自动生产线行驶小车的PLC控制系统设计.docx
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自动生产线行驶小车的PLC控制系统设计
第1章引言1
11.1设计目的1
|1.2设计要求1
1第2章系统总体设计3
丨2.1总体思路3
12.2主电路设计3
1第3章控制系统硬件设计5
3.1PLC选型5
13.2系统变量定义及分配表5
13.3PLC系统接线图6
1第4章系统软件设计7
1第5章总结8
1参考文献9
装
第1章引言
在工业自动化生产早期，继电器接触器控制系统一直是电气控制的主流。
目
1前国内仍有不少厂家应用继电器控制系统，其中输入单元为按键开关等主令电
i器，逻辑单元是支配控制系统的程序，它是由各种继电器的触点，通过导线连
丨接，并具有一定的逻辑功能的控制线路。
输出单元包括各种阀门的控制线圈，
丨各类接触器控制线圈及信号指示等执行元件。
这类控制系统的特点是：
价格便
丨宜，性能价格比低。
由于存在继电器抖动，打弧，吸合不良等现象，因此控制
:
系统寿命短，可靠性差，因为它的自动控制功能是靠继电器的辅助触点动作来
:
实现，而触点动作一次需要几十毫秒，所以控制速度慢；由于需要改变控制逻
i辑就要改变各触点间的连线，故难度大，同时体积大，耗能高。
丨20世纪70年代以来，在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新
:
型工业控制设备，人们把它称为可编程控制器，简称为PLC。
早期出现的可编程
i控制器只是用来取代继电器控制，它只具备逻辑控制、计数等较少功能。
随着
装微电子技术、大规模集成电路及微型计算机的发展，20世纪70年代中期微处理
i器和微机技术应用到产品中。
使PLC不仅具有逻辑控制功能，而且还增加了数
1据运算、传输与处理功能，成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，进
i一步扩大了其工业控制领域。
订近年来，正是由于它具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积
i小、重量轻等优点，已广泛应用于自动生产线小车行驶控制中，小车通常采用
i电机驱动，电动机正转小车前进，电动机反转小车后退。
;1.1设计目的
线
i为了进一步提高对所学知识的运用能力，以及对《工厂电气控制技术》一书的
i深入了解，会运用所学知识来解决实际问题。
通过电路设计，了解PLC的工作
i特征，掌握PLC的工作原理，从而加深对课程知识的理解。
通过本次课程设计，
i主要训练与培养学生一下能力：
一方面掌握设计方法、技巧，另一方面加强理
i论结合实际及指导解决实际问题的途径，以期达到理论与实际的统一，从而提
i高同学们对科学实验的兴趣和能力。
i1.2设计要求
某自动生产线上，使用有轨小车来运转工序之间的物件，小车的驱动采用电
动机拖动，其行驶示意图如图1-1所示。
电机正转，小车前进；电机反转，小
车后退。
反向运行
正向运行Q
必原位丨1絶I2檢丨3檢心
；图1-1行驶小车示意图
I控制过程为：
；
（1）小车从原位A出发驶向1号位，抵达后立即返回原位；
I
（2）接着直向2号位驶去，抵达后立即返回原位；
“（3）第二次出发一直驶向3号位，到达后返回原位；
装
I（4）必要时，像上述一样小车出发二次运行一个周期能停下来；
1（5）根据需要小车也能重复上述过程，不停的运行下去，直到按下停止按
I钮为止。
1要求：
画出主电路，PLC外部接线图，梯形图
订
第2章系统总体设计
2.1总体思路
在自动行驶小车控制系统中以PLC为核心，通过各种输入端接收各种输入信号，处理后经输出端输出控制信号，通过控制器里的继电器等电器开关的开通与闭合来控制小车的左行、右行与停止。
本次课程设计选用西门子公司的S7-200系列的PLCSIMATICS7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化，S7-200系列的功能强大，可实现复杂控制功能。
S7-200
系列具有极高的性价比，可靠性，指令集丰富，易于掌握，操作便捷，内置集成功能丰富，具有定时特性，通讯能力强，扩展模块。
根据控制任务和设计要求所设计的方案流程如图2-1所示
图2-1自动行驶小车控制系统方案流程图
在图2-1中，可以看到，本次设计的核心思想：
通过PLC控制电机的正转和反转达到小车的前进和后退，并在一定条件下停止运行，实现了对小车的自动控制，满足了工业生产的要求。
2.2主电路设计
本设计重点内容之一是设计电动机的正反转控制逻辑，电动机的正反转决定了小车的前进后退，因此合理的设计电动机的正反转逻辑是一项必要并且非常重要的任务。
本文设计的电动机正反转的思想是把三相异步电动机的三相中的任意两相互换，电机可由正转变成反转。
为了保证两个接触器不能同时得电，提高可靠性，还需加入互锁电路，集合以上要求，该控制系统的主电路如图2-2
所示
IJ
LL
第3章控制系统硬件设计
3.1PLC选型
根据设计要求，系统的输入量有：
启、停按钮信号；1号位、2号位、3号位
限位开关信号；连续运行开关信号和原位点限位开关信号，系统的输出信号有：
运行指示和原位点指示输出信号；前进、后退控制电机接触器驱动信号，共需实际输入点数7个，输出点数4个。
可选用西门子公司S7-00系列的224PLC,其输入点数14个，输出点数6个，满足设计要求。
3.2系统变量定义及分配表
可将控制系统所有输入和输出元件分别分配到PLC各个输入输出点上，如
F表3-1所示：
序号
地址
名称
1
SB1
X0
启动按钮
2
SQ0
X1
原位点限位开关
3
SQ1
X2
1号位限位开关
4
[SQ2
X3
2号位限位开关
5
SQ3
X4
3号位限位开关
6
:
S
X6
连续运行开关
7
SB2
X7
停车按钮
8
KM1
Y0
原点指示
9
:
KM2
Y1
运行指示
10
KM3
Y2
前进
11
KM4
Y3
后退
表3-1系统变量分配表
3.3PLC系统接线图
3-2所示
由PLC的分配表3-1可绘制出PLC的硬件接线图，如下图
SB1
a—
SQ0
7
SQ1
"SQ2--
A
SQ3
X0
X1
X2
X3
X4
X5
X6
224PLC
KM2
Y2KM3
KM4
CO
M1
—Ac
©
-V
SB2
X7
COM
图3-2PLC的硬件接线图
第4章系统软件设计
小车PLC控制系统梯形图如图4-1所示
图4-1小车PLC控制系统梯形图
第5章总结
自动行驶小车的PLC控制系统，使小车具有自动启停的功能，设计中我采用
；了简单的设计方法，使得设计的程序不但简单易懂且清晰可观。
通过这次课程
|设计使我明白了自己原来的知识还比较欠缺，明白学习是一个长期积累的过程,
；在以后的工作生活中都应该不断的学习，努力提高自己的综合素质。
