自动往返小车控制程序的设计

实验五自动往返小车控制程序的设计

一、实验目的

1、学会熟练使用PLC解决生产实际问题。

二、实验设备

1、FX2N PLC实验平台 1 台

2、微型计算机 1 台

3、编程电缆1根

4、连接导线若干

三、实验内容

如图所示，要求小车的运行如下：

假设小车初始状态为：底门关闭（Y003断开）且位于最后端位置（后限位开关X002接通）；

启动按钮X000接通，小车向前运动（Y000接通）并且停止在最前端位置（Y000断开,前限位开关X001接通）；

同时，漏斗翻门打开（Y001接通），货物通过漏斗卸下。7s后自动关闭漏斗翻门（Y001断开）；

同时，小车向后运动（Y002接通）至后限位开关位置停止（Y002断开，后限位开关X002接通）；

同时，小车底门打开（Y003接通），将小车中货物取下；5s后自动关闭小车底门（Y003断开）。

小车运动顺序控制状态转移图如下：

自动往返小车的制作

自动往返小车的制作 本设计采用单片机作为自动往返小车的检测和控制核心。路面黑线检测用发射式红外传感器，行使距离用霍耳元件进行检测行使距离，利用高低电平来控制继电器，达到电动机的转速控制。 二、关键字：电刹车自动往返光电检测霍尔元件动态显示 三、方案论证 根据题目要求，本设计的主要任务是完成电动小气车在规定的行使路线中速度的控制，根据不同的行使路段要求不同的行使速度，并对行程中的有关数据进行记录和处理。 1、数据采集方案的选择 （1）、使用红外发光二极管和接收管组合。 （2）、使用发光二极管的光敏三极管组合。 本设计是近距离探测，故采用（1）来完成数据的采集。考虑环境光干扰主要是直流分量，如果采用带有交流分量的调制信号，则可大幅度的减少外界干扰；另外，红外发射管的最大工作电流取决于平均电流，如果使用占空比小的调制信号，在平均电流不变的情况下，瞬时电流可以很大，这样可以大大提高信噪比。 2、电源选择 （1）所有器件采用单一的电源控制，这样控制比较简单，但电动机启动时瞬间电流很大，会造成整体电路的电压不稳定，严重时可能会使单片机掉电。 （2）双电源供电。将电机驱动电源和单片机供电电源分开，这样虽然不如（1）方便灵活，但可以避免电机驱动造成的干扰，大大提高了系统的稳定性。故 设计中选择此方案。 3、电机驱动调速方案的选择 （1）采用继电器对电机的驱动电压进行调整，在高速时进行全速运转，低速时用精密电阻控制小车的速度，并进行调速来达到要求。这样电路比较简单，且 容易实现。 （2）采用555振荡器调脉宽的方式控制电动机的转速，后级采用三极管D882推动，此方案虽工作很稳定，但电路较复杂，给整体设计带来不便。

C题 自动往返电动小汽车

C题自动往返电动小汽车 一、任务 设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装,但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。 跑道宽度0.５ｍ，表面贴有白纸,两侧有挡板，挡板与地面垂直,其高度不低于２0cm。在跑道的Ｂ、C、D、E、Ｆ、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图１所示。 二、要求 1．基本要求 （1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线)，到达终点线后停留10秒,然后自动返回起跑线(允许倒车返回)。往返一次的时间应力求最短(从合上汽车电源开关开始计时）。?(2)到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值)。

（3）Ｄ~E间为限速区,车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车。 2.发挥部分?（1)自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上)。 （2）自动记录、显示行驶距离(记录显示装置要求安装在车上）。 (3)其它特色与创新。 三、评分标准 四、说明 （1)不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。?(2)车辆(含在车体上附加的任何装置）外围尺寸的限制：长度≤3５ｃｍ,宽度≤１5cm。 (3)必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置,即横向与

