四站小車的呼叫控制

1、電氣與自動化工程學(xué)院實訓(xùn)評分表課程名稱： PLC控制技術(shù)實訓(xùn) 實訓(xùn)題目： 四站小車的呼叫控制 班 級：測控121學(xué) 號：160512121姓 名：王云濤項目評分比例得分平 時 表 現(xiàn)30%綜合型項目答辯50%實 訓(xùn) 報 告20%總 成 績 指導(dǎo)老師： 劉燕 2015 年 6 月 26 日常 熟 理 工 學(xué) 院電氣與自動化工程學(xué)院PLC控制技術(shù)實訓(xùn)題目： 四站小車的呼叫控制 姓 名： 王 云 濤 學(xué) 號： 160512121 班 級： 測控121 指導(dǎo)教師： 劉 燕 起止日期： 2015.6.15 2015.6.25 目 錄1實訓(xùn)任務(wù)書3 1.1 基礎(chǔ)實訓(xùn)項目一：變頻器對圓臺的運行控制31.2

2、基礎(chǔ)實訓(xùn)項目二：模擬量采集與數(shù)據(jù)處理的綜合運用31.3 綜合型自主實訓(xùn)項目：四站小車的呼叫控制42 引言62.1 課題背景62.2設(shè)計任務(wù)和主要目標(biāo)63 基礎(chǔ)實訓(xùn)項目一：變頻器對圓臺的運行控制63.1 實訓(xùn)目的 63.2 由變頻器的面板控制圓臺運行6 3.2.1 接線圖73.2.2 參數(shù)設(shè)置73.2.3 變頻器的運行操作73.3 由PLC對變頻器進行控制73.3.1 接線圖73.3.2 程序圖83.4 由外接電位器控制圓臺93.4.1 接線圖9 3.4.2 參數(shù)設(shè)置94 基礎(chǔ)實訓(xùn)項目二：模擬量采集與數(shù)據(jù)處理處理的綜合運用94.1 實訓(xùn)目的94.2 模擬量采集94.2.1 設(shè)計方案94.2.2

3、接線圖94.3 通過PLC輸出模擬量改變圓臺轉(zhuǎn)速104.3.1 梯形圖104.4 根據(jù)梯形圖調(diào)試并記錄數(shù)據(jù)105 綜合型自主實訓(xùn)項目：四站小車的呼叫控制115.1 設(shè)計要求和流程圖115.2 PLC的硬件設(shè)計115.2.1 外部接線圖115.2.2 I/O接口表12 5.3 PLC的程序軟件設(shè)計135.3.1 梯形圖135.4組態(tài)王調(diào)試與畫面監(jiān)控295.4.1 元器件與功能實現(xiàn)295.4.2運行狀態(tài)監(jiān)控29結(jié)語30參考文獻31PLC控制技術(shù)實訓(xùn)任務(wù)書（三） 題目：四站小車的呼叫控制實訓(xùn)學(xué)生需要完成2個基礎(chǔ)實訓(xùn)項目和1個綜合型自主實訓(xùn)項目的訓(xùn)練。一、基礎(chǔ)實訓(xùn)項目一：變頻器對電機的運行控制一）實訓(xùn)

4、目的1、進一步鞏固掌握PLC基本指令功能的及其運用方法；2、根據(jù)實訓(xùn)設(shè)備，熟練掌握PLC的外圍I/O設(shè)備接線方法；3、掌握異步電動機變頻調(diào)速原理，熟悉變頻器的用法。二)實訓(xùn)設(shè)備PLC主機單元模塊、電位器、MM440(或MM420)變頻器、個人計算機 PC、PC/PPI 編程電纜。三)工藝控制要求使用變頻器實現(xiàn)異步電動機的可逆調(diào)速控制，即可以電動機可正反向運行、調(diào)速和點動功能。參考電氣原理圖見教材p85，速度控制有兩種方式：（1）由外接的電位器控制，（2）由PLC的模擬量輸出通道控制。四)實訓(xùn)步驟1、進行PLC的I/O地址分配，并畫出變頻器對電機控制的PLC控制系統(tǒng)的接線圖。 2、設(shè)計由PLC

