小車(chē)往復(fù)運(yùn)動(dòng)PLC自動(dòng)控制說(shuō)明書(shū)概要(共18頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上摘要可編程控制器是一種為工業(yè)機(jī)械控制所設(shè)計(jì)的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，在各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，它是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。早期的可編程控制器在功能上只能進(jìn)行邏輯控制，因而稱(chēng)為可編程程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。 隨著技術(shù)的發(fā)展，其控制功能不斷增強(qiáng)，可編程程序控制器還可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，模擬量控制、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等，并通過(guò)數(shù)字，模擬的輸入、輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程。長(zhǎng)期以來(lái)，PLC及其網(wǎng)絡(luò)控制

2、系統(tǒng)始終戰(zhàn)斗在工業(yè)自動(dòng)化控制行業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)，其提供的安全和完善的解決方案，為各種各樣的自動(dòng)化設(shè)備提供了非常可靠的控制應(yīng)用，在電力、冶金、化工、機(jī)械等行業(yè)發(fā)揮了重大作用，被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱之一。 PLC廣泛用于自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上，有些生產(chǎn)機(jī)械工作臺(tái)需要按一定順序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)，有還要求某些位置有一定時(shí)間停留，以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求。用PLC程序?qū)崿F(xiàn)運(yùn)料小車(chē)自動(dòng)往返順序控制，具有程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易、方便、可靠性高等特點(diǎn)，程序設(shè)計(jì)方法多樣，便于不同層次設(shè)計(jì)人員理解和掌握。 此次的課程設(shè)計(jì)我們?cè)O(shè)計(jì)的是小車(chē)往復(fù)運(yùn)動(dòng)PLC自動(dòng)控制。用型號(hào)為西門(mén)子公司S7系列的S7-300的PLC實(shí)現(xiàn)小車(chē)在運(yùn)輸過(guò)程中裝料、卸

3、料的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。通過(guò)I/O地址的分配，實(shí)現(xiàn)PLC與控制路線(xiàn)的接口連接。關(guān)鍵詞：可編程控制器（PLC） 小車(chē)往復(fù)運(yùn)動(dòng) S7系列S7-300專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)目錄第一章 方案概述該方案的目的是實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車(chē)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)送過(guò)程中，根據(jù)站點(diǎn)的不同進(jìn)行往復(fù)，是按照順序進(jìn)行運(yùn)送的設(shè)計(jì)，并通過(guò)對(duì)電機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)一定的循環(huán)。熱繼電器(FR)用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，斷相及電流不平衡運(yùn)行保護(hù)。(FU)熔斷器起電機(jī)主回路短路保護(hù)作用,而自鎖起零壓保護(hù)作用。1.1 小車(chē)往復(fù)運(yùn)動(dòng)PLC自動(dòng)控制設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上自動(dòng)送料小車(chē)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它的整個(gè)過(guò)程如圖1-1所示： 圖1-1 運(yùn)料小車(chē)自動(dòng)往返順序控制系統(tǒng)示意圖

4、1.2 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)要求1）、按下啟動(dòng)按鈕SB1，小車(chē)從原位A開(kāi)始裝料，10秒后小車(chē)前進(jìn)駛向1號(hào)位，到達(dá)1號(hào)位后停8秒卸料并后退；2）、小車(chē)后退到原位A繼續(xù)裝料，10秒后小車(chē)第二次前進(jìn)駛向2號(hào)位，到達(dá)2號(hào)位后停8秒卸料并再次后退返回原位A，然后開(kāi)始下一輪循環(huán)工作；3）、若按下停止按鈕SB2，需完成一個(gè)工作周期后才停止工作。裝料電機(jī)的控制線(xiàn)圈為YV1，卸料電機(jī)的控制線(xiàn)圈為YV2，小車(chē)前進(jìn)電機(jī)的控制線(xiàn)圈為YM1，后退電機(jī)的控制線(xiàn)圈為YM2。1.3 設(shè)計(jì)系統(tǒng)要求 1）、PLC型號(hào)：西門(mén)子公司S7系列，S7-300 2）、編程環(huán)境：SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本 3