纵向两条中心线的交点。 开关稳压电源(E 题）【本科组】 一、任务 设计并制作如图1所示的开关稳压电源。 R L U 1=开关稳压电源 图１电源框图 二、要求 在电阻负载条件下,使电源满足下述要求: １.基本要求 输出电压U Ｏ可调范围：30Ｖ～36V ； 最大输出电流IO ｍax:2A; Ｕ２从1５V 变到21Ｖ时,电压调整率SU ≤2%(I Ｏ=2A ）； IO 从0变到2A 时，负载调整率SI ≤5％(Ｕ2=１8V); 输出噪声纹波电压峰-峰值U ＯＰＰ≤1V(Ｕ2=１８V ，ＵO=3６V ，IO=2A ）； DC-DC 变换器的效率 ≥70%(U2=1８V ,ＵＯ＝3６Ｖ,IO=2A ）; 具有过流保护功能，动作电流I Ｏ(th)=2.5±0.２Ａ； ２.发挥部分

自动往返小车制

自动往返小车制

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自动往返小车的制作 本设计采用单片机作为自动往返小车的检测和控制核心。路面黑线检测用发射式红外传感器，行使距离用霍耳元件进行检测行使距离，利用高低电平来控制继电器，达到电动机的转速控制。 二、关键字：电刹车自动往返光电检测霍尔元件动态显示 三、方案论证 根据题目要求，本设计的主要任务是完成电动小气车在规定的行使路线中速度的控制，根据不同的行使路段要求不同的行使速度，并对行程中的有关数据进行记录和处理。 1、数据采集方案的选择 （1）、使用红外发光二极管和接收管组合。 （2）、使用发光二极管的光敏三极管组合。 本设计是近距离探测，故采用（1）来完成数据的采集。考虑环境光干扰主要是直流分量，如果采用带有交流分量的调制信号，则可大幅度的减少 外界干扰；另外，红外发射管的最大工作电流取决于平均电流，如果使用占 空比小的调制信号，在平均电流不变的情况下，瞬时电流可以很大，这样可 以大大提高信噪比。 2、电源选择 （1）所有器件采用单一的电源控制，这样控制比较简单，但电动机启动时瞬间电流很大，会造成整体电路的电压不稳定，严重时可能会使单片机掉电。 （2）双电源供电。将电机驱动电源和单片机供电电源分开，这样虽然不如（1）方便灵活，但可以避免电机驱动造成的干扰，大大提高了系统的稳定性。故 设计中选择此方案。 3、电机驱动调速方案的选择 （1）采用继电器对电机的驱动电压进行调整，在高速时进行全速运转，低速时用精密电阻控制小车的速度，并进行调速来达到要求。这样电路比较简单，且 容易实现。 （2）采用555振荡器调脉宽的方式控制电动机的转速，后级采用三极管D882推

PLC控制的自动往返工作台 现代电气控制及PLC应用技术课程设计

PLC控制的自动往返工作台现代电气控制及PLC应用技术课程设计

课程设计书 课程名称：现代电气控制及PLC应用技术设计题目：P L C控制的自动往返工作台所在学院：工学院 专业班级：07机械制造与工艺教育 学生姓名：叶兵 学号：2 0 0 7 1 8 0 4 3 1 指导老师：黄秀祥

设计时间：2011年2月份 自动往返工作台——PLC控制 摘要： 我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。随着竞争的日益加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。 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PLC程序实现运料工作台自动往返顺序控制，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。 关键字：PLC 自动化顺序控制

一、总体要求 1使用PLC可编程序控制器实现工作台往返循环工作的控制。 2工作台前进及后退由步进电动机通过丝杠拖动。 3点动控制：能分别实现工作台前进和后退的点动控制。 4自动循环控制：重复循环运行，工作台前进及后退1次1个循环，每碰到换向行程开关时停止3秒后再反向运行。 5采用光栅尺实现工作台位置检测。 6自动循环控制线路：为了使步进电动机的正反转控制与工作台的左右运动相配合,在控制线路中设置了四个位置开关SQ1、SQ2、SQ3和SQ4,并把它们安装在工作台需限位的地方。其中SQ1、SQ2被用来自动换接电动机正反转控制电路,实现工作台的自动往返行程控制;SQ3、SQ4被用来作终端保护,以防止SQ1、SQ2失灵,工作台越过限定位置而造成事故。在工作台的T形槽中装有两块挡铁,挡铁1只能和SQ1、SQ3相碰撞,挡铁2只能和SQ2、SQ4相碰撞。当工作台运动到所限位置时,挡铁碰撞位置开关,使其触头动作,自动换接电动机正反转控制电路,通过机械传动机构使工作台自动往返运动。工作台行程可通过移动挡铁位置来调节,拉开两块挡铁间的距离,行程就短,反之则短。自动循环控制线路如工作示意图所示。 二、操作要求 1 点动控制的时候，按下SB4 按钮，工作台前进，松开SB4按钮，工作 台停止前进，按下SB5 按钮，工作台后退，松开SB5 按钮，工作台 停止后退。 2 单循环运行：当按下SB1时，是正转启动，当工作台压下SQ1 时，将 I0.5常闭断开，I0.5常开闭合，延时3秒钟执行单循环操作；按下SB2，

