PLC八站小车控制Word文件下载.docx
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九、照片15
十、实习心得.16
参考文献17
一、任务书
1.1背景及意义
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（台车又叫送料车，是一种安装有脚轮的运送与储存物料的单元移动集装设备。
它具有自动行走，液压自动定位脱模（可实现上，下，左，右移动）的优点。
本设计主要是实现它的左右移动）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。
1.2设计任务及要求
某车间有8个工作台，送料车往返于工作台之间送料。
如图所示，每个工作台设有一个到位开关（SQ和一个呼叫按钮（SB。
具体控制要求如下。
（1）送料车开始应能停留在8个工作台中任意一个到位开关的位置上。
（2）设送料车先暂停于m号工作台（SQn为ON处，这时n号工作台呼叫（SBn为ON，当m>
n时，送料车左行，直至SQn工作，到位停车。
即送料车所停位置SQ的编号大于呼叫按钮SB的编号时，送料车往左行运行至呼叫位置后停止。
（3）当m<
n时，送料车右行，直至SQn动作，到位停车。
（4）当m=n时，即小车所停位置等于呼叫时，送料车原位不动。
（5）小车运行时呼叫无效。
（6）具有左行，右行指示。
（7）显示小车行走位置。
根据控制要求知，需要将小车当前所处的位置信息用SQLSQ8行程开关检测出来，并将此信息转换成小车相应的的位置号，然后使用比较指令确定小车的运行方向。
此时需要用到PLC的编码指令ENCO
1.3课程设计的内容
（1）设计出硬件系统的结构图、接线图、等；
（2）系统有启动、停止功能；
（3）运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；
（4）程序结构与控制功能自行创新设计；
（5）进行系统调试，实现台车呼叫的控制要求。
二、输入输出设备清单
1）可编程控制器实验台：
FX3U-48M
（2）触摸屏：
GT16**-S（800>
600）
3）“计算机+PLC编程软件”GTDesigner3、GXDeveloper
4）编程电缆
5）连接导线
三、系统总体方案设计
3.1系统硬件配置及组成原理
为了区别，工作台位置依1〜8编号并各设一个限位开关。
每个工作台位置设一呼车按钮，系统设启动按钮和停机按钮各1个，台车设正反转接触器各1个，系统布置图如图所示
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动状态。
如图所示。
3.2系统变量定义及分配表
1、系统变量定义。
I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，该触点用于接受并存储外部输入的开关信号（在此程序中有限位开关、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。
常开和常闭软触点可以在编程中任意使用，次数不受限制。
Q为输出继电器，输出继电器位于PLC的输处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载发送信号，每一输出继电器的常开硬触点与可编程控制器的一个输出点相连直接驱动负载，它也提供了无数的常开和常闭软触点用于编程。
在此程序中小车电动机的正转、反转和可呼车指示均由输出继电器控制。
M为通用辅助继电器（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，因此不受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。
2、I/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STI—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。
四、控制流程图
4.1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划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/OFFF犬态不变。
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。
程序流程图如图所示
4.2控制程序设计思路
开始时小车处于1号位置，如果右侧m号位置有呼叫信号，则小车往右行走，同时右行指示灯闪烁，小车依次经过2号位置、3号位置…，同时显示屏显示的小车当前位置也依次改变，直至小车到m号位置处停止，此时显示屏显示m号位置，同时，右行指示灯停止闪烁。