5、）、根據(jù)控制要求分配PLC I/O地址，畫(huà)出PLC與控制對(duì)象的接線(xiàn)圖，設(shè)計(jì)控制流程，按照模塊化的方式設(shè)計(jì)程序，既可以采用LAD編程，也可以采用STL編程，還可以采用組合方式編程。 4）、編寫(xiě)的需要輸入PLC，調(diào)試通過(guò)。第二章 原理控制線(xiàn)路圖 2.1 電機(jī)主線(xiàn)路控制原理圖 根據(jù)要求畫(huà)出的主控制線(xiàn)路圖如圖2-1所示,其中FR熱繼電器 用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，斷相及電流不平衡運(yùn)行保護(hù)。FU熔斷器起電機(jī)主回路短路保護(hù)作用。 圖2-1 電機(jī)主控制線(xiàn)路圖2.2 PLC I/O接線(xiàn)原理圖 接線(xiàn)原理圖如圖2-2所示；圖2-2 控制系統(tǒng)PLC的I/O接線(xiàn)圖 該圖采用西門(mén)子s7-300的PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，各個(gè)接口根

6、據(jù)其不同的功能，有的已進(jìn)行標(biāo)識(shí)。接入FR熱繼電器 用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，斷相及電流不平衡運(yùn)行保護(hù)。以此來(lái)保護(hù)裝料、卸料、前進(jìn)和后退的電機(jī)。對(duì)于線(xiàn)路圖中各個(gè)接口功能的詳細(xì)說(shuō)明如表3-1所示：表2-1 I/O口分配表列表輸入SB1SB2SQ1SQ2SQ3I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4輸出YV1YV2YM1YM2Q4.0Q4.1Q4.2Q4.32.3 順序功能圖 如圖3-3所示的順序功能圖，其中I0.0是一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，當(dāng)給予PLC一個(gè)I0.0的信號(hào)時(shí)，PLC就啟動(dòng)，沿著順序一直往下執(zhí)行。圖2-3 PLC控制的順序功能圖2.4控制程序梯形圖Network:1 的主要作用是完成整個(gè)過(guò)程的裝料驅(qū)

7、動(dòng)，并在裝料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)延時(shí)10s。圖2-4梯形圖Network:1Network:2的作用是在裝料完成，定時(shí)時(shí)間到之后，向前移動(dòng)。圖2-5梯形圖Network:2Network:3的作用是到達(dá)1號(hào)位或是2號(hào)位壓下行程開(kāi)關(guān)之后，前進(jìn)停止，開(kāi)始卸料，并對(duì)卸料時(shí)間進(jìn)行限時(shí)定時(shí)。圖2-6梯形圖Network:3Network:4的作用是定時(shí)時(shí)間到后，實(shí)現(xiàn)倒退，回到原位（A）處。圖2-7梯形圖Network:4Network:5的作用是實(shí)現(xiàn)周期性循環(huán)，并在按下停止按鈕SB2之后仍然繼續(xù)完成該周期的運(yùn)行再?；卦唬ˋ）處。圖2-8梯形圖Network:5Network:6的作用是驅(qū)動(dòng)區(qū)分小車(chē)是第一次還是第

