3.5 系统软件源程序设计 (10) 4 控制系统的调试 (13) 4.1 编程软件 (13) 4.2 程序的构成 (13) 4.3 程序的下载、安装和调试 (15) 总结 (16) 致谢 (16) 参考文献 (17)
1 运料小车的发展概况 由于PLC的不断发展和革新，使得生产线的运输控制也将得到不断的改善和生产率的不断提高，运料小车控制经历了以下几个阶段： （1）手动控制：在20世纪60年代末70年代初期，便有一些工业生产采用PLC来实现运料小车的控制，但是由于当时的技术还不够成熟，只能够用手动的方式来控制机器，而且早期运料小车控制系统多为继电器一接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作。 （2）自动控制：在20世纪80年代，由于计算机的价格下降，这时的大型工控企业将PLC充分的与计算机相结合，通过机器人技术，自动化设备终于实现了PLC在运料小车控制系统在自动方面的应用。（3）全自动控制：现阶段，由于PLC技术的向高性能高速度、大容量发展大型PLC大多采用多CPU 结构，不断向高性能、高速度和大容量方向发展。将PLC运用到运料小车控制系统，可实现运料小车的全自动控制，降低系统的运行费用。PLC运料小车自动控制系统具有连线简单控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好，维修和改造方便等优点。 2.可编程控制器（PLC）概述 2.1 PLC的概述 PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输 入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。” 图2-1 PLC三菱FX系列
运料小车PLC控制
运料小车自动循环控制系统 一、任务描述： 设计一个运料小车自动循环控制系统，运料小车的动作顺序如下所述： 小车可以在A、B 两点间运动， A、B 两处各有一个行程开关。 小车可以在A、B 两点间运动， A、B 两处各有一个行程开关。 小车可以在A、B 两点间运动，A、B 两处各有一个行程开关，小车到 A 点停 10S 装料， 小车可以在A、B 两点间运动，A、B 两处各有一个行程开关，小车到 A 点停 10S
装料，随后驶向 B 点， 小车可以在A、B 两点间运动，A、B 两处各有一个行程开关，小车到 A 点停 10S 装料，随后驶向 B 点，到 B 点停5S 卸料。 小车可以在A、B 两点间运动，A、B 两处各有一个行程开关，小车到 A 点停 10S 装料，随后驶向 B 点，到 B 点停5S 卸料。完成后再返回 A 点， 二、小车动作流程图设计： 根据上述运料小车的动作顺序要求，设计的流程图如下图所示：
三、PLC 控制的I/O 地址分配： 各地址分配如下表 1 所示 表1：输入/输出信号地址对照表 输入信号名称外部元件内部地址输出信号名称外部元件内部地址左行启动按钮SB1 X0 左行接触器KM1 Y0 左行启动按钮SB2 X1 右行接触器KM2 Y1 停止按钮SB3 X2 装料电磁铁YA1 Y2 左行程开关SQ2 X3 卸料电磁铁YA2 Y3 右行程开关SQ1 X4 装料定时器KT1 T1 卸料定时器KT2 T2 四、PLC 控制的梯形图设计： 1、控制要求的描述： 1).启动要求： a.如果停止的小车未装料则按下启动SB1 按钮，让小车启动并左行去装料； b.如果停止的小车已装料则按下启动SB2按钮，让小车启动并右行去卸料； 即：将一组启动按钮（SB1、SB2）分别串接在小车左、右行的控制线路中。
基于PLC的运料小车控制系统设计
基于PLC的运料小车控制系统设计
摘要 早期运料小车电气控制系统多为继电器—接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作。随着社会发展，可编程逻辑控制器（PLC,Programmable logic Controller）的出现，它是一种工业控制微型计算机。它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。本设计是通过PLC控制电机转速、传感器检测，实现小车多处装料、卸料自动行驶的控制系统。 关键词：可编程控制器；传感器；自动行驶
Abstract Early material transport car electric control system for relay - contactor consisting of complex system, this system has long design cycle, large volume, cost is high, no data processing and communications functions, must have a person responsible for operation. With the development of society, the programmable logic controller, it is a kind of industrial control computer. Its programming convenient, simple operation and in particular high advantages, make it in the industry production process has been widely used. This design through the PLC control of motor speed, sensor detection, realize multiple charging, discharging automatic drive control system. Key words: Programmable logic Controller; sensor; automatic driving
