基于PLC自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、成績(jī)：課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目 基于PLC自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 所屬課程 機(jī)電傳動(dòng)控制（含PLC） 所屬學(xué)院 機(jī)械電子工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 B1202 學(xué) 號(hào) 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(shū)2二、總提設(shè)計(jì)31、自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸車(chē)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接線(xiàn)圖及中間繼電器隔離電路圖52、PLC外部接線(xiàn)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(cāng)庫(kù)呼叫9（3）行程開(kāi)關(guān)11（4）比較12（5）運(yùn)

2、輸車(chē)右行13（6）運(yùn)輸車(chē)左行13（7）延時(shí)環(huán)節(jié)144、指令語(yǔ)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)22一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)題目：基于PLC自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)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(kāi)始后，車(chē)停在某個(gè)倉(cāng)庫(kù)，若沒(méi)有用車(chē)呼叫時(shí)，各倉(cāng)庫(kù)的指示燈亮，表示各倉(cāng)庫(kù)可以呼車(chē)。2.若某倉(cāng)庫(kù)呼車(chē)(按本倉(cāng)位的呼車(chē)按鈕)時(shí)，則其各倉(cāng)位的指示燈均滅，表示此后再呼車(chē)無(wú)效。3.在停車(chē)位呼車(chē)則車(chē)不動(dòng)，當(dāng)呼車(chē)位號(hào)大于停車(chē)位號(hào)時(shí),小車(chē)自動(dòng)向高位行駛；當(dāng)呼車(chē)位號(hào)小于停車(chē)位號(hào)時(shí)，小車(chē)自動(dòng)向低位行駛。

3、當(dāng)小車(chē)到達(dá)呼車(chē)位時(shí)自動(dòng)停車(chē)。4.小車(chē)到達(dá)呼車(chē)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(píng)閱意見(jiàn)項(xiàng)目創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力評(píng)價(jià)20%綜合設(shè)計(jì)能力評(píng)價(jià)30%報(bào)告規(guī)范性評(píng)價(jià)30%口試20%成績(jī)總成績(jī)?cè)u(píng)閱教師：2015年月日二、總提設(shè)計(jì)自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)是貨儲(chǔ)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(dòng)的存儲(chǔ)和取出物品的系統(tǒng)。在倉(cāng)庫(kù)進(jìn)貨過(guò)程中，使用運(yùn)輸車(chē)設(shè)備將物品存入倉(cāng)庫(kù)。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(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)及時(shí)記錄訂貨和到貨時(shí)間，顯示庫(kù)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(dòng)倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸車(chē)的運(yùn)動(dòng)流程如圖是自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸

4、車(chē)運(yùn)送物品，整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)有6倉(cāng)庫(kù)，有一個(gè)運(yùn)輸車(chē)來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)送關(guān)系，用1臺(tái)可編程序控制器進(jìn)行控制。在每個(gè)倉(cāng)庫(kù)設(shè)置一個(gè)呼叫開(kāi)關(guān)，并且在對(duì)應(yīng)停車(chē)位置上設(shè)置一個(gè)限位開(kāi)關(guān)，并分配給相應(yīng)的輸入地址，途中的編號(hào)是各停車(chē)位置的編號(hào)。在每個(gè)倉(cāng)庫(kù)上均設(shè)有一個(gè)指示燈來(lái)顯示運(yùn)輸狀態(tài)。運(yùn)輸車(chē)可以做前進(jìn)即正轉(zhuǎn)，后退即反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)倉(cāng)庫(kù)之間的運(yùn)輸，系統(tǒng)設(shè)有用于起動(dòng)和停車(chē)的按鈕，這些都為PLC的輸入元件。運(yùn)輸車(chē)用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)托運(yùn)，電動(dòng)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(chē)運(yùn)行的操作方法是當(dāng)1-6號(hào)倉(cāng)庫(kù)任一個(gè)發(fā)出呼叫信號(hào)時(shí)運(yùn)輸車(chē)運(yùn)行到該倉(cāng)庫(kù)然后停止，執(zhí)行操作。2、控制工藝要求工作開(kāi)始后，車(chē)停在某