单片机自动往返小车

自动往返电动小汽车 (高级组) 设计报告 部门院系：常州大学信息科学与工程学院 目录

1、设计任务 (3) 1.1基本要求 (3) 1.2发挥部分 (3) 2、方案论证与选择 (4) 2.1、系统总体框图 (4) 2.2、各模块硬件选择 (4) 2.2.1、控制模块 (4) 2.2.2、外部传感器模块 (5) 2.2.3、电机驱动模块 (5) 2.2.4、电源模块 (5) 2.2.5、显示模块.................................................................... (5) 3、系统硬件原理与实现 (6) 3.1、系统总体电路图 (6) 3.2、系统各模块设计介绍 (7) 3.2.1、单片机控制模块 (7) 3.2.2、外部传感器模块 (8) 3.2.3、电机驱动模块 (8) 3.2.4、LCD液晶显示模块 (9) 4、统软件设计 (10) 4.1 系统软件设计框图 (10) 4.2 系统软件设计代码 (12) 5、设计数据测量 (19) 1、设计任务

设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装，但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。 跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm。在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图1所示。 1.1基本要求 1)车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10 秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。 2)到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车 辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。 3)D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于4秒， 但不允许在限速区内停车。 1.2发挥部分 1)自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。 2)自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。 3)其它特色与创新。 2、方案论证与选择

自动往返电动小汽车设计报告

中国海洋大学课程设计报 告 告 题目：自动往返电动小汽车 组员：莫锦河、李鹏飞 指导教师：谷健 自动往返电动小汽车 摘要 本设计以一片单片机AT89C52作为核心来控制自动往返小车，加以控制芯片L298N和单片机联合控制小车的前进与后退。路面的黑带检测使用光电传感器，通

过AT89C52对输入的信号进行处理，通过PWM调制使电机转速能自动调节，从而实现电动小汽车的快慢速行驶，以及自动停车、往返的控制要求。 关键字：电动小车、AT89C52单片机、光电传感器、PWM调速 一、系统方案论证 1.1最小系统控制器的选择方案 方案一：AVR ATMEGA16单片机。AVR系列单片机采用RISC结构，执行速度较快，并且内部资源丰富，可以方便的使用C语言编程，并且开发环境很方便，但是功耗较高，在超低功耗方面明显不能满足题目要求。 方案二：MSP430G2553系列超低功率微控制器包含几个器件，这些器件特有针对多种应用的不同的外设集。这种架构与5种低功耗模式相组合，专为 在便携式测量应用中延长电池的使用寿命而优化。MSP430G2X13 和 MSP430G2X53系列是超低功耗混合信号微控制器，具有内置的16位定时器、多达24个支持触摸感测的I/O引脚、一个通用型模拟比较器以及采用通用串行通信接口的内置通信能力。此外，MSP430G2X53系列成员还具有一个10位模数(A/D)转换器。 方案三：典型的51系列单片机AT89C52。51系列单片机操作较为简单，程序简单易学，开发非常方便。 综合比较，我们采用方案三，采用典型的51系列单片机AT89C52，方便实现。1.2电动机模块 方案一：选用步进电动机，将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从 而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 方案二：选用伺服电动机，在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能

基于STM32控制的自动往返电动小汽车

湖南科技大学信息与电气工程学院 《STM32控制自动往返小汽车》 设计报告 专业：电子信息工程 班级：二班 姓名：曾有根 学号：0904030218 指导教师：罗朝辉

