小车往返运动控制系统

1、小车往返运动控制系统（PPI通信）1.1.1任务分析11.1.2资讯21.1.3决策计划41. 人员分配42. 工作流程43.控制方案51.1.4项目实施61.本情境的实施I/O分配表62.本情境的电气接线图73. 本情境的PLC程序74. 本情境安装调试91.1.5小结91.1.1任务分析小车往返运动控制：当按下启动按钮时，小车往左走；当按下停止按钮时，小车停止；当按下复位按钮时，小车往右走回到原点位置；当小车碰到左限位开关时，小车往右走；当小车碰到右限位开关时，小车停止；当小车在向左运动碰到接近开关（接近开关1,2,3）时，小车停5秒，5秒钟后自动启动往左走（当小车向右运动时，碰到接近开关

2、时小车不停止）。当小车运动时绿灯亮；当小车停止时红灯亮。1.1.2资讯一：传感器原理接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。接近开关具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪音、抗振能力强等特点。因此到目前为止

3、，接近开关的应用范围日益广泛，其自身的发展和创新的速度也是极其迅速。电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属导电体。二：PPI通信协议S7-200 PLC之PPI协议 通过硬件和软件侦听的方法，分析PLC内部固有的PPI通讯协议，然后上位机采用VB编程，遵循PPI通讯协议，读写PLC数据，实现人机操作任务。这种通讯方法，与

4、一般的自由通讯协议相比，省略了PLC的通讯程序编写，只需编写上位机的通讯程序资源S7-226的编程口物理层为RS-485结构，SIEMENS提供MicroWin软件，采用的是PPI(Point to Point)协议，可以用来传输、调试PLC程序。在现场应用中，当需要PLC与上位机通讯时，较多的使用自定义协议与上位机通讯。在这种通讯方式中，需要编程者首先定义自己的自由通讯格式，在PLC中编写代码，利用中断方式控制通讯端口的数据收发4。采用这种方式，PLC编程调试较为烦琐，占用PLC的软件中断和代码资源，而且当PLC的通讯口定义为自由通讯口时，PLC的编程软件无法对PLC进行监控，给PLC程序调

5、试带来不便。SIEMENS S7-200PLC的编程通讯接口，内部固化的通讯协议为PPI协议，如果上位机遵循PPI协议来读写PLC，就可以省略编写PLC的通讯代码。如何获得PPI协议？可以在PLC的编程软件读写PLC数据时，利用第三个串口侦听PLC的通讯数据，或者利用软件方法，截取已经打开且正在通讯的端口的数据，然后归纳总结，解析出PPI协议的数据读写报文。这样，上位机遵循PPI协议，就可以便利的读写PLC内部的数据，实现上位机的人机操作功能。1.1.3决策计划1. 人员分配 本次任务由王四龙负责编程，唐晓雨负责接线，王兵负责画电气接线图，整个调试由三人共同完成。 2. 工作流程首先把主电路接

6、好，然后再接辅助电路，编PLC控制程序，最后监控看所编程序是否符合原任务的的要求。工作流程：首先由王兵画出主电路和控制电路的接线图，唐晓雨按照接线图来完成工作台与西门子S7-200PLC的连接，同时王四龙编写控制程序，再将程序下载到PLC中，通电调试。完成后三人相互交换检查，出现问题共同解决。3.控制方案按下“启动”按钮，设备将正常运行。小车从原位开始运行，由直流减速电动机带动滚珠丝杆转动，从而推动小车向左运行（直流减速电动机正转）；第一个接近开关检测到小车时，小车会停止运行，经过若干秒后（时间可自行在程序中设置），小车再次重新启动运行；小车到达第二个和第三个接近开关时的现象都与所在第一个接近

7、开关的现象一样（停车的时间可不一样）。小车向左行驶碰到左限位开关后（左限位开关闭合），小车先停车再由原路返回（直流减速电动机反转），在此运行过程中，接近开关会检测到小车，但小车不会停止运行，小车会一直运行到初始位置并停止（即回到原位），整个运动过程结束。再次需要小车运动，需再次按下“启动”按钮。如果小车在运动途中，按下“停止”按钮，则小车将停车，再次让小车运动可按下“启动”按钮或“复位”按钮，但是两者的运动现象不一样。按下“启动”按钮时，小车将向左运行（直流减速电动机正转）；按下“复位”按钮时，小车将向右运行（直流减速电动机反转）。绿色指示灯亮，表示小车运行状态；红色指示灯亮，表示小车停车状态

8、。1.1.4项目实施1.本情境的实施I/O分配表2.本情境的电气接线图3. 本情境的PLC程序以下是我们组编的程序：1.电动机正传：2.小车向左运动碰到接近开关停止的条件：3.小车停止5秒钟：4.时间继电器复位：5.电动机反转：6.绿灯亮：7.红灯亮：4. 本情境安装调试把编写好的程序下载到计算机中S7-226的编程口物理层为RS-485结构，SIEMENS提供MicroWin软件，采用的是PPI(Point to Point)协议，可以用来传输、调试PLC程序。1.1.5小结经过一个星期的学习，让我们对S7-200 PLC之PPI协议 和电感式接近开关有了个初步的了解，在张老师的指导下，我们也对PLC编程有了进一步的认识，期间我们主要对S7-200 PLC之PPI协议 和电感式接近开关做了学习，还利用程序对小车进行控制，虽然学习的时间不长，但是也学到了很多的专业知识，为以后的学习奠定了基础。本文利用PLC对小车运动的监控与调节。通过PLC与实现对运动监控。本系统在系统中使用调试成功，对小车运动的自动采集和实时监控调节等功能以及对主机的控制，为现代工业控制的生产起到了积极作用，整个系统结构简单，操作方便、灵活，具有较好的实际价值和使用性。通过本次设计，让我们很好的锻炼了理论联系实际的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践