5、一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，若沒(méi)有用車(chē)呼叫時(shí)，系統(tǒng)工作指示燈亮，表示各倉(cāng)庫(kù)可以呼車(chē)。若某倉(cāng)庫(kù)呼車(chē)即按了呼車(chē)鍵時(shí)，指示燈亮，其余指示燈不亮，表示此后再呼車(chē)無(wú)效。在停車(chē)位呼車(chē)則車(chē)不動(dòng)，當(dāng)呼車(chē)位號(hào)大于停車(chē)位號(hào)時(shí)，小車(chē)自動(dòng)向高位行駛，當(dāng)呼車(chē)位號(hào)小于停車(chē)位號(hào)時(shí)，小車(chē)自動(dòng)向低位行駛。當(dāng)小車(chē)到達(dá)呼車(chē)位時(shí)自動(dòng)停車(chē)。小車(chē)到達(dá)呼車(chē)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(dòng)倉(cāng)庫(kù)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(mén)子公司S7-200的CPU226整體式PLC。三、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接線(xiàn)圖及中間繼電器隔離電路圖通過(guò)兩個(gè)繼電器實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。右圖為直流

6、繼電器隔離電路圖。直流繼電器是自動(dòng)控制電路中起控制與隔離作用。由于電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)信號(hào)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(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)信號(hào)的交流接觸器直接接在PLC側(cè)，其工作產(chǎn)生的信號(hào)將會(huì)對(duì)PLC產(chǎn)生干擾，當(dāng)電流過(guò)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(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的輸入信號(hào)不是直接接入PLC輸出模塊，而是通過(guò)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(hào)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(zhǎng)PLC輸入模塊使用壽命。2、PLC外部接線(xiàn)運(yùn)輸車(chē)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)

7、，電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車(chē)向右，反之向左行。小車(chē)控制系統(tǒng)的輸入，輸出設(shè)備與PLC的IO端對(duì)應(yīng)的外部接線(xiàn)：四、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、I/O地址分配表啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，停止按鈕開(kāi)關(guān)，6個(gè)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)，6個(gè)行程開(kāi)關(guān)一共14個(gè)輸入點(diǎn)?？刂葡到y(tǒng)的外部設(shè)備有7個(gè)指示燈和控制運(yùn)輸車(chē)運(yùn)動(dòng)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(duì)應(yīng)的外部設(shè)備I0.0 啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)I1.0 停止按鈕開(kāi)關(guān)I0.1 1號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I0.2 2號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I0.3 3號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I0.4 4號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I0.5 5號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I0.6 6號(hào)倉(cāng)

8、庫(kù)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)I1.1 1號(hào)倉(cāng)庫(kù)行程開(kāi)關(guān)I1.2 2號(hào)倉(cāng)庫(kù)行程開(kāi)關(guān)I1.3 3號(hào)倉(cāng)庫(kù)行程開(kāi)關(guān)I1.4 4號(hào)倉(cāng)庫(kù)行程開(kāi)關(guān)I1.5 5號(hào)倉(cāng)庫(kù)行程開(kāi)關(guān)I1.6 6號(hào)倉(cāng)庫(kù)行程開(kāi)關(guān)Q0.0 電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)（右行）Q0.7 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)（左行）Q0.1 1號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫指示燈Q0.2 2號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫指示燈Q0.3 3號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫指示燈Q0.4 4號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫指示燈Q0.5 5號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫指示燈Q0.6 6號(hào)倉(cāng)庫(kù)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(dòng)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(cāng)庫(kù)呼叫6個(gè)倉(cāng)庫(kù)分別用數(shù)字16表示，當(dāng)

