電動運輸小車的PLC控制

襄樊學院機械與汽車工程學院課程設計成績評定表課程名稱機電傳動控制課程設計課程編號專業(yè)班級機制0811班姓名齊超項目評分標準評分等級得分折合分平時成績（占20％）1、態(tài)度端正，設計認真，能積極動腦思考，學習紀律好。優(yōu)秀2、態(tài)度較好，較認真，能積極動腦思考，學習紀律較好。良好3、態(tài)度一般，較認真，能動腦思考，學習紀律尚可。中等4、態(tài)度較差，不夠認真，不善于動腦思考，紀律較差。及格5、態(tài)度差，不認真，不動腦思考，紀律差。不及格圖紙質量成績（占40％）1、繪圖規(guī)范，標注準確，結構合理，圖紙質量高。優(yōu)秀2、繪圖較規(guī)范、準確，結構基本合理，圖紙質量較好。良好3、繪圖基本規(guī)范、準確，結構基本合理，圖紙質量一般。中等4、繪圖不夠規(guī)范、準確，結構不太合理，圖紙質量較差。及格5、繪圖不規(guī)范、準確，結構不合理，圖紙質量差。不及格設計報告成績（占40％）1、撰寫規(guī)范，設計思路清晰，知識運用熟練，設計詳盡細致，按要求完成設計。優(yōu)秀2、撰寫較規(guī)范，設計思路基本清晰，知識運用較熟練，設計基本詳盡細致，能按要求完成設計。良好3、撰寫基本規(guī)范，設計思路基本清晰，知識運用尚可，設計基本詳盡細致，能按要求完成設計。中等4、撰寫不夠規(guī)范，設計思路不太清晰，知識運用一般，設計不夠詳盡細致，基本完成設計。及格5、撰寫不規(guī)范，設計思路不夠清晰，知識運用不熟練，設計不夠詳盡細致，沒有按要求完成設計。不及格總評成績

指導教師：吳何畏老師2011年10月注：1、該成績評定表每位學生一份，并裝訂在設計說明書的最后；2、指導教師按課程設計大綱的要求評定成績，并給出總評成績；3、折合分：優(yōu)秀≥90分,良好80-89分,中等70-79分,及格60-69分,不及格<60分。襄樊學院《機電傳動控制課程設計》報告題目電動運輸小車的PLC控制專業(yè)機械設計制造及其自動化班級機制0811姓名齊超學號08116110指導教師職稱吳何畏老師

摘要：可編程邏輯控制器，簡稱PLC，是一種工業(yè)控制微型計算機。它的編程方便、操作簡單尤其是高通用性等優(yōu)點，使它在工業(yè)生產過程中得到了廣泛的應用。近年來，隨著科學技術的進步和微電子技術的迅猛發(fā)展，PLC已經形成了一種工業(yè)趨勢。目前，在自動化生產線上，有些生產機械的工作臺需要按一定的順序實現自動往返運動，并且有的還要去在某些位置有一點的時間停留，以滿足生產工藝要求。將PLC應用到車間運輸小車電氣控制系統(tǒng)中，可實現運輸小車的自動化控制，降低系統(tǒng)的運行費用。PLC運輸小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡單，控制速度快，精度高，可靠性和可維修性好，安裝、維修和改造方便等優(yōu)點。PLC的控制是設計研究重點之一，在車間運輸需求分析的基礎上。通過概念的設計、邏輯結構設計和物理結構設計，建立了一套適應車間運輸的控制系統(tǒng)。關鍵詞：PLC；運輸小車；自動控制

