台车的呼车控制课程设计Word格式.docx

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2015年7月17日

3.3控制程序设计思路8

7附录14

1引言

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。

台车呼叫控制系统是基于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台车的运行，其控制重点转向物资的控制和管理要求实时、协调和一体化，计算机之间、数据采集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与计算机

之间的通信可以及时地汇总信息。

因此，台车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。

台车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。

它实现了全自动作业后，满足了人们速度、精度、高度、重量、重复存取和搬运等要求，使总体效益和生产的应变能力大大超过各部分独立效益的总和，自动化技术组建成为仓库自动化技术的核心，既可以节省开支，又减少了浪费，因此建立一个便捷、可行的台车呼叫控制系统是十分迫切和需要的。

本产品PLC实现自动化开支，解决了劳动强度大、经济效益差的问题。

一部电动运输车供8个加工点使用。

工艺过程与控制要求：

台车的控制要求如下：

PLC上电后，车停在某个工位，若无用车呼叫（下称呼车）时，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车。

某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，各工位的指示灯均灭，此时别的工位呼车无效。

如停车位呼车时，台车不动，呼车工位号大于停车位时，台车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车位号时，台车自动向低位行驶，当台车到呼车工位时自动停车。

停车时间为30s供呼车工位使用，其他工位不能呼车。

从安全角度出发，停电再来电时，台车不会自行启动。

PLC硬件安排及软件规划：

为了区别，工位依1～8编号并各设一个限位开关。

为了呼车，每个工位设一呼车按钮，系统设启动及停机按钮各1个，台车设正反转接触器各1个。

每工位设呼车指示灯各1个，但并联接于各个输出口上。

系统布置图如图所示。

2系统总体方案设计

2.1系统硬件配置及组成原理

系统布置图如图2-1所示。

图2-1系统布置图

整个系统由电源控制电路、按键呼叫控制电路、工作指示灯显示电路、台车控制电路、可编程控制器PLC五部分组成。

由电源控制电路提供整个系统的能源，由可编程控制器PLC来读取按键的状态，再经过处理来控制工作指示灯和台车的运行状态。

如图2-2所示。

图2-2系统组成图

2.2系统变量定义及分配表

2.2.1系统变量定义

X为输入继电器，输入继电器位于PLC的输入过程映像寄存器区其外部有一对物理的输入端子与之对应，该触电用于接受并存储外部输入的开关信号（在此程序中限位开关、按钮），当外部的开关信号闭合，则输入继电器的线圈得电，在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。

常开和常闭触点可以在编程中仍以使用，次数不收限制。

Y为输出继电器，输出继电器位于PLC的输出过程映像寄存器区其外部有一对物理的输出端子与之对应。

它的作用是具有一常开触点用于向外部负责发送信号，每一输出继电器的常开硬触点与可编程控制器的输出点相连直接驱动负载，它也提供了无数的常开和常闭触点用于编程。

在此程序中小车电动机的正转、反转和可呼车指示灯均由输出继电器控制。

M为通用继电器（或中间继电器），它位于PLC存储器的位存储区，它是由软件来实现的，用于状态暂存，移位辅助运算及赋予特殊功能的一类编程元件，其作用类似于继电接触控制系统中的中间继电器，它在PLC中没有外部的输入端子或输出端子与之对应，因此不收外部信号的直接控制其触点也不能直接驱动外部负载。

绝大多数的继电器线圈由用户程序驱动。

T为定时器，定时器是可编程控制器中的重要的编程软件，是累计时间增量的内部器件。

使用时要提前输入时间设定值，当定时器的输入条件满足时开始计时，当前值按一定的时间单位从0开始增加，当定时器的当前值达到设定值则触点动作。

利用定时器的触点就可以完成所需要的定时控制任务。

在课程设计中用到了T0定时器。

2.2.2I/O分配

根据控制要求，系统的输入信号有：

启动信号、停止信号，1号位-8号位的限位开关ST1-ST8，1号位-8号位的呼叫开关SB1-SB8；

系统的输出信号有：

前进控制电机接触器驱动信号、后退控制电机接触器驱动信号，可呼叫指示灯信号。

共需实际输入点数18个，输出点数4个。

系统的I/O分配表如表2-1所示：

表2-1系统I/O分配表

序号

元件

设备名

作用

1

X000

K1

启动按钮开关

2

X001

K2

停止按钮开关

3

X020

SB1

1号站呼叫按钮开关

4

X021

SB2

2号站呼叫按钮开关

5

X022

SB3

3号站呼叫按钮开关

6

X023

SB4

4号站呼叫按钮开关

7

X024

SB5

5号站呼叫按钮开关

8

X025

SB6

6号站呼叫按钮开关

9

X026

SB7

7号站呼叫按钮开关

10

X027

SB8

8号站呼叫按钮开关

11

X010

ST1

1号站限位开关

12

X011

ST2

2号站限位开关

13

X012

ST3

3号站限位开关

14

X013

ST4

4号站限位开关

15

X014

ST5

5号站限位开关

16

X015

ST6

6号站限位开关

17

X016

ST7

7号站限位开关

18

X017

ST8

8号站限位开关

19

Y000

KM1

电动机正传继电器

20

Y001

KM2

电动机反转继电器

21

Y002

KM3

可呼车指示

22

Y003

KM4

指示灯

2.3系统接线图设计

选择PLC基本单元1台组成系统。

系统接线图如图2-3所示：

图2-3系统接线图

3控制系统设计

3.1控制程序流程图设计

流程图主要由过程动作、有向连线、转换条件组成。

过程与动作：

顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期分为若干个相连的阶段，这些阶段称为过程。

过程是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一个过程之内，各输出量的ON/OFF状态不变。

但是相邻两过程输出量的状态是不同的。

过程的这种划分使代表各过程的编程元件的状态与各输出量之间的逻辑关系极为简单。

当系统正处于某一过程所在的阶段时，该过程处于活动状态，称该过程为“活动”过程。

程序流程图如图3-1所示：