9、1號(hào)倉(cāng)庫(kù)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?jī)?chǔ)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(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫時(shí)26號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫無(wú)效。26號(hào)呼叫時(shí)以此類(lèi)推。（3）行程開(kāi)關(guān)6個(gè)行程開(kāi)關(guān)數(shù)字16表示。當(dāng)小車(chē)到達(dá)1號(hào)時(shí)，I1.1得電，將數(shù)字1傳入變量存儲(chǔ)器VB1，為后續(xù)比較環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。到達(dá)26號(hào)倉(cāng)庫(kù)時(shí)以此類(lèi)推。（4）比較按一下啟動(dòng)按鈕和呼叫按鈕之后，本環(huán)節(jié)開(kāi)始對(duì)變量存儲(chǔ)器VB0和變量存儲(chǔ)器VB1中數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)呼叫倉(cāng)庫(kù)號(hào)碼大于運(yùn)輸車(chē)所在的倉(cāng)庫(kù)位置號(hào)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(chē)右行M1

10、.0得電時(shí)，Q0.0得電，電機(jī)正轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車(chē)右行（6）運(yùn)輸車(chē)左行M1.1得電，Q1.0得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車(chē)右行（7）延時(shí)環(huán)節(jié)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(chē)到達(dá)呼車(chē)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(yǔ)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(duì)應(yīng)的外接線(xiàn)圖連接硬件電路，檢查無(wú)誤后實(shí)驗(yàn)裝置上電。打開(kāi)SIEMNS S7-200PLCz編程軟件，輸入程序。經(jīng)編譯檢查無(wú)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：（二號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫指示燈）（電機(jī)正轉(zhuǎn)）均亮，此時(shí)由

11、于呼叫倉(cāng)庫(kù)號(hào)碼大于停車(chē)號(hào)碼，因此電機(jī)正轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車(chē)向二號(hào)倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行，到達(dá)二號(hào)倉(cāng)庫(kù)時(shí)其行程開(kāi)關(guān)被按下（手動(dòng)代替）Q0.0立即熄滅，表示電機(jī)停轉(zhuǎn)，由于此時(shí)呼叫倉(cāng)庫(kù)號(hào)碼等于停車(chē)號(hào)碼，得電延時(shí)定時(shí)器得電，延時(shí)30S，30S內(nèi)其他倉(cāng)庫(kù)呼叫無(wú)效，之后Q0.2熄滅，表明倉(cāng)庫(kù)此時(shí)可以呼叫。按一下I0.1一號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫，Q0.1（一號(hào)倉(cāng)庫(kù)呼叫）和Q0.7（電機(jī)反轉(zhuǎn)）均亮，此時(shí)由于呼叫倉(cāng)庫(kù)號(hào)碼小于停車(chē)號(hào)碼，因此電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，運(yùn)輸車(chē)向一號(hào)倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行，到達(dá)一號(hào)倉(cāng)庫(kù)時(shí)其行程開(kāi)關(guān)被按下（手動(dòng)代替）Q0.7立即熄滅，表示電機(jī)停轉(zhuǎn)，由于此時(shí)呼叫倉(cāng)庫(kù)號(hào)碼等于停車(chē)號(hào)碼，得電延時(shí)定時(shí)器得電，延時(shí)30S（供倉(cāng)庫(kù)操作使用，此30S內(nèi)其他倉(cāng)庫(kù)呼叫無(wú)效）之后Q0.2熄滅，表明其余倉(cāng)庫(kù)此時(shí)可以呼叫。其余倉(cāng)庫(kù)呼叫均可以實(shí)現(xiàn)控制要求。2、結(jié)果分析自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)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(wú)法判斷運(yùn)輸車(chē)位于哪一個(gè)倉(cāng)庫(kù)以及小車(chē)出故障之后無(wú)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(guò)程中，為了便于智能化，無(wú)人化，遠(yuǎn)程化的操作，該自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)控制器還應(yīng)該聯(lián)網(wǎng)，讓多臺(tái)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(chǎng)合使用。個(gè)人小結(jié)：經(jīng)過(guò)一周多的奮斗，課程設(shè)計(jì)終于完成了，通過(guò)對(duì)自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)