基于PLC自動倉儲控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

成績：課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目 基于PLC自動倉儲控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 所屬課程 機(jī)電傳動控制（含PLC） 所屬學(xué)院 機(jī)械電子工程學(xué)院 專業(yè)班級 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 B1202 學(xué) 號 0612120215 學(xué)生姓名 陸登宇 指導(dǎo)教師 趙業(yè)平 2015年7月目 錄一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2二、總提設(shè)計(jì)31、自動倉庫運(yùn)輸車的運(yùn)動流程32、控制工藝要求43、控制系統(tǒng)構(gòu)成圖44、選擇PLC4三、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)51、動機(jī)正反轉(zhuǎn)接線圖及中間繼電器隔離電路圖52、PLC外部接線5四、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)71、I/O地址分配表72、控制系統(tǒng)流程圖83、系統(tǒng)梯形圖8（1）系統(tǒng)啟停8（2）倉庫呼叫9（3）行程開關(guān)11（4）比較12（5）運(yùn)輸車右行13（6）運(yùn)輸車左行13（7）延時(shí)環(huán)節(jié)144、指令語句表14五、程序調(diào)試及結(jié)果分析201、程序調(diào)試202、結(jié)果分析20六、總結(jié)21七、參考文獻(xiàn)2223一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)題目：基于PLC自動倉儲控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)時(shí)間：自 2015 年 7月 6日起至 2015 年 7 月 16日。課程設(shè)計(jì)要求：1.工作開始后，車停在某個(gè)倉庫，若沒有用車呼叫時(shí)，各倉庫的指示燈亮，表示各倉庫可以呼車。2.若某倉庫呼車(按本倉位的呼車按鈕)時(shí)，則其各倉位的指示燈均滅，表示此后再呼車無效。3.在停車位呼車則車不動，當(dāng)呼車位號大于停車位號時(shí),小車自動向高位行駛；當(dāng)呼車位號小于停車位號時(shí)，小車自動向低位行駛。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時(shí)自動停車。4.小車到達(dá)呼車位時(shí)停留30秒供該位使用，不應(yīng)立即被其它工位呼走。學(xué)生簽字： 年 月 日課程設(shè)計(jì)評閱意見項(xiàng)目創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力評價(jià)20%綜合設(shè)計(jì)能力評價(jià)30%報(bào)告規(guī)范性評價(jià)30%口試20%成績總成績評閱教師： 2015年 月 日二、總提設(shè)計(jì)自動倉庫是貨儲的重要組成部分，它是在不直接進(jìn)行工人處理的情況下能自動的存儲和取出物品的系統(tǒng)。在倉庫進(jìn)貨過程中，使用運(yùn)輸車設(shè)備將物品存入倉庫。住計(jì)算機(jī)與PLC之間以及PLC之間的通信可以及時(shí)地匯總信息，倉庫計(jì)算機(jī)及時(shí)記錄訂貨和到貨時(shí)間，顯示庫存量，計(jì)劃人員可以方便作出供貨決策，管理人員隨時(shí)掌握貨源及需求。1、自動倉庫運(yùn)輸車的運(yùn)動流程如圖是自動倉庫運(yùn)輸車運(yùn)送物品，整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)有6倉庫，有一個(gè)運(yùn)輸車來實(shí)現(xiàn)各個(gè)倉庫的運(yùn)送關(guān)系，用1臺可編程序控制器進(jìn)行控制。在每個(gè)倉庫設(shè)置一個(gè)呼叫開關(guān)，并且在對應(yīng)停車位置上設(shè)置一個(gè)限位開關(guān)，并分配給相應(yīng)的輸入地址，途中的編號是各停車位置的編號。在每個(gè)倉庫上均設(shè)有一個(gè)指示燈來顯示運(yùn)輸狀態(tài)。運(yùn)輸車可以做前進(jìn)即正轉(zhuǎn)，后退即反轉(zhuǎn)運(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)倉庫之間的運(yùn)輸，系統(tǒng)設(shè)有用于起動和停車的按鈕，這些都為PLC的輸入元件。