自动往返电动小汽车 本设计民用STM32作为自动往返小汽车的检测和控制核心，辅以传感器、控制电路、显示电路等外围器件，构成了一个车载控制系统。路面黑线检测使用反射式红外传感器，利用PWM技术动态控制电动机的转速。基于这些完备而可靠的硬件设计，使用了一套独特的软件算法，实现了小车在限速和压线过程中的精确控制。电动小汽车能够根据题目要求在直线方向上完成调速、急刹车、停车、倒车返回等各种运动形式；这辆小车还可以自动记录、显示一次往返时间和行驶距离，并用蜂鸣器提示返回起点。另外，我们经过MATLAB仿真后，成功地实现了从最高速降至低速的平稳调速。 本系统主要采用模糊控制算法进行速度调节。通过模糊控制和PWM脉宽调制技术的结合，提高了对车位置控制精度，并且实现了恒速控制。 关键词：PWM，STM32F103，电机，传感器 前言 嵌入式技术依靠其体积小、成本低、功能强等特点，适应了智能化发展的最新要求。单片机作为控制系统的微处理器，在数据处理和代码存储等方面都已经无法满足系统的要求，ARM微处理器资源丰富，具有良好的通用性。Cortex-M3是ARM公司最新推出的第一款基于ARMv7体系的处理器内核。它主要针对MCU领域，在存储系统、中断系统、调试接口等方面做了较大的改进，有别于过去的ARM7处理器；Cortex-M3具有高性能、低功耗、极低成本、稳定等诸多优点，非常适合汽车电子、工业控制系统、医疗器械、玩具等领域。基于Cortex-M3内核的STM32系列处理器于2007年由ST公司率先推出，它集先进Cortex-M3内核结构、出众创新的外设、良好的功耗和低成本于一体，极大的满足自动控制系统设计要求。作为先进的32位通用微控制器的领跑者，STM32以其出众的性能、丰富且灵活的外设、很高的性价比以及令人意外的功耗水准，使其自面世以来得到众多设计者的青睐，众多行业领导者纷纷选用STM32作为新一代产品的平台。因此将STM32F103应用于智能小车的控制系统是一种较好的选择。 基于此，本文提出了一个比较合理的智能小车系统设计方案。整个小车系统以STM32F103芯片为控制核心，附以外围电路，利用红外探测器、触角传感器采集外界信息和检测障碍物；充分利用STM32F103的串口、并口资源和高速的

小车自动往返装卸料控制课程设计报告

机电一体化课程设计 2012级 小车自动往返装卸料控制 学生姓名 学号 系别 专业班级 指导教师 完成日期

目录 目录....................................................................................................................................................................... I 1. 引言 (1) 2. 设计任务 (1) 2.1 设计内容 (1) 2.2 控制要求 (1) 1）手动控制方式 (1) 2）单步运行方式 (2) 3）单周期运行控制要求 (2) 4）自动循环控制方式要求 (2) 3.总体方案的确定 (2) 3.1 小车自动往返装卸料控制系统的构成 (2) 3.2 工作过程 (2) 3.3 方案设计 (3) 1）小车自动控制主电路图 (3) 2）PLC装卸料小车接线示意图 (3) 3）总体设计方案 (4) 4.控制系统软件设计 (4) 4.1小车自动往返装卸料控制流程图 (4) 4.2 I/O分配表 (5) 4.3 PLC程序设计 (5) 1）主程序中调用运行方式子程序 (5) 2）手动子程序运行 (6) 3）单步子程序运行 (7) 4）单周期子程序运行 (8) 4）自动子程序运行 (9) 4.4组态软件的界面设置 (10) 4.5 组态与PLC通信 (12) 4.6 程序调试与运行 (14) 1）手动方式 (14) 2）单步方式 (14) 3）单周期方式 (15) 4）自动方式 (15) 5.程序调试心得与建议 (15) 参考文献 (15)

自动往返电动小汽车设计毕业设计论文

一、 设计任务 设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装，但不能用人控括有线和无线遥控）。跑道宽度0.5m ，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm 。在跑道的B 、C 、D 、E 、F 、G 各点处画有2cm 宽的黑线，各段的长度如图1所示。 二、设计的基本要求 （1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留1 0秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。 （2）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以 线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）； （3）D ～E 间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒， 但不允许在限速区内停车； （4）自动记录、显示当前的行驶距离（记录显示装置要求安装在小车上）； （ 5）自动记录、随时显示当前的行车时间（记录显示装置要求安装在小车上）； （6）其它特色与创新。 图1 预设跑道的视图