5、控制的梯形圖程序。3、輸入自編程序，上機調(diào)試、運行直至符合動作要求。二、基礎(chǔ)實訓(xùn)項目二：模擬量采集與數(shù)據(jù)處理的綜合應(yīng)用一） 實訓(xùn)目的1、掌握PLC中模擬量輸入、輸出的基本工作原理；2、掌握數(shù)據(jù)處理指令的運用方法；3、熟悉組態(tài)王與PLC的連接使用。二）實訓(xùn)設(shè)備PLC主機單元模塊、電位器、萬用表、個人計算機 PC、PC/PPI 編程電纜。三）實訓(xùn)項目原理與要求 1、用擴展模塊中的電位器模擬溫度測量變送器，假設(shè)當(dāng)溫度是0時，對應(yīng)電位器輸出0V電壓，假設(shè)當(dāng)溫度是100時，對應(yīng)電位器輸出電壓10V。用CPU 224XP的模擬量輸入通道采集電位器電壓，進行標(biāo)度變換，將轉(zhuǎn)換后的溫度值存儲在變量存儲器中，并在

6、組態(tài)界面上顯示出具體溫度。2、用PLC模擬量輸出通道控制電動執(zhí)行器，執(zhí)行器開度設(shè)置為0%時，輸出電壓為0V，執(zhí)行器開度為100%時，輸出電壓10V。執(zhí)行器開度控制量的多少采用組態(tài)王軟件輸入，觀察模擬量輸出的數(shù)值，并用萬用表測量輸出電壓值。 四）實訓(xùn)項目的步驟1、根據(jù)項目要求擬定I/O地址分配表，畫出外部接線圖，并進行接線圖線路連接。 2、設(shè)計梯形圖程序，調(diào)試并記錄數(shù)據(jù)。輸 入輸 出電壓AIW 溫度值（）執(zhí)行器開度AQW 電壓（V）0V04V40%6V60%8V80%10V100%三、綜合型自主實訓(xùn)項目：四站小車的呼叫控制一）實訓(xùn)項目工藝要求：本課題要求：用基本指令或功能指令設(shè)計一個4站小車的呼

7、叫控制系統(tǒng)，其控制要求如下：（1）車所停位置號小于呼叫號時，小車右行至呼叫號處停車；（2）車所停位置號大于呼叫號時，小車左行至呼叫號處停車；（3）小車所停位置號等于呼叫號時，小車原地不動；（4）小車運行時呼叫無效；（5）具有左行、右行定向指示、原點不動指示；（6）具有小車行走位置的七段數(shù)碼管顯示。（7）小車需在一個呼叫位置停留30秒后才能響應(yīng)另一個呼叫。4站小車呼叫示意圖二）目的通過本次實訓(xùn)使學(xué)生掌握：1）Step7Micro/Win32編程軟件的使用方法和梯形圖、SFC圖編程語言的運用；2）實際程序的設(shè)計及實現(xiàn)方法；3）程序的調(diào)試和運行操作技術(shù)。從而提高學(xué)生對PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試能力。

8、三）內(nèi)容與要求1、通過基本簡單實驗熟悉與本設(shè)計相關(guān)的實驗臺模塊；2、4站小車控制系統(tǒng)設(shè)計；3、硬件接線圖、程序清單；4、采用順序功能圖（SFC圖）進行設(shè)計或經(jīng)驗設(shè)計法；5、設(shè)計組態(tài)王上位機監(jiān)控畫面，顯示小車的當(dāng)前位置、停留的倒計時等。四、實訓(xùn)報告要求報告應(yīng)采用統(tǒng)一的報告紙書寫，應(yīng)包括評分表、封面、目錄、正文、收獲、參考文獻（并按此順序裝訂）。報告中提供如下內(nèi)容：1、目錄2、正文（1）實訓(xùn)任務(wù)書；（2）實訓(xùn)內(nèi)容，三個任務(wù)分別寫a、每個實訓(xùn)任務(wù)的總體設(shè)計方案（應(yīng)有PLC的選型及依據(jù)）b、I/O分配表，PLC外部接線圖，程序中使用的元件及功能表；c、程序控制的SFC圖、梯形圖或指令表清單，注釋說明；

9、d、調(diào)試、運行及其結(jié)果；3、收獲、體會4、參考文獻（注意實訓(xùn)報告原則上手寫，允許打印，但雷同者的零分處理）五、實訓(xùn)進度安排周次工作日工作內(nèi)容第一周1布置實訓(xùn)任務(wù)，查找相關(guān)資料，熟悉實驗臺。2完成兩個基礎(chǔ)實訓(xùn)項目。3根據(jù)綜合型實訓(xùn)任務(wù)，完成總體設(shè)計方案（硬件選型、分配IO點等）4完成硬件接線，編寫程序并調(diào)試5編寫程序并調(diào)試第二周1編寫程序并調(diào)試2編寫程序并調(diào)試3編寫程序并調(diào)試及準備實訓(xùn)報告4完成報告并于下午兩點之前上交5答辯本實訓(xùn)共需兩周時間六、實訓(xùn)考核辦法本實訓(xùn)滿分為100分，其中實訓(xùn)平時表現(xiàn)（含2個基礎(chǔ)實訓(xùn)項目完成情況）30%、綜合型實訓(xùn)項目答辯50%，實訓(xùn)報告20%。2 引言2.1 課題背

