plc小車運行方向控制課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　引言………………………………………………………………………3</p><p>　　1課程設(shè)計目的…………………………………………………………4</p><p>　　1.1課程設(shè)計描述和目標(biāo)……………………………………………4</p><p>　　2

2、系統(tǒng)總體方案設(shè)計……………………………………………………5</p><p>　　2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計……………………………………………………5</p><p>　　2.1.1 PLC的選型…………………………………………………5</p><p>　　2.1.2 S7-200224簡介……………………………………………5</p><p>　　2.

3、2系統(tǒng)變量定義及分布表…………………………………………6</p><p>　　2.3系統(tǒng)接線圖設(shè)計…………………………………………………7</p><p>　　3控制系統(tǒng)程序設(shè)計……………………………………………………8</p><p>　　3.1控制系統(tǒng)流程圖設(shè)計……………………………………………8</p><p>　　3.2五工位送料小車

4、自動控制主電路圖……………………………9</p><p>　　3.3 PLC 控制梯形圖設(shè)計…………………………………………10</p><p>　　4.系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析………………………………………………14</p><p>　　4.1系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題………………………………………14</p><p>　　4.2 結(jié)果分析………………

5、………………………………………14</p><p>　　設(shè)計總結(jié)………………………………………………………………15</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………16</p><p>　　致謝……………………………………………………………………17</p><p><b>　　引言</b>

6、</p><p>　　自動控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于人類社會的各個領(lǐng)域。在工業(yè)方面，對于冶金、化工、機械制造等生產(chǎn)過程中遇到的各種物理量，包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等，都有相應(yīng)的控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上通過采用數(shù)字計算機還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數(shù)字控制系統(tǒng)，以及具有控制與管理雙重功能的過程控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用包括水位自動控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機械的自動操作系統(tǒng)等。在軍事技術(shù)方面

7、，自動控制的應(yīng)用實例有各種類型的伺服系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)等。在航天、航空和航海方面，除了各種形式的控制系統(tǒng)外，應(yīng)用的領(lǐng)域還包括導(dǎo)航系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和各種仿真器。此外，在辦公室自動化、圖書管理 、交通管理乃至日常家務(wù)方面，自動控制技術(shù)也都有著實際的應(yīng)用。隨著控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴大，幾乎涉及生物、醫(yī)學(xué)、生態(tài)、經(jīng)濟、社會等所有領(lǐng)域。</p><p>　　運料小車是工業(yè)運

8、料的主要設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于自動生產(chǎn)線 冶金、有色盒屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè)，各工序之間的物品常用有軌小車來轉(zhuǎn)運。小車通常采用電動機驅(qū)動，電動機正轉(zhuǎn)小車前進，電動機反轉(zhuǎn)小車后退。</p><p>　　本文采用PLC技術(shù)，研究了運料小車的控制方法。</p><p><b>　　1.課程設(shè)計目的</b></p><p>　　培養(yǎng)綜合運用PLC及有

9、關(guān)先修課程的基礎(chǔ)知識，去解決某一實際問題的基本訓(xùn)練。通過電路設(shè)計，了解單片機的工作特征，掌握單片的工作原理，從而加深對該課程知識的理解。</p><p>　　通過本課程設(shè)計，主要訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生以下能力：</p><p>　　(1) 查閱資料：收集與本設(shè)計有關(guān)的資料（包括從已發(fā)表的文獻和生產(chǎn)現(xiàn)場中收集的）。</p><p>　　(2) 方案選擇：樹立即考慮技術(shù)的先進性

10、與可行性，又考慮經(jīng)濟上的合理性。并注意提高分析和實際解決問題的能力。</p><p>　　(3) 迅速準(zhǔn)確的進行工程計算的能力。</p><p>　　(4) 用簡潔的文字，清晰的圖表來自己設(shè)計思想的能力。</p><p>　　1.1課程設(shè)計描述和目標(biāo)</p><p>　　1.1.1課程設(shè)計描述</p><p>　　1、

11、控制要求：一架運料小車可以在1#~5#工位之間自動移動，只要對應(yīng)工位上有呼叫信號，小車便會自動向呼叫工位移動，并在到達呼叫工位后自動停止，示意圖入下圖所示：</p><p>　　2、使用設(shè)備：PLC試驗臺</p><p>　　設(shè)計任務(wù)：畫出主電路圖，控制電路圖，并編寫PLC程序</p><p>　　2．系統(tǒng)總體方案設(shè)計</p><p>　　2

12、.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p>　　2.1.1 PLC的選型</p><p>　　在PLC日益成為工廠自動化基本技術(shù)平臺的時代，如何選用一部適合的PLC即滿足技術(shù)要求，又能實現(xiàn)經(jīng)濟效益，是一項重要課題。</p><p>　　PLC本身強調(diào)的特色為：體積小、功能強、操作簡便、程序設(shè)計簡易、模塊擴充性好、通信方便等，針對上述要求選擇PLC控制系統(tǒng)。西門子公司的S7-

13、200系列PLC以其功能強、功能強大、性價比高等特點受到廣泛青睞。因為該設(shè)計需要13個輸入和3個輸出故需要CPU有至少14個數(shù)字量輸入PLC，故滿足這一技術(shù)要求的S7-200系列PLC的CPU類型有224、224XP、226等。PLC的選型不但要滿足技術(shù)要求，還要考慮到經(jīng)濟性，因此這里選用S7-200系列的224PLC。</p><p>　　2.1.2 S7-200224簡介</p><p&g

