送料小车PLC控制

PLC控制技术课程设计目录1设计任务与要求........................................................11.1课程设计任务....................................................11.2课程设计要求....................................................12设计方案.............................................................32.1运料小车的运动分析..............................................32.2设备控制要求....................................................42.3整体方案论证....................................................42.4系统资源分配....................................................52.4.1I\O地址分配............................................52.4.2数字量输入部分...........................................52.4.3数字量输出部分...........................................63硬件电路设计..........................................................74软件设计..............................................................94.1.1梯形图...................................................94.1.2指令表..................................................125调试过程............................................................155.1呼叫按钮.......................................................155.2行程开关.......................................................155.3比较...........................................................155.4向左运动.......................................................155.5向右运动.......................................................155.6调试操作.......................................................166结论................................................................18参考文献..............................................................19PLC控制技术课程设计11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PLC控制技术课程设计2车保持不动；（5）呼叫按钮开关SB1～SB5应具有互锁功能，先按下者优先。（6）设计PLC硬件电器连接图。（7）设计PLC控制程序(梯形图或指令程序)。PLC控制技术课程设计32设计方案2.1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2-1所示：图2-1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2所示：图2-2三相异步电动机正反转主电路图在生产线上有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。自动化生产线1号站_____2号站4号站3号站5号站运料小车PLC控制技术课程设计42.2设备控制要求运料小车在自动化生产线上的控制要求如下；（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钮HJ的编码时，小车向右运行，运行到呼叫按钮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钮HJ的编码时，小车向左运行，运行到呼叫按钮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钮HJ的编码时，小车保持不动；（5）呼叫按钮开关HJI～HJ5应具有互锁功能，先按下者优先。2.3整体方案论证按照设计要求，只是控制小车正转和反正，所以采用经验设计法。控制系统图如图2-3所示：图2-3运料小车控制系统图根据系统控制要求，分析出如下系统控制流程图：PLC控制技术课程设计5图2-4控制系统流程图2.4系统资源分配2.4.1I\O地址分配由于CPU模块有14点数字量输入，10点数字量输出，所以不再需要输入＼输出模块。采用I＼O自动分配方式，模块上的输入端子对应的输入地址是I0.0~I1.3，输出端子对应的输出地址是Q0.0~Q0.92.4.2数字量输入部分这个控制系统的输入有启动按钮开关、停止按钮开关、5个呼叫按钮开关、5个行程开关共12点输入。