10、景本課題主要研究的是基于PLC的小車定點呼叫系統(tǒng)的設(shè)計，包括硬件的設(shè)計和軟件的設(shè)計。通過設(shè)計編制PLC程序?qū)崿F(xiàn)小車模型控制系統(tǒng)的自動控制。提供較為直觀、清晰、準確的小車運行狀態(tài)，為維修和故障診斷提供多方面的可能性，充分提高系統(tǒng)的工作效率。將PLC應(yīng)用到運料小車定點呼叫電氣控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)運料小車的自動化控制，降低系統(tǒng)的運行費用。它功能強大，可擴展到多達128I/O點，且能增加特殊功能模塊或擴展板。本課題主要包括：分析被控對象和明確系統(tǒng)控制要求；選定PLC類型，確定系統(tǒng)I/O設(shè)備的數(shù)量及種類；控制流程設(shè)計；控制程序設(shè)計。PLC在運料小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，已經(jīng)在國內(nèi)外工程、工廠中得到實際應(yīng)用，具有

11、巨大的經(jīng)濟和社會價值，其智能化和自動化的思路值得以后繼續(xù)深入研究和推廣。2.2 設(shè)計任務(wù)和主要目標(biāo)通過2個基礎(chǔ)實訓(xùn)項目加深對PLC的理解，鞏固PLC基本指令功能、運用方法，掌握模擬量輸入輸出的基本工作原理，熟悉組態(tài)王的使用，最后要求自行設(shè)計四站小車的呼叫控制項目（要求具有定點呼叫，數(shù)碼管顯示、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)等功能）。3 基礎(chǔ)實訓(xùn)一：變頻器對圓臺的運行控制3.1 實訓(xùn)目的1、進一步鞏固掌握PLC基本指令功能的及其運用方法；2、根據(jù)實訓(xùn)設(shè)備，熟練掌握PLC的外圍I/O設(shè)備接線方法；3、掌握異步電動機變頻調(diào)速原理，熟悉變頻器的用法。3.2 由變頻器的面板控制圓臺運行3.2.1 接線（1）變頻器電源接L.

12、N (220v)（2）變頻器輸出u,v,w接至圓臺u,v,w（3）給變頻器加上AC220V電源，檢查電路正確無誤后，合上主電源開關(guān)QS。3.2.2 參數(shù)設(shè)置（1）在P0003=3，P0004=0時，設(shè)定P0725=1（2）用基本操作面板（BOP）進行圓臺運行控制。參數(shù)P0700=1，P1000=1參數(shù)號出廠值設(shè)定值說明P1040520設(shè)定鍵盤控制的頻率值(Hz)P1058510正向點動頻率(Hz)P1059510反向點動頻率(Hz)P1060105點動斜坡上升時間（s）P1061105點動斜坡下降時間（s）P1120105上升斜坡時間P1121 105下降斜坡時間P070021由鍵盤輸入設(shè)定值

13、（選擇命令源）P100021由鍵盤（電動電位計）輸入設(shè)定值（3）（4）設(shè)定P001030和P09701，按下P鍵，開始復(fù)位。3.2.3 變頻器的運行操作按運行，按停止，按點動，按前操作面板上的鍵減少鍵（/）來改變轉(zhuǎn)速。3.3 由PLC對變頻器進行控制3.3.1 接線圖圖2-2變頻器與PLC的連線圖3.3.2 程序圖3.4 由外接電位器控制圓臺3.4.1 接線圖3.4.2 參數(shù)設(shè)置設(shè)置P1000=2，頻率設(shè)定值為“模擬輸入”4 基礎(chǔ)實訓(xùn)項目二：模擬量采集與數(shù)據(jù)處理的綜合運用4.1 實訓(xùn)目的1、掌握PLC中模擬量輸入、輸出的基本工作原理；2、掌握數(shù)據(jù)處理指令的運用方法；3、熟悉組態(tài)王與PLC的連接