8、二次經(jīng)過(guò)I0.3的內(nèi)部繼電器的驅(qū)動(dòng)。 圖2-9梯形圖Network:6 如上所述。根據(jù)系統(tǒng)控制要求小車(chē)在原位A（I0.2）處卸料，在1號(hào)位,I0.3和2號(hào)位(I0.4)兩處輪流卸料。小車(chē)在第一個(gè)工作循環(huán)中有兩次前進(jìn)都要經(jīng)過(guò)I0.3,第一次碰到它時(shí)停下卸料，第二次碰到它時(shí)要繼續(xù)前進(jìn)，因此應(yīng)設(shè)置一個(gè)具有記憶功能的內(nèi)部繼電器M0.1，區(qū)分是第一次還是第二次碰到I0.3。小車(chē)在第一次碰到I0.3和I0.4都要停止前進(jìn)，所以將他們的常閉觸點(diǎn)與Q4.2的線(xiàn)圈串聯(lián)，同時(shí)，(I0.3)的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)了內(nèi)部繼電器M0.1的約束，M0.1的作用是記憶I0.3第幾次被碰到，它只在小車(chē)第二次前進(jìn)經(jīng)過(guò)I0.3時(shí)起作用。

9、它的啟動(dòng)條件和停止條件分別是小車(chē)碰到I0.3和I0.4，當(dāng)小車(chē)第一次前進(jìn)經(jīng)過(guò)I0.3時(shí)，M0.1的常開(kāi)觸點(diǎn)將Q4.2控制在電路中I0.3的常閉觸點(diǎn)短接，因此小車(chē)第二次經(jīng)過(guò)I0.3時(shí)不會(huì)停止，會(huì)繼續(xù)前進(jìn)至I0.4，M0.1才復(fù)位。此外，將M0.1的另一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)與I0.0并聯(lián)，為第二次驅(qū)動(dòng)Q4.0裝料做準(zhǔn)備。為了實(shí)現(xiàn)兩處卸料，將I0.3和I0.4的觸點(diǎn)并聯(lián)后驅(qū)動(dòng)Q4.1和 T1，為避免小車(chē)往返經(jīng)過(guò)I0.3時(shí)，出現(xiàn)短暫的卸料動(dòng)作，將Q4.2和Q4.3的常閉觸點(diǎn)與Q4.1的線(xiàn)圈串聯(lián)。小車(chē)從I0.4開(kāi)始后退，防止經(jīng)過(guò)I0.3時(shí)M0.1再次被置位，導(dǎo)致小車(chē)下一個(gè)工作周期第一次前進(jìn)到達(dá)I0.3時(shí)無(wú)法停止的

10、現(xiàn)象，因此在M0.1的起動(dòng)電路中串入Q4.3的常閉觸點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)周期性工作，程序中設(shè)置了內(nèi)部繼電器M0.0，其常開(kāi)觸點(diǎn)與I0.0并聯(lián)后驅(qū)動(dòng)Q4.0。I0.0接通，M0.0置位，為開(kāi)始下一輪循環(huán)工作做準(zhǔn)備。當(dāng)按下停止按鈕SB2時(shí)，I0.1分?jǐn)?，M0.0復(fù)位，系統(tǒng)完成本周起工作后停止工作。完整的梯形圖見(jiàn)附錄。第三章 系統(tǒng)仿真與運(yùn)行 在對(duì)系統(tǒng)的仿真中，根據(jù)實(shí)際條件，進(jìn)行組態(tài)，選擇合適的電源和CPU 。完成配置，并進(jìn)行梯形圖的輸入，最后仿真，檢驗(yàn)結(jié)果是否正確。3.1 組態(tài) 根據(jù)PLC選擇對(duì)應(yīng)的地址和相應(yīng)的電源、CPU、輸入、輸出等的型號(hào)，配置如下圖3-1：圖3-1系統(tǒng)的組態(tài)3.2 調(diào)用函數(shù) 對(duì)輸入的梯

