PLC八站小车控制.docx
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PLC八站小车控制
测控技术与自动化系统
综合毕业实习Ⅱ
题目：
8站小车的呼叫控制
课程：
电气控制及PLC
专业：
测控技术与仪器
学号：
班级：
姓名：
指导教师：
完成日期：
扬州大学水利与能源动力工程学院
一、任务书1
1.1背景及意义1
1.2设计任务及要求1
1.3课程设计的内容2
二、输入输出设备清单3
三、系统总体方案设计4
3.1系统硬件配置及组成原理4
3.2系统变量定义及分配表4
四、控制流程图6
4.1控制程序流程图设计6
4.2控制程序设计思路7
五、I/O地址分配表8
六、I/O接线图9
七、梯形图及程序说明10
7.1梯形图10
7.2程序说明11
八、其他说明或介绍12
8.1触摸屏态软件GT Designer312
8.2编程软件GXDeveloper12
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（SQm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（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SQ1～SQ8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” GT Designer3、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STl—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/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
X10～X17
右行
Y1
左行指示灯
Y4
右行指示灯
Y5
六、I/O接线图
七、梯形图及程序说明
7.1梯形图
7.2程序说明
步0～步21中LD>K2X0K0，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“1”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CMP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步34中D0=K0说明假如没有呼叫信号，则对以前的呼叫信息清零。
步56中ENCO编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GT Designer3
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GT Designer3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GPPQ、GPPA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
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