自动运料小车PLC控制系统设计.docx
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自动运料小车PLC控制系统设计
自动运料小车PLC控制系统设计
随着生产自动化程度越来越高，PLC在生产过程控制系统中的应用也越来越广泛。
可编程逻辑控制器，简称PLC，是一种工业控制微型计算机。
它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。
其中的一个应用便是运料小车的控制，主要用到的便是它的逻辑控制功能。
控制要求
1.运料小车在自动化生产线上运动的控制要求如下：
（1）按下启动按钮，系统开始工作，按下停止按钮，系统停止工作；
（2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按扭HJ的编码时，小车向右运行运行到按钮HJ所对应的停靠站时停止；
（3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按扭HJ的编码时，小车向左运行，运行到按钮HJ所对应的停靠站时停止；
（4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按扭HJ的编码时，小车保持不动；
（5）呼叫按钮开关HJ1--HJ5应具有互锁功能，先按下者优先。
2.运料小车的运动分析：
某自动生产线上运料小车的运动如图所示，运料小车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小车向右行，电机反转，小车向左行。
在生产线上有5个编码为1—5的站点供小车停靠，在每个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。
对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫按钮开关（HJ1--HJ5）分别与5个停靠站点相对应。
1号站
2号站
3号站
4号站
5号站
运料小车
自动化生产线
自动运料小车示意图
程序设计
1.行程开关
在该程序中，5个站的行程开关分别用数字0-4来表示，当小车在1号站时，行程开关X007得电，将数字0传送到数据寄存器D0；当小车在2号站时，行程开关X010得电，将数字1传送到数据寄存器D0。
依次类推，当小车在5号站时，行程开关X013得电，将数字4传送到数据寄存器D0。
它的助记符程序为：
LDX007
MOVK0D0；小车在1号站
LDX010
MOVK1D0；小车在2号站
LDX011
MOVK2D0；小车在3号站
LDX012
MOVK3D0；小车在4号站
LDX013
MOVK4D0；小车在5号站
所对应的梯形图如下所示：
行程开关梯形图
2.小车启停辅助继电器
当按下启动按钮时，小车开始运动，该辅助继电器M0得电；当按下停止按钮时，小车停止运动，该辅助继电器M0失电。
它的助记符程序为：
LDX000
ORM0
ANIX001
OUTM0；小车启停辅助继电器
所对应的梯形图如下所示：
小车启停辅助继电器梯形图
3.呼叫按钮
在该程序中，5个站的呼叫按钮分别用数字0-4来表示，而且由于5个呼叫按钮开关HJ1—HJ5具有互锁功能，先按下者优先，所以需5个辅助继电器M1-M5。
当按下1号站呼叫按钮开关时，行程开关X002得电，数字0传送到数据寄存器D1，同时1号按钮开关辅助继电器得电；当按下2号站呼叫按钮开关时，行程开关X003得电，数字1传送到数据寄存器D1，同时2号按钮开关辅助继电器得电；依次类推，当按下5号站呼叫按钮开关时，行程开关X006得电，数字4传送到数据寄存器D1，同时5号按钮开关辅助继电器得电；它的助记符程序为：
LDIM2
ANIM3
ANIM4
ANIM5
ANIX007
ANDM0
LDX002
ORM1
ANB
MOVK0D1；1号站呼叫按钮开关
OUTM1；1号站呼叫按钮开关辅助继电器
LDIM1
ANIM3
ANIM4
ANIM5
ANIX010
ANDM0
LDX003
ORM2
ANB
MOVK1D1；2号站呼叫按钮开关
OUTM2；2号站呼叫按钮开关辅助继电器
LDIM1
ANIM2
ANIM4
ANIM5
ANIX011
ANDM0
LDX004
ORM3
ANB
MOVK2D1；3号站呼叫按钮开关
OUTM3；3号站呼叫按钮开关辅助继电器
LDIM1
ANIM2
ANIM3
ANIM5
ANIX012
ANDM0
LDX005
ORM4
ANB
MOVK3D1；4号站呼叫按钮开关
OUTM4；4号站呼叫按钮开关辅助继电器
LDIM1
ANIM2
ANIM3
ANIM4
ANIX013
ANDM0
LDX006
ORM5
ANB
MOVK4D1；5号站呼叫按钮开关
OUTM5；5号站呼叫按钮开关辅助继电器
所对应的梯形图如下所示：
呼叫按钮梯形图
4.比较
按下启动按钮和呼叫按钮后，开始对行程开关数据寄存器D0和呼叫按钮数据寄存器D1中的数据进行比较。
当（D0）＞（D1）时，即小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，M6得电，小车向左运行；当（D0）=（D1）时，即小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时，M7得电，小车不动；当（D0）＜（D1）时，即小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，M8得电，小车向右运行。
它的助记符程序为：
LDM0
CMPD0D1M6
所对应的梯形图如下所示：
比较梯形图
5.向左运动
小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，小车向左运行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。
它的助记符程序为：
LDM6
LDM1
ANIX007
LDM2
ANIX010
ORB
LDM3
ANIX011
ORB
LDM4
ANIX012
ORB
LDM5
ANIX013
ORB
ANB
OUTY000；小车向左运动
所对应的梯形图如下所示：
向左运动梯形图
6.向右运动
小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，小车向右运行，运行呼叫按钮所对应的停靠站时停止。
它的助记符程序为：
LDM8
LDM1
ANIX007
LDM2
ANIX010
ORB
LDM3
ANIX011
ORB
LDM4
ANIX012
ORB
LDM5
ANIX013
ORB
ANB
OUTY001；小车向右运动
所对应的梯形图如下所示：
向右运动梯形图
资源分配
1.数字量输入部分
这个控制系统的输入有启动按钮开关、停止按钮开关、5个呼叫按钮开关、5个行程开关共12点输入。
具体的输入分配如下表所示
输入地址
对应的外部设备
X000
启动按钮开关
X001
停止按钮开关
X002
1号站呼叫按钮开关
X003
2号站呼叫按钮开关
X004
3号站呼叫按钮开关
X005
4号站呼叫按钮开关
X006
5号站呼叫按钮开关
X007
1号站行程开关
X010
2号站行程开关
X011
3号站行程开关
X012
4号站行程开关
X013
5号站行程开关
输入地址分配
2.数字量输出部分
这个控制系统需要控制的外部设备只有控制小车运动的三相电动机。
但是电机有正转和反转两种状态，分别对应正转继电器和反转继电器，所以输出点有2个。
具体的输出分配表如下表所示
输出地址
对应外部设备
Y000
电机反转继电器
Y001
电机正转继电器
输出地址分配
3.内部继电器部分
内部继电器地址分配如下表所示
内部继电器地址
功能说明
M0
小车运行停止
M1
1号站呼叫
M2
号站呼叫
M3
号站呼叫
M4
号站呼叫
M5
号站呼叫
M6
小车所在站编号＞呼叫编号
M7
小车所在站编号＜呼叫编号
M8
小车所在站编号＝呼叫编号
内部继电器地址分配
小结
自动运料小车控制系统利用了三菱FX系列PLC的特点，对电动机、行程开关及其他一些输入/输出点进行控制，实现了生产线的自动化。
通过此次设计，使自己对三菱FX系列PLC的特点有一个更深入的了解，同时，也为今后在PLC方面的学习奠定了很好的实践基础。
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