11、形圖進(jìn)行調(diào)用，在OB1模塊中調(diào)用FC1，下載程序，并進(jìn)行仿真 圖3-2函數(shù)調(diào)用圖3.3完成仿真 根據(jù)實(shí)際條件，對(duì)相應(yīng)的輸入進(jìn)行控制，觀察輸出是否正確。并進(jìn)行調(diào)試和修改。 圖3-3 系統(tǒng)仿真運(yùn)行結(jié)果顯示結(jié)束語(yǔ)兩周的課程設(shè)計(jì)，是對(duì)如電工學(xué)、PLC電力拖動(dòng)等相關(guān)課程的綜合復(fù)習(xí)。用學(xué)過(guò)的知識(shí)構(gòu)建一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合實(shí)際中的例子小車(chē)往復(fù)運(yùn)動(dòng)PLC控制設(shè)計(jì)的實(shí)例，形成知識(shí)的整合。自此課程設(shè)計(jì)是和組員一起完成的，針對(duì)我們兩人的擅長(zhǎng)項(xiàng)目不同，明確分工的明細(xì)，相互配合較好。在設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了很多的困難，例如在開(kāi)始的時(shí)候有的地方很不理解，經(jīng)過(guò)討論依然沒(méi)有得出結(jié)論，最后求助老師，在老師的幫助下，對(duì)于設(shè)計(jì)的內(nèi)容形成

12、了系統(tǒng)化的理解。構(gòu)建一個(gè)基本網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)這些網(wǎng)絡(luò)要求，寫(xiě)出基本的設(shè)計(jì)步驟，遵照步驟一步一步執(zhí)行下來(lái)，慢慢的實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。還有就是一些資料收集得不夠齊全，致使對(duì)設(shè)計(jì)的理解上造成了一定的誤差。還好在后來(lái)的不懈努力下，解決了這些問(wèn)題。此次設(shè)計(jì)又一次的學(xué)習(xí)了一些軟件，而且也重新學(xué)了一下PLC的內(nèi)容，從最基礎(chǔ)的知識(shí)開(kāi)始學(xué)習(xí)，重新理解和記憶一些與PLC有關(guān)的東西。例如對(duì)于梯形圖中的命令的理解，如何根據(jù)梯形圖寫(xiě)出語(yǔ)句表，又怎樣根據(jù)語(yǔ)句表畫(huà)出梯形圖。只有對(duì)這些知識(shí)有一定的了解，才可能編出PLC程序。另一個(gè)同學(xué)負(fù)責(zé)的是主控制線(xiàn)圖和PLC I/O接口的控制線(xiàn)路以及順序功能圖的繪制。為此也付出了很多，也從他的一些講

13、解中，了解到圖形的繪制規(guī)則，以及一些必須注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題。相互間的合作使得此次課程設(shè)計(jì)更順利了，對(duì)于時(shí)間的安排也合理得當(dāng)。完成這次設(shè)計(jì)的最大感觸是把不同的知識(shí)間進(jìn)行融合的快樂(lè)以及和同學(xué)間的相互合作完成此次設(shè)計(jì)的可貴。困難在所難免，但是解決困難時(shí)的愉悅心情把遇到困難時(shí)的壞心情全部抹掉了，這些離不開(kāi)各自的努力，也離不開(kāi)老師的辛勤解惑。為以后的學(xué)習(xí)積累了經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)1 李嵐，梅麗鳳 . 電力拖動(dòng)與控制 M . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.2 王永華 .現(xiàn)代電器控制及PLC應(yīng)用技術(shù)M . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007 3 陳立定，等 . 電氣控制與可編程程序控制器 M . 廣州：華南理工

14、大學(xué)出版社，2001.4 廖常初 .S7-300/400 PLC應(yīng)用技術(shù) M . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 5 邊春元,等 . S7-300/400 PLC實(shí)用開(kāi)發(fā)指南 M . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.6 胡健 .西門(mén)子S7-300PLC應(yīng)用教程M . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 附錄附錄1 程序語(yǔ)句表 Network: 1A (0 I 0.00 M 0.00 M 0.1 0 Q 4.0)A I 0.2= L 0.0A L 0.0BLD 102= Q 4.0A L 0.0L S5T#10SSD T 0NOP 0NOP 0NOP 0NOP 0Network: 2A ( 0 T 0 0 Q 4.2)A (ON I 0.30 M 0.1)ON I 0.30 M 0.1)AN I 0.4= Q 4.2Network: 3A (0 I 0.30 I 0.4)AN Q