运料小车的PLC控制实验
运料小车的PLC控制实验 一、实验目的 1．学会用PLC 解决一个实际问题的思路。 2．熟悉PLC 指令的功能。 3．掌握程序设计中起保停电路、自锁电路和互锁电路的设计方法。 二、实验器材和设备 1．FX 系列PLC 一台 2．FX-10P-E 或FX-20P-E 手持编程器一台 3．模拟开关板一块 4．编程电缆 5．若干连接导线和PLC电源线 6.接触器三个，一个输出控制卸料的电磁铁，一个热继电器，三个热继电器 7.3个按钮开关、2个行程开关 8.内装有三相异步电动机的小车 9.熔断器一个 10.三极开关一个 三、实验原理 1.运料小车是工业送料的主要设备之一，小车通常采用电动机驱动，电动机正转小车前进，电动机反转小车后退。 将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。PLC运料小车电气控制系统具有连线简单，控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好，安装、维修和改造方便等优点。工作过程如下： a. 小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动： 到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。 到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。 b. 小车可停在任意位置
运料小车 2. 运料小车的控制系统主回路 三相异步电动机正反转电路图 3. 运料小车控制系统控制回路 传统运料小车大都是继电器控制。以继电器为主的运料小车控制系统的控制回路如下图所示。
运料小车继电器控制电路4. 运料小车控制系统的控制系统构成图 运料小车控制系统图
5.PLC的选用 根据运料小车输入输出设备的分配，在I/O方面只需要6个输入口和3个输出口，同时考虑适当的余量，选用FX2N-16MR的PLC即可。 6. PLC外部接线图 运料小车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小车向右行，电机反转，小向左行。小车控制系统的输入，输出设备与PLC的I/O端对应的外部接线图如图所示。 运料小车PLC外部接线图 7. 运料小车I/O 分配表 这个控制系统的输入有2个启动按钮开关、1个停止按钮开关、2个行程开关、热继电器共6输入点。这个控制系统需要控制的外部设备只有控制小车运动的三相电动机一个。电机有正转和反转两个状态，分别都应正转继电器和反转继电器，另外还有一个输出控制卸料电磁铁，所以输出点应该有3个。对应的地址分配表如表所示。
基于运料小车自动往返顺序控制的PLC程序设计
1.运料小车的发展概况 工厂运输现大多采用地面运输，地面运输主要采用叉车及手推运料小车,叉车需专人驾驶且无固定轨道,在车间内运行极不安全,手推运料小车需人为动力,劳动强度大，运输效率低。随着经济的发展，运料小车不断扩大到工业运输的各个领域，从手动到自动,逐渐形成了机械化、自动化。早期运料小车电气控制系统多为继电器-接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作。后来，单片机应用到运料小车控制系统中。但是单片机开发周期长,使用难，开发成本高，批量成本低，对人要求高,而且其稳定性不够高。由于PLC 开发周期短,使用容易,开发成本低,批量成本高，对操作人员技术要求要求不高,并且稳定性好，抗干扰能力强,使得对基于PLC的运料小车控制系统的开发研究逐步加强。 PLC(Proｇrａｍｍaｂｌe Logｉcal Ｃｏnｔrｏlｌer)是２0世纪7０年代以来以微处理器为核心,综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。由于它具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，使其在自动化控制的各个领域中得到了广泛的应用。 将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制。降并且,控制系统具有连线简单,自动控制，控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好,安装、维修和改造方便可以降低系统的运行费用等优点，低系统的运行费用。