目錄第一章前言 11.1PLC運輸小車簡介 11.2運輸小車進行PLC改造的目的及意義 1第二章工藝過程及設計方案確定 22.1設計要求 22.2方案分析及方案確定 22.3系統(tǒng)組成原理及硬件配置 22.4系統(tǒng)變量定義及分配表 22.5系統(tǒng)接線圖設計 3第三章PLC輸出的電壓轉換電路 4第四章控制系統(tǒng)設計 54.1控制程序時序圖設計 54.2控制程序流程圖設計 54.3控制程序設計 6設計總結 10參考文獻： 11┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊襄樊學院課程設計報告紙第11頁第一章前言1.1PLC運輸小車簡介財富的創(chuàng)造來源于技術進步。運料小車是工業(yè)逗料的主要設備之一。廣泛應用于自動生產線、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運。小車通常采用電動機驅動，電動機正轉小車前進，電動機反轉小車后退。使用PLC控制運輸小車的出現，大大提高生產效率，節(jié)約了勞動力。更創(chuàng)造了大量的財富，以至于科技又向前邁了一個新臺階。1.2運輸小車進行PLC改造的目的及意義PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時日常維護也變得容易起來，更重要的是使同一設備經過改變程序而改變生產過程成為可能。運輸小車廣泛應用于生產車間，主要進行材料的運輸，其技術性能高低不僅關乎運輸效率，更關系著生產效率。目前，我國生產車間是基本處于八、九十年代的機械化水平，與現代國外智能化、數字化控制技術還有很大差距，跟不上市場的需要。由于可靠性較差，造成機械、電器事故率比較高，因此急需提高其控制技術水平。與此同時，PLC在我國工業(yè)領域有著越來越廣的應用，尤其表現在重工業(yè)中。這就為對現代工業(yè)領域中技術老化部分的PLC改造，提高其自動化、智能化水平提供了很好的機會，也只有這樣才能迅速增強自身競爭力，并提高我國的PLC產品的研發(fā)和生產能力，力爭打破西門子、三菱和施耐德等PLC巨頭的壟斷。取其之長，補己之短，最終超越它們。

第二章工藝過程及設計方案確定2.1設計要求某工廠有一輛運輸小車供8個加工點使用，使用要求如下1)PLC上電后，車停在某加工點（下稱工位），若沒有用車呼叫（下稱呼車）時，則各工位的指示燈亮，表示各工位可以呼車。2)若某工位呼車（按本位呼車按鈕）時，各位的指示燈均滅，表示此后再呼車無效。3)停車位呼車則小車不動。當呼車位號大于停車位號時，小車自動向高位行駛，當呼車位號小于停車位號時，小車自動向低位行駛。當小車到達呼車位時自動停車。4)小車到達某位時應停留30s供該工位使用，不應立即被其他工位呼走。5)臨時停電后再復電，小車不會自行啟動。2.2方案分析及方案確定為了區(qū)別在工位依1～8編號，并且各設一個限位開關。為了呼車，每個工位設一呼車按鈕，系統(tǒng)設啟動及停機按鈕各1個，小車設正反轉接觸器各1個，實現高低車位的移動。每個工位設1個呼車指示燈1個，但并聯接于各個輸出口上。系統(tǒng)布置圖如圖所示。2.3系統(tǒng)組成原理及硬件配置PLC型號:FX2N存儲器容量：2G各種常用電器元件：導線若干2.4系統(tǒng)變量定義及分配表

限位開關呼叫開關啟動開關停止開關復位開關X0~X7X10~X17X20X21X22電機正反轉指示燈定時器輔助繼電器Y10、Y11Y0~Y7T0M10M輸入19點，輸出10點。故PLC的I/O點數為29點，FX-2N系列的PLC符合設計要求。2.5系統(tǒng)接線圖設計第三章PLC輸出的電壓轉換電路電壓轉換電路采用2個DC24V繼電器和1個12V直流電源來實現直流電機的正反轉，2個繼電器線圈直接接到可編程控制器的輸出端。當繼電器線圈1得電時．繼電器1的觸點由k1轉換到k2，而繼電器線圈2的觸點狀態(tài)不變，電流流向如所示，驅使DCI2V電機按一定方向運轉：當繼電器線圈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轉換到k4，電流流向如I2所示．驅使DC12V電機按相反的方向運轉。

