基于PLC的小车自动往返运动控制系统 2.docx
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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
2.2I/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
输入
输出
I0.0
行程开关SQ1
Q0.0
右行
I0.1
行程开关SQ2
Q0.1
左行
I0.2
行程开关SQ3
I0.3
行程开关SQ4
I0.4
过载FR
I0.5
启动SB1
I0.6
停止SB2
2.3I/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
序号
代号
名称
型号
数量
1
M
三相异步电机
J02-22-4,1.5kw1410转/分,380V,3.49安
1
2
QS
空气开关
DZ47-3P
3
3
FR
热继电器
JR36-20
1
4
CPU
PLC处理器
CPU222
1
5
KM
交流接触器
CJX2-09
2
6
SB
按钮
LAY8
2
7
SQ
行程开关
LXK2
4
8
FU
熔断器
RT16-20
4
9
L
导线
若干
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。
图3-1小车循环运动PLC控制的程序流程图
3.2梯形图
如图3-2为小车循环运动PLC控制的梯形图,此设计按照以下程序运行,以实现在生产流水线上的一辆自动控制小车的运动。
其中,小车在一个周期内的运动有4段组成。
设小车最初在左端,当按下启动按钮,则小车自动循环的工作,若按下停止按钮,则小车完成本次循环工作后,停在初始位置。
图3-2小车循环运动PLC控制梯形图
3.3STL指令
如下为图3-2梯形图对应的指令程序:
Network1
//启动
LDI0.5
OM0.0
ANM1.0
ANI0.4
=M0.0
Network2
//左行
LDI0.0
OM0.1
OM0.3
ANI0.3
ANM0.5
=M0.1
Network3
//右行
LDI0.3
OM0.2
OM0.5
ANM0.3
ANI0.0
=M0.2
Network4
//循环
LDM0.0
LPS
ANQ0.1
ANM0.2
AM0.1
=Q0.0
LPP
ANQ0.0
AM0.2
ANM0.1
=Q0.1
Network5
LDI0.1
AM0.4
=M0.3
Network6
LDI0.3
OM0.4
ANM0.3
=M0.4
Network7
LDI0.2
AM0.6
=M0.5
Network8
LDI0.3
OM0.6
ANI0.0
=M0.6
Network9
LDI0.6
OM0.7
ANM1.0
=M0.7
Network10
LDM0.7
AI0.0
=M1.0
3.4程序分析
运行过程:
首先按下按下I0.5(即启动按钮SB1闭合),启动程序,中间继电器M0.0接通,常开触点闭合且实现自锁;接着按下I0.0(即小车碰到行程开关SQ1),则网络2中,中间继电器M0.1接通,常开触点闭合且实现自锁,此时运行网络4(循环),则此时Q0.0有输出,状态指示灯亮,即小车向右行驶,由于网络4设置了互锁,此时向左行驶的线路断开;接着按下I0.3(即小车碰到行程开关SQ4),则网络3中,中间继电器M0.2接通,常开触点闭合且实现自锁,同时在网络6里中间继电器M0.4和网络8里中间继电器M0.6也得电,且都实现自锁。
此时运行网络4(循环),则此时Q0.1有输出,状态指示灯亮,即小车向左行驶,由于网络4设置了互锁,此时向右行驶的线路断开;这时按下I0.1(即小车碰到行程开关SQ2),中间继电器M0.4的常开触点已闭合,此时中间继电器M0.3线圈带电,常开触点闭合,在网络2中,使中间继电器M0.1线圈再次得电且自锁,再次运行至网络4,则此时Q0.0有输出(状态灯亮),小车向右行驶;当按下I0.2(即小车碰到行程开关SQ3),中间继电器M0.6常开触点已闭合,则此时中间继电器M0.5线圈带电,常开触点闭合,则程序运行至网络3,可再次实现中间继电器M0.2线圈带电且自锁,则程序再次运行至循环网络4,使Q0.1有输出,实现小车左行。
依次进行如上循环,实现小车的自动循环工作过程。
若电机过载则热继电器的常闭触点断开,即I0.4断开,此时程序中断,电机立即停止。
停止过程:
当按下I0.6,即按下停止按钮SB2,程序运行至网络9,此时中间继电器M0.7线圈得电,并实现自锁,程序接着运行至网络10,若此时不按下I0.0(即小车不碰到行程开关SQ1),则小车并不停止运动,且继续之前的路线,只有按下I0.0(即小车碰到行程开关SQ1),才能实现本程序停止,即小车停止在初始位置。
也即实现了本设计所要实现的功能,当按下停止按钮,小车完成本次循环工作后,停止在初始位置。