2.可编程控制器（PLC）概述 2.１PLＣ的概述 ＰLC即可编程控制器（Pｒogramｍable lｏgic Cｏnｔrollｅr，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(Inteｒnaｔioｎal Eｌect ｒiｃａl Coｍmiｔtee）颁布的PLＣ标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其 图2-1 PLC三菱FX系列 内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PＬＣ及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”2．2．1 PLC的特点 (１)可靠性高，抗干扰能力强 （２)配套齐全,功能完善,适用性强 （3）易学易用，深受工程技术人员欢迎 (4)系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 （5)体积小，重量轻,能耗低 2.2 PLC的构成 从结构上分,PLＣ分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PＬC 包括ＣPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
送料小车PLC控制
目录 1设计任务与要求 (1) 1.1课程设计任务 (1) 1.2课程设计要求 (1) 2 设计方案 (3) 2.1运料小车的运动分析 (3) 2.2设备控制要求 (4) 2.3整体方案论证 (4) 2.4系统资源分配 (5) 2.4.1 I\ O地址分配 (5) 2.4.2 数字量输入部分 (5) 2.4.3 数字量输出部分 (6) 3硬件电路设计 (7) 4软件设计 (9) 4.1.1 梯形图 (9) 4.1.2 指令表 (12) 5 调试过程 (15) 5.1呼叫按钮 (15) 5.2行程开关 (15) 5.3比较 (15) 5.4向左运动 (15) 5.5向右运动 (15) 5.6调试操作 (16) 6 结论 (18) 参考文献 (19)
1设计任务与要求 1.1课程设计任务 任务描述 某自动生产线上运料小车的运动如图所示，运料小车由一台三相异步电动机拖动电动机正转，小车右行，电机反转，小车左行。在生产线上有5个编码为1～5的站点供小车停靠，在每一个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫开关（SB1～SB5）分别与5个停靠点相对应。 1.2课程设计要求 （1）按下启动按钮,系统开始工作，按下停止按钮，系统停止工作； （2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮SB的编码时，小车向右运行，运行到呼叫按钮SB所对应的停靠站时停止； （3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮SB的编码时，小车向左行，运行到呼叫按钮SB所对应的停靠站时停止； （4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮SB的编码时，小
运料小车的PLC控制系统设计开题报告
毕业设计(论文) 开题报告 题目: 运料小车的PLC控制系统设计 院系名称：机电系班级：海尔二班 2 0 1 7 年0 3月23日
开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2006年11月20日”或“2006-11-30”。
毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000~4000字左右的文献综述： 文献综述 1.选题意义 制造业是现代经济发展中占有关键地位，它的发展状况主导着经济发展的前景，但是，在我国，大部分乡镇企业、私营企业，由于受资金管理等方面的限制，一般来说，送料绝大多数是采用人工手动送料，严重缺乏保护装置，这造成“效率低，劳动强度大，事故发生率大”等特点。 随着信息科技迅猛、市场经济的发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更为迅速，近年来，由于PLC控制技术的发展，送料机构自动化水平也需越来越高。提高自动化的水平不仅可以提高生产效率，同时也能保证工人的人身安全。传统的手工送料已经不再满足要求，这时运料小车应运而生。运料小车专门用于粒料、粉料、片状料、带状等材料的输送，这无疑是轻、重工行业不可缺少的设备。 2.运料小车的发展概况 从世界第一台PLC被设计出来到现在，PLC历经几次更新换代，各方面的性能得到了很大完善，技术已经完全成熟。其中运料小车控制系统随着PLC的发展过程经历一下几个发展阶段。 （1）手动控制：上世界六十年代末七十年代初，是PLC发展的早期阶段，那个时候便有一些工业过程运用了PLC控制系统控制运料小车，但是由于那是技术并不成熟，只能采用人工手动控制机器，初期的运料小车控制系统多采用继电器和接触器组成的复杂控制系统，这种系统不仅体积庞大，系统稳定性也不高，故障率高，也没有通信模块，操作控制极为不便，控制效果也不佳。 （2）自动控制：至上世纪八十年代，电子科学技术飞速发展，计算机的成本及价格变得越来越低，这种情况下，很多大型企业开始采用PC机与PLC通信控制方式，这种控制方式在控制方面更加灵活。 （3）全自动控制：本世纪开始科技迅猛发展，电子计算机的更新周期越来越短，电子设备的向着高性能，低成本发展。运用今天高性能PLC控制运料小车可以实现