14、t;　　CPU224集成14 輸入/10 輸出共24個數(shù)字量I/O 點。可連接7個擴展模塊，最大擴展至168 路數(shù)字量I/O 點或35 路模擬量I/O 點。16K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz 高速計數(shù)器，2 路獨立的20kHz 高速脈沖輸出，具有PID 控制器。1 個RS485 通訊/編程口，具有PPI 通訊協(xié)議、MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O 端子可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。</

15、p><p>　　2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表</p><p>　　2.3 系統(tǒng)接線圖設(shè)計</p><p>　　系統(tǒng)接線圖如圖3所示</p><p>　　3．控制系統(tǒng)程序設(shè)計</p><p>　　3.1 控制程序流程圖設(shè)計</p><p>　　圖4 控制程序流程圖</p><p&g

16、t;　　3.2五工位送料小車自動控制主電路圖</p><p>　　圖5中采用2個DC24V繼電器和1個12V直流電源來實現(xiàn)直流電機的正反轉(zhuǎn)，2個繼電器線圈直接接到可編程控制器的輸出端。當(dāng)繼電器線圈1得電時．繼電器1的觸點由k1轉(zhuǎn)換到k2，而繼電器線圈2的觸點狀態(tài)不變，電流流向如I1所示，驅(qū)使DCI2V電機按一定方向運轉(zhuǎn)：當(dāng)繼電器線圈2得電時，繼電器線圈I觸點狀態(tài)不變，而繼電器線圈2的觸點由k3轉(zhuǎn)換到k4，電流流向

17、如I2所示．驅(qū)使DC12V電機按相反的方向運轉(zhuǎn)</p><p>　　圖5 五工位送料小車自動控制主電路圖</p><p>　　3.3 PLC控制梯形圖設(shè)計</p><p>　　4．系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析</p><p>　　4.1 系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題</p><p>　　1.先將PLC程序傳入S7-200-CPU 22

18、4PLC中，按下啟動按鈕，電機正常運行。</p><p>　　2.當(dāng)按下SB3～SB7中任何一個按鈕，PLC記錄先按下按鍵站位號后，同時鎖住按鍵，使其他按鍵按下無效，然后小車向該站位號行駛，</p><p><b>　　4.2結(jié)果分析</b></p><p>　　經(jīng)調(diào)試測試該設(shè)計滿足以下要求：</p><p>　　1）留

19、在5個工位中任意一個開關(guān)的位置上。PLC上電后小車停在某工位上則該工作位指示燈亮，其余不亮燈表示該工位可以呼車。</p><p>　　2）若某工位呼車時，各工位的指示燈均滅，表示此后再呼車無效。</p><p>　　3）若小車所停工位號等于呼車號時小車原地不動；若小車所停工位號大于呼車 號時，小車自動向高位行駛；若小車所停工位號小于呼車號時，小車自動向低位行駛；。當(dāng)小車達到呼車位時自動停車

20、。</p><p>　　4）停電后再復(fù)電，小車不會自動啟動。</p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計，我學(xué)到了很多PLC方面的知識，同時也加強了對畫圖工具的使用，在老師的精心指導(dǎo)下和同學(xué)合作之下最終成功地完成了此次設(shè)計，并從中學(xué)到了很多的知識和經(jīng)驗。</p><p>　　本次課

21、程設(shè)計使我認(rèn)識到：</p><p>　?。?）設(shè)計思路是實施操作的堅實基礎(chǔ)。設(shè)計思路是電路的生命。</p><p>　?。?）活學(xué)活用。這次設(shè)計讓我真正體會到了書本知識永遠是基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)正是你向高層次邁進的扎實階梯，沒有這個基礎(chǔ)，就無法實現(xiàn)技術(shù)上的騰飛。在實踐當(dāng)中，靈活運用書本上所講的知識，萬變不離其中，只有扎實掌握了核心的方法，才有可能做到活用巧用。</p><p&g

22、t;　?。?）通過這次對小車自動運料的PLC控制的設(shè)計，讓我對基本的PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理和工作原理。雖然本次課程設(shè)計是以組的形式完成的，就是因為如此，讓我們知道了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流等。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 廖常初.PLC編程及應(yīng)用[M]

23、. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[2] 呂厚余，鄧力.工業(yè)電氣控制技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2007.</p><p>　　[3]電氣控制與PLC應(yīng)用，機械工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[4]現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)，北京航空航天大學(xué)出版社，2005</p><p><b>　　致

24、謝</b></p><p>　　感謝老師親切的關(guān)懷，感謝我的同學(xué)和朋友給我極大的鼓勵和參謀，感謝我所參考的文獻、著作的作者，給我學(xué)習(xí)的渠道。</p><p>　　最后，感謝實驗室老師以及指導(dǎo)老師，讓我我在這里走向了成熟。雖然覺得很累，但最終的成功讓我覺得再苦再累也是值得的！付出總會有收獲的，用辛勤的勞動得到的東西和知識的感覺就是不一樣。再次，感謝為我們付出的老師們，你們辛苦了。