運(yùn)輸車用一臺電動機(jī)托運(yùn)，電動機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各需要一個(gè)接觸器，是PLC的輸出執(zhí)行元件。運(yùn)輸車運(yùn)行的操作方法是當(dāng)1-6號倉庫任一個(gè)發(fā)出呼叫信號時(shí)運(yùn)輸車運(yùn)行到該倉庫然后停止，執(zhí)行操作。2、控制工藝要求工作開始后，車停在某一個(gè)倉庫，若沒有用車呼叫時(shí)，系統(tǒng)工作指示燈亮，表示各倉庫可以呼車。若某倉庫呼車即按了呼車鍵時(shí)，指示燈亮，其余指示燈不亮，表示此后再呼車無效。在停車位呼車則車不動，當(dāng)呼車位號大于停車位號時(shí)，小車自動向高位行駛，當(dāng)呼車位號小于停車位號時(shí)，小車自動向低位行駛。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時(shí)自動停車。小車到達(dá)呼車位時(shí)停留30秒供該位使用，不應(yīng)立即被其他工位呼走。3、控制系統(tǒng)構(gòu)成圖4、選擇PLC根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，本自動倉庫控制系統(tǒng)共有14個(gè)輸入量。9個(gè)輸出量，應(yīng)該選用西門子公司S7-200的CPU226整體式PLC。三、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、動機(jī)正反轉(zhuǎn)接線圖及中間繼電器隔離電路圖通過兩個(gè)繼電器實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。右圖為直流繼電器隔離電路圖。直流繼電器是自動控制電路中起控制與隔離作用。由于電動機(jī)正反轉(zhuǎn)信號為220v電壓，那么PLC輸入模塊必須要選擇額定電壓為220v的輸入模塊。實(shí)際應(yīng)用中，如果控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)信號的交流接觸器直接接在PLC側(cè)，其工作產(chǎn)生的信號將會對PLC產(chǎn)生干擾，當(dāng)電流過大，很容易燒壞輸入模塊。因此在電路中加上直流續(xù)電器隔離。這樣電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的輸入信號不是直接接入PLC輸出模塊，而是通過直流繼電器KA1，KA2進(jìn)行隔離，由直流繼電器接觸點(diǎn)送出一個(gè)24v信號到PLC輸入模塊，巧妙利用中間繼電器的隔離作用，保護(hù)PLC數(shù)入模塊不被燒壞，延長PLC輸入模塊使用壽命。2、PLC外部接線運(yùn)輸車由一臺電動機(jī)拖動，電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車向右，反之向左行。小車控制系統(tǒng)的輸入，輸出設(shè)備與PLC的IO端對應(yīng)的外部接線：四、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、I/O地址分配表啟動按鈕開關(guān)，停止按鈕開關(guān)，6個(gè)呼叫按鈕開關(guān)，6個(gè)行程開關(guān)一共14個(gè)輸入點(diǎn)。控制系統(tǒng)的外部設(shè)備有7個(gè)指示燈和控制運(yùn)輸車運(yùn)動的電機(jī)一個(gè)，電機(jī)有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個(gè)狀態(tài)，分別都應(yīng)正轉(zhuǎn)繼電器KM1和反轉(zhuǎn)繼電器KM2，所以輸出點(diǎn)有9個(gè)。PLC的輸入/輸出地址 對應(yīng)的外部設(shè)備I0.0 啟動按鈕開關(guān)I1.0 停止按鈕開關(guān)I0.1 1號倉庫呼叫按鈕開關(guān)I0.2 2號倉庫呼叫按鈕開關(guān)I0.3 3號倉庫呼叫按鈕開關(guān)I0.4 4號倉庫呼叫按鈕開關(guān)I0.5 5號倉庫呼叫按鈕開關(guān)I0.6 6號倉庫呼叫按鈕開關(guān)I1.1 1號倉庫行程開關(guān)I1.2 2號倉庫行程開關(guān)I1.3 3號倉庫行程開關(guān)I1.4 4號倉庫行程開關(guān)I1.5 5號倉庫行程開關(guān)I1.6 6號倉庫行程開關(guān)Q0.0 電動機(jī)正轉(zhuǎn)（右行）Q0.7 電動機(jī)反轉(zhuǎn)（左行）Q0.1 1號倉庫呼叫指示燈Q0.2 2號倉庫呼叫指示燈Q0.3 3號倉庫呼叫指示燈Q0.4 4號倉庫呼叫指示燈Q0.5 5號倉庫呼叫指示燈Q0.6 6號倉庫呼叫指示燈Q1.0 系統(tǒng)上電指示燈2、控制系統(tǒng)流程圖3、系統(tǒng)梯形圖（1）系統(tǒng)啟停按一下啟動按鈕，I0.0得電時(shí)，M0.0得電并保持，Q0.0指示燈亮，表示系統(tǒng)處于待命狀態(tài)。