具体的输入分配如表3-4所示：PLC控制技术课程设计6输入地址对应的外部设备I0.0启动按钮开关I0.1停止按钮开关I0.21号站呼叫按钮开关I0.32号站呼叫按钮开关I0.43号站呼叫按钮开关I0.54号站呼叫按钮开关I0.65号站呼叫按钮开关I0.71号站行程开关I1.02号站行程开关I1.13号站行程开关I1.24号站行程开关I1.35号站行程开关表2-1输入地址分配2.4.3数字量输出部分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。但是电机有正转和反转两种状态，分别对应正转继电器和反转继电器，所以输出点有2个。具体的输出分配表如表3-5所示：输出地址对应外部设备Q0.0电机反转继电器Q0.1电机正转继电器表2-2输出地址分配PLC控制技术课程设计73硬件电路设计系统硬件接线图如图3-1、3-2所示：MKM2KM1FRL1L2L3QF图3-1主电路I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3MSB1L1L+M+N1LKM1SB7SB2SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SB3SB4SB5SB6KM2HLQ0.0Q0.2Q0.1I1.4FRLNAC220S7-200DC12V图3-2系统接线图图中KM1和KM2分别是控制电机正转运行（小车前进）和反转运行（小车后退）的交流接触器。用KM1和KM2的主触点改变进入电动机的三相电源的相序,即可以改变电动机的旋转方向。图中KM1的线圈串联了KM2的辅助常闭触点,KM2的线圈串联了KM1的辅助常闭触点,组成了硬件互锁电路。可以避免由于正反转（小车前进、后退）切换过程中电感的延时作用,导致原来接通的接触器的主触点还未断弧时,另一个接触器的主触点已经合上而造成交流电源瞬间短路的故障。通过主电路与PLC的控制电路的接线,才能实现PLC对系统的控制。PLC控制技术课程设计8PLC控制技术课程设计94软件设计4.1.1梯形图写出送料小车的梯形图，如下图所示：PLC控制技术课程设计10PLC控制技术课程设计11PLC控制技术课程设计124.1.2指令表由系统总梯形图，我们写出送料小车的程序指令，如下图所示：PLC控制技术课程设计13PLC控制技术课程设计14PLC控制技术课程设计155调试过程5.1呼叫按钮在该程序中，5个站的呼叫按钮分别用数字1-5来表示。当按下1号站呼叫按钮开关时，行程开关I0.2得电，数字1传送到VB0；当按下2号站呼叫按钮开关时，行程开关I0.3得电，数字2传送到VB0；依次类推，当按下5号站呼叫按钮开关时，行程开关I0.6得电，数字5传送到VB0。5.2行程开关在该程序中，5个站的行程开关分别用数字1-5来表示。当小车在1号站时，行程开关I0.7得电，将数字1传送到VB0；当小车在2号站时，行程开关I1.0得电，将数字2传送到VB0。依次类推，当小车在5号站时，行程开关I1.3得电，将数字5传送到VB1。5.3比较按下启动按钮和呼叫按钮后，开始对行程开关VB0和呼叫按钮VB1中的数据进行比较。当VB1VB0时，即小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，小车向左运行；当VB1=VB0时，即小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时，小车不动；当VB1VB0时，即小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时,小车向右运行。5.4向左运动小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，小车向左运行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。5.5向右运动小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，小车向右运行，运行呼叫按钮所对应的停靠站时停止。PLC控制技术课程设计165.6调试操作先按接线图接好线，打开电脑中的“PLC在运料小车控制系统中应用”的程序，在下载到S7-200中。开始调试：按下启动按钮I0.0，假定小车初始位置在1号位置，按下行程开关I0.7。现在开始呼叫：1号位置呼叫，按下I0.2，Q0.0和Q0.1都不亮，说明电机不转小车停止，拨回I0.2；2号位置呼叫，按下I0.3，Q0.1亮，说明电机正转小车右行，拨回I0.3；3号位置呼叫，按下I0.4，Q0.1亮，说明电机正转小车右行，拨回I0.4；4号位置呼叫，按下I0.5，Q0.1亮，说明电机正转小车右行，拨回I0.5；5号位置呼叫，按下I0.6，Q0.1亮，说明电机正转小车右行，拨回I0.6；拨回I0.7。假定小车初始位置在2号位置，按下行程开关I1.0。现在开始呼叫：1号位置呼叫，按下I0.2，Q0.0亮，说明电机反转小车左行，拨回I0.2；2号位置呼叫，按下I0.3，Q0.0和Q0.1都不亮，说明电机不转小车停止，拨回I0.3；3号位置呼叫，按下I0.4，Q0.1亮，说明电机正转小车右行，拨回I0.4；4号位置呼叫，按下I0.5，Q0.1亮，说明电机正转小车右行，拨回I0.5；5号位置呼叫，按下I0.6，Q0.1亮，说明电机正转小车右行，拨回I0.6；拨回I1.0。假定小车初始位置在3号位置，按下行程开关I1.1。现在开始呼叫：1号位置呼叫，按下I0.2，Q0.0亮，说明电机反转小车左行，拨回I0.2；2号位置呼叫，按下I0.3，Q0.0亮，说明电机反转小车左行，拨回I0.3；3号位置呼叫，按下I0.4，Q0.0和Q0.1都不亮，说明电机不转小车停止，