三、方案的选择与论证 根据题目要求，系统可以划分为几个基本模块，如图 2所示。 图 2 对各模块的实现，分别有以下一些不同的设计方案: 1. 电动机驱动与调速模块 方案一:采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大;分压不仅会降低效率，而且实现很困难。 方案二:采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。 方案三:采用由达林顿管组成的H型PWM电路。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高;H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;由于在本设计中小车速度有两种情况，可以采用不同的直流电源来控制电动机的驱动。 基于上述理论分析，拟选择方案三。 2. 路面黑线探测模块

自动往返小车设计

题目自动往返小车设计 目录

自动往返小车设计 一、方案的选择与论证 根据题目要求，系统可以划分为几个基本模块，如图 1所示。 图 1 对各模块的实现，分别有以下一些不同的设计方案: 1. 电动机驱动调速模块 方案一:采用电阻网络或数字电位器 调整电动机的分压，从而达到调速的目的。 但是电阻网络只能实现有级调速，而数字 电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大;分压不仅会降低效率，而且实现很困难。 方案二:采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。 方案三:采用由达林顿管组成的H型PWM电路。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高;H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的PWM调速技术。 基于上述理论分析，拟选择方案三。

2. 路面黑线探测模块 探测路面黑线的大致原理是:光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸的反射系数不同，可根据接收到的反射光强弱判断是否到达黑线。 方案一:可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射-接收电路。这种方案的缺点在于其他环境光源会对光敏二极管的工作产生很大干扰，一旦外界光亮条件改变，很可能造成误判和漏判;虽然采取超高亮发光管可以降低一定的干扰，但这又将增加额外的功率损耗。 方案二:不调制的反射式红外发射-接收器。由于采用红外管代替普通可见光管，可以降低环境光源干扰;但如果直接用直流电压对管子进行供电，限于管子的平均功率要求，工作电流只能在1OM左右，仍然容易受到干扰。 方案三:脉冲调制的反射式红外发射-接收器。考虑到环境光干扰主要是直流分量，如果采用带有交流分量的调制信号，则可大幅度减少外界干扰;另外，红外发射管的最大工作电流取决于平均电流，如果使用占空比小的调制信号，在平均电流不变的情况下，瞬时电流可以很大(50-100mA)，这样也大大提高了信噪比。 基于上述考虑，拟采用方案三。 3. 车轮检速及路程计算模块 方案一:采用霍尔集成片。该器件内部由三片霍尔金属板组成，当磁铁正对金属板时，由于霍尔效应，金属板发生横向导通，因此可以在车轮上安装磁片，而将霍尔集成片安装在固定轴上，通过对脉冲的计数进行车速测量。 方案二:受鼠标的工作原理启发，采用断续式光电开关。由于该开关是沟槽结构，可以将其置于固定轴上，再在车轮上均匀地固定多个遮光条，让其恰好通过沟槽，产生一个个脉冲。通过脉冲的计数，对速度进行测量。 以上两种都是比较可行的转速测量方案。尤其是霍尔元件，在工业土得到广泛采用。但是在本题中，小车的车轮较小，方案一的磁片密集安装十分困难，容易产生相互干扰。相反，方案二适用于精度较高的场合，可以车轮上加较多的遮光条来满足脉冲计数的精度要求，因此拟采用方案二。 4. 电源选择

自动往返小车控制系统plc

中州大学毕业设计 学号：201025090206 设计题目：自动往返小汽车的控制系统的设计 学院：工程技术学院 专业：机电一体化 班级：10级对口2班 姓名：杨丽丽

指导教师：上官同英 日期：2013 年3 月5 日 诚信声明 本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 毕业设计（论文）作者签名：指导导师签名： 签字日期：签字日期：