PLC运料小车智能控制
目录 第1章概述 (1) 第2章小车运送物料的总体设计 (2) 2.1控制要求 (2) 2.2 系统硬件设备控制 (3) 2.2.1运料小车控制的主回路设计 (3) 2.2.2分析控制要求,确定输入,输出设备 (4) 2.2.3分配I/O接口 (4) 2.2.4 I/O外围接线图 (5) 2.2.5PLC选型 (6) 第3章控制系统设计 (6) 3.1控制功能图以及逻辑表达式 (6) 3.1.1功能图表达式 (7) 3.1.2逻辑表达式 (8) 3.1.3根据逻辑表达式画出梯形图 (8) 第4章系统调试及结果分析 (9) 4.1 PLC实验操作规程 (9) 4.2 连接线路 (9) 4.3 结果分析 (10) 4.4系统调试与解决的问题 ................................... - 11 - 4.4.1调试.............................................. - 11 - 4.4.2检查电路 (11) 参考文献 (12)
第1章概述 小车自动运料系统，由于其控制简单，成本低，因此广泛应用与车站、码头、仓库、矿井等生产场所。但传统的接触继电器控制系统，有着其自身的缺点。例如：整个运行过程中，小车的速度很难设定，如果太快，启动和制动时由于存在小车惯性很容易造成物料的掉落、抛洒，这样就不能实现安全的启动。 随着经济的不断发展，运料小车的应用也不断扩大到各个领域。早期运料小车电气控制系统多为继电器-接触器组成的复杂系统,这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷,几乎无数据处理和通信功能,必须有专人负责操作。现将PLC应用到运料小车电气控制系统,可实现运料小车的自动化控制,降低系统的运 行费用。PLC运料小车电气控制系统具有连线简单,控制速度快,精度高,可靠性和可维护性好,安装、维修和改造方便、设计施工调试周期短等优点。 在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。用P LC程序实现运料小车自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员的理解和掌握。本文以松下电工FP0系列PLC为例，提出基于运料小车自动往返顺序控制的五种PLC 程序设计方法。 松下电工可编程控制器-FPO有以下特点： 1.富的指令操作 2.快速的CPU处理速度 3.大程序容量 4.功能强大的编程工具 5.强大的网络通信功能 这些都使松下系列的PLC得到了市场的认可，即使其电工产品进入中国市场较晚，但由于其强大的功能还有不少独到之处所以一经推出就备受用户关注。
PLC控制运料小车自动控制系统梯形图(全新)
OB1 - <离线> "" 名称： 系列：作者： 版本：0.1 块版本：2 时间标志代码：接口：2013-05-16 11:47:44 1996-02-15 16:51:12 长度(块/逻辑/数据)：00214 00092 00020 名称 数据类型 地址 注释 TEMP 0.0 OB1_EV_CLASS Byte 0.0Bits 0-3 = 1 (Coming event), Bits 4-7 = 1 (Event class 1) OB1_SCAN_1 Byte 1.0 1 (Cold restart scan 1 of OB 1), 3 (Scan 2-n of OB 1) OB1_PRIORITY Byte 2.0Priority of OB Execution OB1_OB_NUMBR Byte 3.0 1 (Organization block 1, OB1) OB1_RESERVED_1 Byte 4.0 Reserved for system OB1_RESERVED_2 Byte 5.0 Reserved for system OB1_PREV_CYCLE Int 6.0 Cycle time of previous OB1 scan (milliseconds) OB1_MIN_CYCLE Int 8.0 Minimum cycle time of OB1 (milliseconds) OB1_MAX_CYCLE Int 10.0Maximum cycle time of OB1 (milliseconds) OB1_DATE_TIME Date_And_Time 12.0 Date and time OB1 started 块： OB1 "Main Program Sweep (Cycle)" 程序段： 1 M0.4 T2M0.0M0.1M0.0
自动运料小车PLC控制系统设计