14、使用。4.2 模擬量采集4.2.1 設(shè)計方案采集0100對應(yīng)由/010v，則AIW0對應(yīng)0320004.2.2 接線圖 接線圖4.3 通過PLC輸出模擬量改變圓臺轉(zhuǎn)速4.3.1 梯形圖4.4 根據(jù)梯形圖調(diào)試并記錄數(shù)據(jù)輸 入輸 出電壓AIW 0 溫度值（）執(zhí)行器開度AQW 0 電壓（V）0V-320000.014V128324040%128004.016V192806060%192006.018V257608080%256008.0110V32048100100%3200010.015 綜合型自主實訓(xùn)項目：四站小車的呼叫控制5.1 設(shè)計方案和流程圖設(shè)計方案：四站小車的呼叫控制主要是通過輸入信號和

15、輸出信號的比較，判斷小車的實時位置與呼叫位置的預(yù)期位置，從而給小車前后行駛的信號來控制小車的運行。所以，我們需要對小車的實時位置以及預(yù)期位置進行賦值，這樣才能進行比較。我們是用圓臺模擬小車的運行，正反轉(zhuǎn)是由變頻器設(shè)置，PLC給定信號控制的。之后可以將站臺以及倒計時時間顯示在數(shù)碼管上。由于有4個站臺需要選擇，編程時我們選擇順序功能圖選擇分支。設(shè)計流程圖：5.2 PLC的硬件設(shè)計5.2.1 外部接線圖5.2.2 I/O分配表標(biāo)志地址備注開始I0.0停止I0.1呼叫站臺1I0.2呼叫站臺2I0.3呼叫站臺3I0.5呼叫站臺4I0.6小車位置1I1.0SQ1小車位置2I1.1SQ2小車位置3I1.2S

16、Q3小車位置4I1.3SQ4反轉(zhuǎn)指示燈Q2.4正轉(zhuǎn)指示燈Q2.5停止指示燈Q2.6組態(tài)小車位置1Q4.0SQ1組態(tài)小車位置2Q4.1SQ2組態(tài)小車位置3Q4.2SQ3組態(tài)小車位置4Q4.3SQ4組態(tài)開始M4.0組態(tài)停止M4.1組態(tài)呼叫站臺1M4.2組態(tài)呼叫站臺2M4.3組態(tài)呼叫站臺3M4.4組態(tài)呼叫站臺4M4.55.3 PLC的程序軟件設(shè)計梯形圖：335.4 組態(tài)王調(diào)試與畫面監(jiān)控5.4.1 元器件與功能實現(xiàn)元器件：燈不亮?xí)r為紅色，亮?xí)r為綠色；開關(guān)全部采用彈出式（不帶保持）。功能實現(xiàn)：用燈亮來模擬小車到站，用哪個燈亮來表示小車經(jīng)過哪個站臺（即燈的次序模擬站臺位置）5.4.2運行狀態(tài)監(jiān)控：按下按鈕

17、“呼叫站3”，小車正向移動至站3（以燈為綠模擬到站）按下按鈕“呼叫站2”，小車反向移動至站2（以燈為綠模擬到站）按下按鈕“呼叫站1”，小車移動至站1（以燈為綠模擬到站）后停在站1，等待倒計時30秒結(jié)束，然后開始下一次呼叫響應(yīng)。結(jié)語經(jīng)過兩個星期的團隊協(xié)作，我們小組終于合力完成了這次實訓(xùn)任務(wù)。期間酸甜苦辣，冷暖自知。在此之前，因為幾經(jīng)學(xué)習(xí)過西門子S7-200的PLC，而對圓盤、變頻器等模塊未曾接觸，感覺有些生疏，還有模擬量數(shù)據(jù)的采集的項目，更是第一次接觸，內(nèi)心比較好奇再加上心中想要快些上手的想法催著我去接觸了解更多，一開始的接線和程序圖只能按照老師給的提示依樣畫葫蘆，直到前兩個項目做完，才知道原來

18、很簡單，并且它們是為后面一個項目打基礎(chǔ)。最后一個項目我們組分工明確，三個組員一人負責(zé)硬件接線，一人負責(zé)軟件編程與調(diào)試，我呢，負責(zé)組態(tài)王的模擬與監(jiān)控?？傮w來說我們組比較好的完成了既定任務(wù)，在后續(xù)程序調(diào)試中互相幫助解疑。這次實訓(xùn)讓我感觸很深：同一個程序可能有多種編程思路，要從中選擇最適合的設(shè)計方法。當(dāng)一種方法行不通時，要學(xué)會繞過去想想有沒有別的辦法。小組內(nèi)部要團結(jié)協(xié)作，互幫互助，集思廣益，分工明確。要勇于嘗試，遇到困難不退縮，積極思考，聯(lián)系實際。本次實訓(xùn)脫離不了集體的力量，這樣，我們組員可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會使在做的過程中沒有方向，遇到問題和同學(xué)互相討論交流。這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計的