毕业设计任务书 班级：10机电对口2班学生：杨丽丽学号201025090206 设计题目：自动往返小汽车的控制系统的设计 摘要：设计一个能自动往返于起跑线与终点线之间的小汽车的控制系统。但不能用人工遥控（包括有线和无线）。跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm。在跑道的A、B、C、D各点处画有2cm 宽的黑线，各段的长度与下图所示： 设计内容及要求： 1.设计完成的功能要求： 1）、车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。 2）、BC间为限速区，车辆往返均要求低速通过，但不允许在限速区内停车。 3）、在往返过程中随时显示当前行车时间和路程，直接回到终点。（显示装置应安装在小车上面。） 2.设计内容要求 （1）根据设计要求确定系统中输入/输出信号的种类、数量和特点。

基于PLC的小车自动往返运动控制系统2

第一章概述 1完成本次循环工作后，停止在最初位置。其运动路线示意图如下图1-1所示。 如图1-1 小车运动路线示意图 第二章硬件设计 2.1 主电路图 如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。该电路图利用两个接触器的主触点KM1、KM2分别接至电机的三相电源进线中，其中相对电源的任意两相对调，即可实现电机的正反转，也可达到小车左右运行的目的。假设接通KM1为正转（小车右行），则接通KM2为反转（小车左行）。

图2-1小车循环控制的主电路原理 2.2 I/O地址分配 如表2-1为小车循环运动PLC控制的I/O分配表。在运行过程中，这些I/O口分别起到了控制各阶段的输入和输出的作用，并且也使小车的控制过程更清晰明了，动作与结果显示更加方便直接。 表2-1

2.3 I/O接线图 如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。在进行调试过程时，在PLC模块上，当I0.0有输入信号，即按下SQ1；当I0.1有输入信号，也即按下SQ2，以此类推，I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。同理，输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现出来。 图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图 2.4 元件列表 如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。在本次设计中就是利用这些元件，用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。 表2-2

第三章软件设计 3.1 程序流程图 如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。小车在一个周期内的运动由4段组成。设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环地工作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停止在最初位置。 首先小车位于初始位置，按下SB1启动后，小车向右行驶；当碰到行程开关SQ4，小车转向，向左行驶；碰到行程开关SQ2，小车再一次转向，向右行驶；碰到行程开关SQ3，小车又向左行驶，直到再次碰到SQ1，然后开始依次循环以上过程。若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动，若此时按下停止按钮SB2，小车又碰到行程开关SQ1，则小车回到初始位置。

基于单片机的自动往返小车毕业设计

基于单片机的自动往返小车 毕业设计 基于单片机的自动往返小车 摘要：本设计以一片单片机STC89C52作为核心来控制自动往返小车，其中控制芯片L298N和单片机联合控制小车的前进与后退。路面的黑带检测使用反射式红外传感器，并通过STC89C52对输入的信号进行处理；行驶距离使用霍尔元件进行检测。最后以动态显示的形式通过一个LCD液晶显示即时黑带个数，运行时间，实时路程等。 关键词：微控制器 L298N电机控制霍尔检测液晶显示 The Automatic round-trip car based on SCM Abstract：This design use a microcontroller STC89C52 as the core to control the automatic round-trip car, the control chip L298N and single chip microcomputer to control the car forward and backward together. The reflective infrared sensor detection the black belt on the road surface, then deal with input signal processing through the STC89C52. Using the hall element to test the distance. At last displaying instant black belt, running time, real-time distance, etc through a number of LCD liquid crystal in the form of dynamic display Keywords:MCU L298N Motor control Hall detection LED display

自动往返运料小车控制系统设计

河南机电高等专科学校 毕业设计（论文） 自动往返运料小车控制系统设计 系部：自动控制系 专业: 电气自动化 班级: 自 124 姓名: 张晓需 学号: 指导老师: 赵新蕖 二零一五年五月

摘要 运料小车在煤矿、仓库、港口车站、矿井等行业中被广泛应用，而其控制系统就是一种典型的PLC系统。传统的运料小车大多是继电器控制，而继电器控制有着接线复杂、易出故障、维护维修不易等缺点。为了降低运料小车的运行成本,实现自动化控制，应用可编程控制技术作为小车的控制系统。 本设计针对电气控制的运料小车系统，利用组态软件和西门子S7200 PLC实现对运料小车系统的监测和控制。通过现场数据采集，进行集中的数据管理，从而实现对自动运料小车系统有效控制，系统状态实时监控，并由上位机生成可视化的动态监控界面。方便管理人员对现场的管理，提高工作效率。 关键词：运料小车；组态软件；PLC；传感器；