i整个课程设计，同时也是专业知识的学习过程，而且是更生动，更切实，更
丨深入的专业知识的学习。
首先，一个设计是把学习过的专业知识应用于实际，
i在理论和实际结合过程中进一步消化，加深和巩固所学的专业知识，并把所学
:
的专业知识转化为分析和解决问题的能力，其次，在搜集材料，调查研究，接
i触实际的过程中，既可以印证学过的书本知识，又可以学到许多课堂和书本学
“不到的新知识。
总之，这次课程设计对我也是一个很好的锻炼机会。
装
参考文献
[1]李建兴.可编程控制器应用技术[M].机械工业出版社,2004.
[2]张爱铃，李岚，梅丽凤•电力拖动与控制[M].机械工业出版社，2003.
[3]张广溢，郭前岗.电机学[M].重庆大学出版社,2006.
[4]张运波，刘淑荣.工厂电气控制技术[M].高等教育出版社,2004.
[5]易泓可.电气控制系统设计基础与范例（第2版）[M].机械工业出版社，2008
线
:
1.基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究
；2.基于单片机的嵌入式Web服务器的研究
:
3.|研OT°R°LA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响
丨4.基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制
丨5.基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究
丨6.基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器
'7.单片机控制的二级倒立摆系统的研究
[8.基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现
:
9.基于单片机的蓄电池自动监测系统
:
10.基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究
'11.基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究
12.基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发
13.基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制
14.基于单片机的自动找平控制系统研究
15.基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发
16.基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发
17.模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现
18.一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制
19.基于双单片机冲床数控系统的研究
20.基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制
21.基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制
22.基于单片机的软起动器的研究和设计
23.基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究
24.基于单片机的机电产品控制系统开发
25.基于PIC单片机的智能手机充电器
26.基于单片机的实时内核设计及其应用研究
27.基于单片机的远程抄表系统的设计与研究
28.基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制
29.基于微型光谱仪的单片机系统
30.单片机系统软件构件开发的技术研究
31.基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制
32.基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制
33.基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用
34.基于单片机的光纤光栅解调仪的研制
35.气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制
36.基于单片机的数字磁通门传感器
37.基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究
38.基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究
39.单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制
40.基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪
41.基于单片机的电机运动控制系统设计
42.Pico专用单片机核的可测性设计研究
43.基于MCS-51单片机的热量计
44.基于双单片机的智能遥测微型气象站
45.MCS-51单片机构建机器人的实践研究
46.基于单片机的轮轨力检测
47.基于单片机的GPS定位仪的研究与实现
48.基于单片机的电液伺服控制系统
49.用于单片机系统的MMC卡文件系统研制
50.基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究
51.基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究
52.单片机控制的后备式方波UPS
53.提升高职学生单片机应用能力的探究
54.基于单片机控制的自动低频减载装置研究
55.基于单片机控制的水下焊接电源的研究
56.基于单片机的多通道数据采集系统
57.基于UPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制
58.基于单片机的红外测油仪的研究
59.96系列单片机仿真器研究与设计
60.基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造
61.基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现
62.基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制
63.基
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