自动运料小车PLC控制系统设计随着生产自动化程度越来越高，PLC在生产过程控制系统中的应用也越来越广泛。 可编程逻辑控制器，简称PLC，是一种工业控制微型计算机。它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。其中的一个应用便是运料小车的控制，主要用到的便是它的逻辑控制功能。 控制要求 1.运料小车在自动化生产线上运动的控制要求如下： （1）按下启动按钮，系统开始工作，按下停止按钮，系统停止工作； （2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按扭HJ的编码时，小车向右运行运行到按钮HJ所对应的停靠站时停止； （3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按扭HJ的编码时，小车向左运行，运行到按钮HJ所对应的停靠站时停止； （4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按扭HJ的编码时，小车保持不动； （5）呼叫按钮开关HJ1--HJ5应具有互锁功能，先按下者优先。 2.运料小车的运动分析： 某自动生产线上运料小车的运动如图所示，运料小车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小车向右行，电机反转，小车向左行。在生产线上有5个编码为1—5的站点供小车停靠，在每个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫按钮开关（HJ1-- HJ5）分别与5个停靠站点相对应。 运料小车 自动化生产线 1号站2号站3号站4号站5号站 自动运料小车示意图
程序设计 1.行程开关 在该程序中，5个站的行程开关分别用数字0-4来表示，当小车在1号站时，行程开关X007得电，将数字0传送到数据寄存器D0；当小车在2号站时，行程开关X010得电，将数字1传送到数据寄存器D0。依次类推，当小车在5号站时，行程开关X013得电，将数字4传送到数据寄存器D0。它的助记符程序为： LD X007 MOV K0 D0 ；小车在1号站 LD X010 MOV K1 D0 ；小车在2号站 LD X011 MOV K2 D0 ；小车在3号站 LD X012 MOV K3 D0 ；小车在4号站 LD X013 MOV K4 D0 ；小车在5号站 所对应的梯形图如下所示： 行程开关梯形图 2.小车启停辅助继电器 当按下启动按钮时，小车开始运动，该辅助继电器M0得电；当按下停止按钮时，小车停止运动，该辅助继电器M0失电。它的助记符程序为： LD X000 OR M0
plc运料小车控制
存档号：154123251 学号：201204032053 石家庄铁路职业技术学院 毕业设计基于PLC的运料车控制系统的设计 系部电气工程系 专业名称电气自动化技术 指导教师王书青 学生姓名田兴朝 二○一五年一月
石家庄铁路职业技术学院电气工程系 2015届毕业设计（论文）任务书 自动控制教研室 2014年11月25日
内容摘要 一种简单实用的产品分选装置控制系统的PLC设计方案。送料车的出现帮助了我国很大程度上改善了工农业运料的方式，很大程度上减少了运料的时间和强度，方便了工人操作，节省了人力物力。实验证明该系统实现简单、经济，在工作中能更快、更准确的工作。这样，节约了人力物力，提高了工作效率。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。 可编程序控制器（Programmable controller）简称PLC，由于PLC的可靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维护简单，所以PLC的应用领域在迅速扩大。对早期的PLC，凡是有继电器的地方，都可采用。而对当今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC。尤其是近几年来，PLC的成本下降，功能又不段增强，所以，目前PLC在国内外已被广泛应用于各个行业。 本设计是为了实现送料小车的自动化的转化，改变以往小车的单纯手动送料，减少了劳动力，提高了生产效率，实现了自动化生产！而且本送料小车的设计是由于工作环境恶劣，不允许人进入工作环境的情况下孕育而成的。 运料车的作用是将搅拌好的成品料提升到成品料存储仓中。早期的搅拌设备中，运料车控制通常都是采用继电器逻辑控制，由于继电器的稳定性远远比不上目前的PLC控制设备。特别是随着科技的不断发展，PLC以其体积小，功能强、故障率低、可靠性高、维护方便等优点，被国内外沥青混合料搅拌设备厂家广泛采用。本项目运用PLC（可编程逻辑控制）控制运料小车的运行，取代了传统的继电器控制，实现了运料过程的自动化控制。在具体控制过程中，通过移位指令、计时器和移位寄存器的复位指令使运料车能够连续运行，直到需要停止时按停止按钮停车。运料车还可通过手动控制其运行，但操作起来复杂，而且易出错，PLC在小车自动送料控制系统中可实现较高的自动化程度，大大提高系统的稳定性和可靠性，减少调试、运行、维护的强度，成为“无人值班，少人值守”的优选小车送料自动控制系统。本文通过分析可知，用PLC控制运料系统，安全、可靠，而且维护、调试方便，具有很高的实用价值。 关键字：运料小车；PLC自动控制；自动往返控制