Abstract Carriage?is widely used in?coal mine,?warehouse,?station,?port?mine?and other industries,?and its control system?is?a?typical PLC system.?The transport cars?most of the traditional relay control,?relay control?with complex wiring,?easy?maintenance,?fault?repair?defect?is not easy.?In order to reduce the operation cost?of material transport trolley,?automatic control system,?the application of programmable?control?technology as the control?system?of car. The design for the?carriage?of electric control system,?realize the?monitoring and control of material transport trolley?system using configuration software and?S7200?PLC?Siemens.Through the field data acquisition,?data?management,?so as to realize the?automatic?control?of material transport trolley?system,?real-time monitoring system status,?and made the dynamic monitoring?interface PC?to generate visual.?Management?to facilitate the management of the site,?improve work efficiency. Keywords:?Material transport trolley;configuration software;?PLC;??sensor;?

基于PLC小车自动往返控制2组

项目课题： 基于PLC小车自动往返控制 2015年8月 项目一：基于PLC小车自动往返控制 利用PLC完成小车自动往返控制线路的安装与调试 1、按下正转启动按钮→正转接触器线圈得电吸合→电动机正向连续运转→小车右行；小车右行碰到SQ1→小车右行停止，延时1s后小车左行。

2、按下反转启动按钮→反转接触器线圈得电吸合→电动机反向连续运转→小车左行；小车左行碰到SQ2→小车左行停止，延时1s后小车右行。 3、按下停止按钮后，电动机停止运转。 4、SQ3、SQ4为小车运行的左右行极限位开关。 5、控制线路具有短路保护、过载保护等完善的保护措施。 6、各小组发挥团队合作精神，共同设计出PLC的I/O分配表，电气原理图、正确选择安装所需要的电器元件、规范完成线路的安装与配线、正确编制出PLC程序，并下载到PLC内，完成任务运行调试（空载与带载实验）。 一、电动机继电器控制线路 二、PLC基本知识 一、根据控制要求，首先确定I/O的个数，进行I/O的分配。本案例需要8个输入点，2个输出点，如表2-1所示。 二、根据控制要求分析，设计并绘制PLC系统接线原理图，如下图2-1所示。 1．设计电路原理图时，应具备完善的保护功能，PLC外部硬件也具备互锁电路。 2．PLC继电器输出所驱动的负载额定电压一般不超过220V，或设置外部中间继电器。 3．绘制原理图要完整规范。

图2-1 plc系统接线原理图 三、安装与接线 1．材料准备：根据接线原理图，列出需要的所有材料清单，如表2-2所示。 （2）检测元器件的质量好坏。 （3）PLC的选型要合理，在满足要求下尽量减少I/O的点数，以降低硬件的成本。 表2－2 材料清单

运料小车控制系统设计分解

昆明工业职业技术学院 毕业设计任务书 20 届工科类 设计题目：运料小车PLC控制系统设计 学生姓名：朱宏东指导教师：丁娱乐 层次：本科技术职称：工程师 准考证号： 学生专业：机械制造与自动化 助学中心名称：昆明工业职业技术学院 设计时间：2013年5月 15日～2013年8月 30日

目录 第一章概述 第二章总体方案设计第三章硬件系统设计第四章软件系统设计第五章总结 致谢 参考文献

第一章概述 随着现代工业设备的自动化越来越多的工厂设备采用PLC，变频器，人机界面自动化器件来控制，因此自动化程度越来越高。电器控制技术是随着科学技术的不断发展，生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展的。 在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。 控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人生安全事故，这样将给企业造成重大损失。 运料小车是基于PLC控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于运料小车的运行，因此，运料小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。运料小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。 本设计的主要内容有：确定运料小车控制系统的总体设计方案；设计运料小车拖动电机的电器控制线路原理图；确定运料小车控制系统PLC的型号规格，确定PLC I/O元件，列出PLC I/O元件分配表；设计运料小车控制系统的PLC I/O 接线图，PLC程序的总体结构图和梯形图（包括公用程序、控制程序、信号显示和故障报警程序等 第二章总体方案设计 本系统采用了PLC控制原理，设计总体控制方案，用组态软件进行实时控制的监控。