如果接着小车右侧n号又有呼叫信号，则小车按照上述步骤运行；
如果是小车左侧n号位置有呼叫信号，则小车往左行走，同时左行指示灯闪烁，小车依次经过的位置显示屏也随着改变，直至小车到n号位置处停止，此时显示屏显示n号位置，同时，左行指示灯停止闪烁。
五、I/O地址分配表
输入口
输出口
输入设备
PLC输入继电器
输出设备
PLC输出继电器
呼叫开关
X0〜X7
左行
Y0
位置开关
X1旷X17
右行
Y1
左行指示灯
Y4
右行指示灯
Y5
六、I/O接线图
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SB2
SB5
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SB4
SB6
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SBS
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SQ1
SQ2
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SQ6
SQ7
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X2
X3
X4
X5
X6
X7
X10
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XI2
XI3
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反转
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7.1梯形图
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七、梯形图及程序说明
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7.2程序说明
步0〜步21中LD>
K2X（K0,是指当呼叫信号组大于零，即只要有呼叫信号，X7〜X0中的有一个为“1”小车处于某一位置，即X10〜X17中有一个为“T时，将呼叫信息和位置信息分别存入D0和D10中。
步22利用比较指令CMF比较呼叫号和位置号的大小，以确定小车的运行方向。
若D0>
D10即呼叫号大于位置号，则M0=1,小车右行；
若D0<
D10即呼叫号小于位置号，则M2=1,小车左行；
若D0=D10即呼叫号等于位置号，则M仁1,小车不动，并对比较结果复位。
步34中D0=K0说明假如没有呼叫信号，贝U对以前的呼叫信息清零。
步56中ENCOS码指令将小车的位置信息D10进行编码后D20中。
八、其他说明或介绍
8.1触摸屏态软件GTDesigner3
三菱电机现隆重推出新一代人机界面产品---GOT1000系列。
GOT1000又分为GT15和GT11两个系列。
其中GT15为高性能机型，GT11为基本功能机型。
它们均采用64位处理器，内置有USB接口。
对应GOT1000系列的画面设计软件为GTDesigner3软件。
8.2编程软件GXDeveloper
1.1、软件概述
GXDeveloper是三菱通用性较强的编程软件，它能够完成Q系列、QnA系列、A系列（包括运动控制CPU）、FX系列PLC梯形图、指令表、SFC等的编辑。
该编程软件能够将编辑的程序转换成GPPQGPPA格式的文档，当选择FX系列时，还能将程序存储为FXGP（DOS）、FXGP（WIN）格式的文档，以实现与FX-GP/WIN-C软件的文件互换。
该编程软件能够将Excel、Word等软件编辑的说明性文字、数据，通过复制、粘贴等简单操作导入程序中，使软件的使用、程序的编辑更加便捷。
此外，GXDeveloper编程软件还具有以下特点。
（1）操作简便
1标号编程。
用标号编程制作程序的话，就不需要认识软元件的号码而能够根据标示制作成标准程序。
用标号编程做成的程序能够依据汇编从而作为实际的程序来使用。
2功能块。
功能块是以提高顺序程序的开发效率为目的而开发的一种功能。
把开发顺序程序时反复使用的顺序程序回路块零件化，使得顺序程序的开发变得容易，此外，零件化后，能够防止将其运用到别的顺序程序使得顺序输入错误。
3宏。
只要在任意的回路模式上加上名字（宏定义名）登录（宏登录）到文档，然后输入简单的命令，就能够读出登录过的回路模式，变更软元件就能够灵活利用了。
（2）能够用各种方法和可编程控制器CPU连接
1经由串行通信口与可编程控制器CPU连接；
2经由USB接口与可编程控制器CPU连接；