（2）倉庫呼叫6個(gè)倉庫分別用數(shù)字16表示，當(dāng)1號倉庫按一下按鈕呼叫時(shí)，I0.1得電，M0.1置位，并且將數(shù)字1傳入變量儲存器VB0，為后續(xù)比較環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。其中M0.2，M0.4，M0.5，M0.6是實(shí)現(xiàn)自鎖功能，即當(dāng)1號倉庫呼叫時(shí)26號倉庫呼叫無效。26號呼叫時(shí)以此類推。（3）行程開關(guān)6個(gè)行程開關(guān)數(shù)字16表示。當(dāng)小車到達(dá)1號時(shí)，I1.1得電，將數(shù)字1傳入變量存儲器VB1，為后續(xù)比較環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。到達(dá)26號倉庫時(shí)以此類推。（4）比較按一下啟動按鈕和呼叫按鈕之后，本環(huán)節(jié)開始對變量存儲器VB0和變量存儲器VB1中數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)呼叫倉庫號碼大于運(yùn)輸車所在的倉庫位置號碼時(shí)，M1.0得電，小于時(shí)M1.1，等于時(shí)M1.2得電。（5）運(yùn)輸車右行M1.0得電時(shí)，Q0.0得電，電機(jī)正轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車右行（6）運(yùn)輸車左行M1.1得電，Q1.0得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車右行（7）延時(shí)環(huán)節(jié)M1.2得電時(shí)，延時(shí)繼電器得電，30S之后T37得電輔助繼電器M0.0，M0.2，M0.3，M0.4，M0.5，M0.6復(fù)位。保證小車到達(dá)呼車位時(shí)停留30S供該位使用，不應(yīng)立即被其他工位呼走。4、指令語句表五、程序調(diào)試及結(jié)果分析1、程序調(diào)試按照PLC的I/O端對應(yīng)的外接線圖連接硬件電路，檢查無誤后實(shí)驗(yàn)裝置上電。打開SIEMNS S7-200PLCz編程軟件，輸入程序。經(jīng)編譯檢查無誤后，下載該程序到編程軟件中，然后執(zhí)行該程序。程序調(diào)試：按一下I0.0，系統(tǒng)工作指示燈Q1.0亮，表明各倉庫均可以呼叫，先對系統(tǒng)進(jìn)行初始或，使得運(yùn)輸車位于一號倉庫，按一下I0.2時(shí)二號倉庫呼叫，Q0.2（二號倉庫呼叫指示燈）和Q0.0（電機(jī)正轉(zhuǎn)）均亮，此時(shí)由于呼叫倉庫號碼大于停車號碼，因此電機(jī)正轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車向二號倉庫運(yùn)行，到達(dá)二號倉庫時(shí)其行程開關(guān)被按下（手動代替）Q0.0立即熄滅，表示電機(jī)停轉(zhuǎn)，由于此時(shí)呼叫倉庫號碼等于停車號碼，得電延時(shí)定時(shí)器得電，延時(shí)30S，30S內(nèi)其他倉庫呼叫無效，之后Q0.2熄滅，表明倉庫此時(shí)可以呼叫。按一下I0.1一號倉庫呼叫，Q0.1（一號倉庫呼叫）和Q0.7（電機(jī)反轉(zhuǎn)）均亮，此時(shí)由于呼叫倉庫號碼小于停車號碼，因此電動機(jī)反轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車向一號倉庫運(yùn)行，到達(dá)一號倉庫時(shí)其行程開關(guān)被按下（手動代替）Q0.7立即熄滅，表示電機(jī)停轉(zhuǎn)，由于此時(shí)呼叫倉庫號碼等于停車號碼，得電延時(shí)定時(shí)器得電，延時(shí)30S（供倉庫操作使用，此30S內(nèi)其他倉庫呼叫無效）之后Q0.2熄滅，表明其余倉庫此時(shí)可以呼叫。其余倉庫呼叫均可以實(shí)現(xiàn)控制要求。2、結(jié)果分析自動倉庫控制程序基本實(shí)現(xiàn)了所需求的控制功能，但是系統(tǒng)上電后無法判斷運(yùn)輸車位于哪一個(gè)倉庫以及小車出故障之后無法判斷其具體位置，有待于經(jīng)一部改善。六、總結(jié)設(shè)計(jì)小結(jié)：在實(shí)際運(yùn)用過程中，為了便于智能化，無人化，遠(yuǎn)程化的操作，該自動倉庫控制器還應(yīng)該聯(lián)網(wǎng)，讓多臺控制器組成局域網(wǎng)，構(gòu)成一套網(wǎng)路系統(tǒng)，便于通訊和控制操作?？嘈薷某绦蛟O(shè)計(jì)中的一些參數(shù)，此控制系統(tǒng)能在很多不同的場合使用。個(gè)人小結(jié)：經(jīng)過一周多的奮斗，課程設(shè)計(jì)終于完成了，通過對自動倉庫控制