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。

自动往返小车报告

自动往返小车 指导老师：赵建 作者：陈波杜金鑫马洁司芳坤 西安电子科技大学测控技术与仪器教研中心 摘要 本小车以MSP超低功耗单片机系列MSP430F14为核心，完成检测黑线判断车体位置，检测轨道挡板，测速等功能。采用PWM驱动芯片控制电机，红外传感器检测黑线，红外LED和一体化接收头来检测挡板。基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法，实现题目要求。而且附加实现显示起跑距离、行驶时间等扩展功能。 关键词：MSP430 寻迹避障 1.系统设计 1．1基本要求 （1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。 （2）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。 （3）D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车。 2．发挥部分 （1）自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。 （2）自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。 （3）其它特色与创新。 1.2方案论证与比较 1.控制系统

方案一控制部分的核心采用传统的数字逻辑芯片来实现。该系统共有启动、加速前进/后退、限速前进/后退、暂停、等待等几个状态。各个状态保持或者转移的条件依赖于外部传感器送来的信号。由于外部传感器数目比较多，需要比较多的传感器接口电路。系统的逻辑状态以及相互转移更是复杂，用纯数字电路或者小规模的可编程逻辑电路实现该系统有一定的困难，需要用中大规模的可编程逻辑电路。这样，系统的成本就会急剧上升（相对于方案二）。因此，本设计未采用这种方案。 方案二该小汽车是一个自动控制系统，这样的系统用单片机来实现比较合适。 选用一片MSP430F149作为MCU，与L298一起控制电机。还处理光电传感器送来的地面标志信号，该信号主要控制小车的加速、减速、限速、惯性行驶、刹车、倒车等状态；另外，它利用DS1302计时，芯片驱动LCD显示，很方便的就显示行车时间。由小汽车轮胎后轮旁边的干簧管的导通次数直接送到它的CA0(P2.3),这样，小车的实际行驶距离就很方便能测量出来。 2.传感器的选择 本实验使用光电传感器和干簧管。 （1）检测黑线的传感器本设计采用红外线光电反射传感器，鉴于车底盘低，采用近距离有效的光电传感器（LTH1550）。 （2）检测挡板的传感器本设计采用反射式红外线光电传感器。能够检测10cm—20cm距离。并且找到一种接收头，持续接受能够保持低电平，可以比较准确的分辨出是否走偏。另外由于用电动小车改装而成，小车行驶基本成直线，更加减少了撞上挡板的可能。 （3）测量车行程、速度传感器我们通过测量小汽车驱动轮转动的圈数来间接换算小汽车的行程，并且记录每圈的时间，换算出速度v，实时显示。关键就是测量车轮的转动，有几个办法。 首先，可以选择透射式光电传感器或者反射式光电传感器。这样需要在车轮上做较大的机械加工（打孔或者黏贴白纸），而且市场上能买到的可用光电传感器体积较大，不易安装，故没有采用。 我们采用干簧管，该传感器体积小，可以装在车轮附近的车身上，在车轮上安装一块小磁铁，每转动一圈，闭合一次，并且精度比较高，是个不错的选择。故选用。 3.执行部件的选择 执行部件分为驱动部件和方向控制部件两个部分。比较好的方案是在方向控制部分使用步进电机，这样可以由MCU比较精确的控制前轮转向的角度和持续时间，结合传感器传来的信号，便可以非常精确地控制小汽车行驶的方向。但是，由于该系统的控制对象是由玩具电动车改装，其电动机和变速系统已经无法更换。故只能使用该玩具汽车自带的两个电动机。实际使用时，用PWM信号驱动电动机，控制电机的输出功率和转速。 4.电源 由于该系统用电池供电，对电路功耗的要求比较严格。该电路中耗电量大的就是电动机和MCU。但是主要是电动机，功耗无法消减。另一方面，该系统为数字与模拟混合系统，要求使用多档不同的电压供电，比较理想的办法是使用DC-DC变换器来产生系统所需要的各种电压。但是考虑到小车跑的距离不是很长，干电池可以支撑系统的稳定，再加上成本、体积、效率、噪声干扰一