第四章控制系統(tǒng)設計4.1控制程序時序圖設計這個時序圖模擬的是X21啟動系統(tǒng)，指示燈全亮，小車初始位置為1號位置（X00），然后5號位（X14）呼叫，M11得點，指示燈滅按鍵失效，Y0得電電動機向高位走，小車經過2，3，4號位，當到達5號位(X04)時得電小車停，T0計時30s。時間到M11失電，指示燈全亮按鍵恢復。如此循環(huán)當X11按下，車向低位走。停止X21按下，所有的輸出與中間繼電器全部失電上圖即為該系統(tǒng)的時序圖。4.2控制程序流程圖設計控制系統(tǒng)流程圖如下圖所示，通過比較小車當前位置和呼叫信號位置決定小車運行方向，當小車當前位置與呼叫信號位置相同，則小車停止運行；每次只允許出現一個呼叫信號，其實現方法可以采用功能指令實現，具體實現方法見下文控制程序部分，其中當前位置標號用m表示，呼叫工位用n表示。

設計總結4.3控制程序設計本程序設計的關鍵是處理好呼叫按鈕和到位開關的位置關系，為此我們采用了將每個位置的行程開關與每個位置的按鈕分別記錄到數據寄存器中去，如將小車當前的位置送到數據寄存器D110中，將呼叫工作臺號送數據寄存器D100中，然后通過比較D110與D100中的數據，決定送料小車運行方向和達到的目標位置。程序解釋如下：第1段到第4段：X022是一復位按鈕，接通時不論小車在什么位置都啟動電機反轉，停在第一個位置。X020是啟動按鈕，接通后輔助繼電器M10得電，寄存器D100、D110清零，然后呼叫子程序P0。第5段到第12段：8個站的行程開關分別用常數1~8來表示，當小車在1號站時，行程開關X000得電，將數字1傳送到數據寄存器D100。依此類推，當小車在8號站時，行程開關X700得電，將數字8傳送到數據寄存器D100。第13段：PLC的呼叫位置的指示燈，當呼叫按鈕按下是，接通輔助繼電器M11，起常閉觸點斷開，各個呼叫位的指示燈全滅，表示此事不能呼叫。第14段到15段：通過M11的常閉觸點，把8個呼叫按鈕分別用1~8表示輸入到寄存器D110中。如當按下X011時，把數字2送到D110中，并且觸發(fā)繼電器M11，是M11常閉觸點斷開，其他呼叫按鈕便呼叫無效了，同時8個指示燈也全滅。第16段到20段：繼電器M11得電時，通過比較指令，比較D100和D110中的數值，當D110中的數值小于D100時，繼電器M0得電，啟動電機Y011，使小車左行到達指定位置；當D110中的數值大于D100時，繼電器M2得電，啟動電機Y012，時小車左行到達指定位置；當到達指定位置時，通過比較指令得D100中的數值和D110一直，繼電器M1得電，其上升沿觸點瞬間接通，啟動定時器定時30s，同時繼電器M30得電，并且自鎖，直到定時結束定時器常閉觸點斷開，定時器停止定時并清零。同時又通過常閉觸點M1斷開使電機控制繼電器Y011和Y012失電，使電機停轉，小車停止前進。最后是結束子程序，返回主程序。設計總結電動運輸小車的PLC控制課程設計是機電課程中一個重要的環(huán)節(jié)，通過這次程設計使我對機電控制過程有了進一步的了解，對有關的控制知識有了深刻的認識。因為理論知識學的不是很牢固，在設計中遇到了不少的問題，比如：忘記起前學過的專業(yè)基礎知識，通過理論與實際的結合，進一步提高觀察、分析和解決問題的實際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動適應現代化高素質的人才。運用學習成果，把理論運用到