3经由MELSECNET/10（H）与可编程控制器CPU连接；
4经由MELSECNET（II）与可编程控制器CPU连接；
5经由CC-Link与可编程控制器CPU连接；
6经由Ethernet与可编程控制器CPU连接；
7经由计算机接口与可编程控制器CPU连接；
（3）丰富的调试功能
1由于运用了梯形图逻辑测试功能，能够更加简单的进行调试作业。
通过该软件可进行模拟在线调试，不需要与可编程控制器连接。
2在帮助菜单中有CPU出错信息、特殊继电器/特殊寄存器的说明等内容，
所以对于在线调试过程中发生错误，或者是程序编辑中想知道特殊继电器/特殊
寄存器的内容的情况下，通过帮助菜单可非常简便的查询到相关信息。
3程序编辑过程中发生错误时，软件会提示错误信息或错误原因，所以能大幅度缩短程序编辑的时间。
1.2、GXDeveloper的特点
这里主要就GXDeveloper编程软件和FX专用编程软件操作使用的不同进行简单说明。
（1）软件适用范围不同
FX-GP/WIN-C编程软件为FX系列可编程控制器的专用编程软件，而GXDeveloper编程软件适用于Q系列、QnA系列、A系列（包括运动控制SCPU）、FX系列所有类型的可编程控制器。
需要注意的是使用FX-GP/WIN-C编程软件编辑的程序是能够在GXDeveloper中运行，但是使用GXDeveloper编程软件编辑的程序并不一定能在FX-GP/WIN-C编程软件中打开。
（2）操作运行不同
1步进梯形图命令（STL、RET）的表示方法不同。
2GXDeveloper编程软件编辑中新增加了监视功能。
监视功能包括回路监视，软元件同时监视，软元件登录监视机能。
3GXDeveloper编程软件编辑中新增加了诊断功能，如可编程控制器CPU诊断、网络诊断、CC-Link诊断等。
4FX-GP/WIN-C编程软件中没有END命令，程序依然可以正常运行，而GXDeveloper在程序中强制插入END命令，否则不能运行。
九、照片
十、实习心得
通过这次的课程设计，我了解到PLC编程技术的实用性，对PLC编程有了一定的了解，也意识到自身有很多很多不足之处，尤其是在PLC编程技术上显得很不严谨成熟，在运行过程中会出现很多问题，通过寻问老师同学和他们的帮助，终于把工程顺利完成。
为期一周半的PLC课程设计结束了，在这比较短暂的时间里，经过老师、同学对本次工程的指导，我受益匪浅，学习了不少关于自己在工程制作方面的知识。
课程设计让我对PLC梯形图、指令表、外部接线图加深了了解，也让我更加了解了关于PLC设计原理。
有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。
本次课程设计脱离不了团队合作的力量，遇到问题和同学互相讨论交流，相互讨论。
这样，我们组员可以尽可能的统一思想，这样就不会使在做的过程中束手无策，迷茫无路可寻。
同学之间讨论不仅是一些技术的问题，还可以深入的讨论一些关于编程、设计理念的问题，这样可以加快自己处理问题的效率，少走很多的弯路。
课程设计是一种实践性的学习，在这次实践中我们懂得了PLC这门课不单是纸上的一段程序指令，把它放到工程中去，它能控制一项复杂巨大的工程，虽然只是一个小小的指令，手指轻轻一点，工程就能有序地进行。
这次课程设计让我们学会应用自己所学的基础知识，加上一定地程序改进就可以运行，大大增加我们学习PLC的兴趣，让我们在实践中的到一些学会知识的满足与成就感！
在之前以为对课本的知识了解的还可以，但是到设计运用的时候才知道对知识了解的还不够深，了解到自己的不足，也明确了自己的学习方向。
在完成课程设计的同时，对各种软件的使用有了进一步的了解和掌握。
通过这次课程设计全面的提升我对PLC的了解和掌握。
运用学习成果，把理论运用于实际，使理论得以提升，形成创新思想。
通过此次设计过程，巩固了专业基础知识，培养了我综合应用可编程控制器设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，为今后的学习和工作过程打下基础。
参考文献
[1]巫莉•电气控制与PLC应用[2].中国电力出版社，2013
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2003．
徐世许.可编程序控制器原理应用网络[M].合肥:
中国科技大学出版社,2000
[3]张凤珊．电气控制及可编程序控制器．2版[M].北京:
中国轻工业出版社，
[4]岳庆来.变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术[M].机械工业出版社
[5]李仁.触摸屏控制技术.机械工业出版社.
[6]三菱触摸屏用户使用手册.
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