基于PLC的小车自动往返运动控制系统Word格式.docx
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I/O地址分配.................................................................4
I/O接线图.....................................................................4
元件列表......................................................................5
第三章软件设计.....................................................................6
程序流程图..................................................................6
梯形图...........................................................................7
STL指令........................................................................11
程序分析.......................................................................12
第四章程序调试.....................................................................14
程序流程图..................................................................14
设计感想...................................................................................16
参考文献...................................................................................17
第一章概述
设计背景及意义
传统的运料小车大都是继电器控制,而继电器控制有着接线繁多、故障率高且维修不易等缺点,PLC作为目前国内市场的主流控制器,在技术、行业影响等方面有重要作用。
利用PLC控制代替继电器控制已经是大势所趋。
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,小车自动控制系统经历了以下几个阶段:
(1)手动控制:
但是由于当时的技术还不够成熟,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:
通过机器人技术,自动化设备终于实现了PLC在小车自动控制系统在自动方面的应用。
(3)全自动控制:
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。
现代企业为提高生产车间物流自动化水平,实现生产环节间的运输自动化,使厂房内的物料搬运全自动化,许多企业在生产车间广泛使用无人小车,小车在车间工作台或生产线之间自动往返装料卸料。
由于小车自动往返的实际意义,随着不同企业不同的要求,控制的难度可以不同。
本文介绍了一种基于西门子PLC控制的生产流水线自动控制小车系统设计方案。
将PLC运用到小车自动控制系统,可实现小车的全自动控制,降低系统的运行费用。
PLC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。
利用PLC控制技术,可实现小车相关运动,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。
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
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
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
输入
输出
行程开关SQ1
右行
行程开关SQ2
左行
行程开关SQ3
行程开关SQ4
过载FR
启动SB1
停止SB2
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,当有输入信号,即按下SQ1;
当有输入信号,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、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
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
J02-22-4,1410转/分,380V,安
2
QS
空气开关
DZ47-3P
3
FR
热继电器
JR36-20
4
CPU
PLC处理器
CPU222
5
KM
交流接触器
CJX2-09
6
SB
按钮
LAY8
7
SQ
行程开关
LXK2
8
FU
熔断器
RT16-20
9
L
导线
若干
第三章软件设计
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。
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
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
STL指令
如下为图3-2梯形图对应的指令程序:
Network1
【1】<
电气控制与PLC应用>
>
.北京:
电子工业出版社,2006
【2】谢克明,夏路易.<
<
可编程控制器原理与程序设计>
电子工业出版社,2002
【3】常晓玲.<
电气控制系统与可编程控制器>
机械工业出版社,2004
【4】马镜澄.低压电器【M】.北京:
机械工业出版社,1993
【5】西门子STEP7语句表参考手册.西门子(中国)公司,1996
【6】西门子STEP7梯形逻辑参考手册.西门子(中国)公司,1996
【7】西门子STEP7程序设计编程手册.西门子(中国)公司,1996
【8】西门子STEP7用户手册.西门子(中国)公司,1996