小车多方式运行的PLC控制课程设计

1、目录第 1 章 控制工艺流程分析 11.1 小车多方式运行控制过程描述 11.2 小车多方式运行控制总体方案分析 1第 2 章 控制系统总体方案设计 22.1 系统硬件组成 22.2 控制方法分析 22.3 I/O 分配 22.4 系统接线图设计 3第 3 章 控制系统梯形图程序设计 43.1 控制程序流程图设计 43.2 控制程序梯形图设计 53.3 控制程序设计思路 5第 4 章 系统调试及结果分析 64.1 系统调试及解决的问题 64.2 结果分析 6第 5 章 课程设计心得 7参考文献 8附录 9第1章控制工艺流程分析1.1小车多方式运行控制过程描述小车系统由直流电机、继电器、小车和

2、4个站台等组成，每个站台有检测传感器、指 示灯和按钮。采用 S7-200PLC进行控制，控制要求如下：1. 小车起始位置停在 x （x=14）号站台，SYx传感器为 ON;2. 假如y（y=14）号站台呼叫，如果： x > y,小车左行到呼叫站台停车； x < y,小车右行到呼叫站台停车； x=y，小车停止；3. 小车在SY1和SY4处要有可靠的保护功能，自动往返或准确停车，不能向外撞;4. 小车路过每个站台要有指示灯显示；但 LB1和LB4灯要闪3次；1.2小车多方式运行控制总体方案分析本课程设计主要是设计两个模块：小车对站台呼叫的反应电路以及小车路过站台时指示灯的显示。出于简化

3、设计方案的考虑，本文在设计之前做出这样的假设：小车停止前仅有一个呼叫的站台起作用。比如当小车从2号站台向三号前进的过程中，1、2、4三个站台不会呼叫，除非小车到达 3号站台停止。在这种假设的基础下，采用模块化的设计思想，对两个模块的电路分别设计，最后将 两者整合到一起，即可。第 2 章 控制系统总体方案设计2.1 系统硬件组成小车系统由直流电机、继电器、小车和 4 个站台等组成，每个站台有检测传感器、指 示灯和按钮。本课程设计主要是设计两个模块 灯的显示。 出于简化设计方案的考虑， 个呼叫的站台起作用。比如当小车从 呼叫，除非小车到达 3 号站台停止。2.2 控制方法分析:小车对站台呼叫的反应

4、电路以及小车路过站台时指示 本文在设计之前做出这样的假设： 小车停止前仅有一2 号站台向三号前进的过程中， 1、 2、 4 三个站台不会在这种假设的基础下，采用模块化的设计思想，对两个模块的电路分别设计，最后将 两者整合到一起，即可。2.3 I/O 分配经过对控制过程和要求的详细分析，明确了具体的控制过程。1. 小车起始位置停在 x （x=14）号站台，SYx传感器为 ON;2假如y（y=14）号站台呼叫，如果： x > y,小车左行到呼叫站台停车； x < y,小车右行到呼叫站台停车； x=y，小车停止；3. 小车在 SY1 和 SY4 处要有可靠的保护功能,自动往返或准确停车,

5、不能向外撞；4. 小车路过每个站台要有指示灯显示；但 LB1 和 LB4 灯要闪 3 次； 如上所述,由此可以得出所需 PLC 的输入点 9 个,输出点 6 个。本设计使用 9 个输入继电器, 6 个输出继电器, 6 个辅助继电器（各辅助继电器的功能 在程序程序对应部分会有说明） 。输入输出继电器的选择与对应关系如下表：表2-1 I/O 分配表输入功能说明输出功能说明SB0X0启动/停止KM1Y1左行SB1X1呼叫站台1KM2Y2右行SB2X2呼叫站台2R1Y10第一个站台的指示灯SB3X3呼叫站台3R2Y20第二个站台的指示灯SB4X4呼叫站台4R3Y30第三个站台的指示灯SQ1X11限位1

6、R4Y40第四个站台的指示灯SQ2X12限位2SQ3X13限位3SQ4X14限位42.4系统接线图设计图2-2系统接线图第3章控制系统梯形图程序设计3.1控制程序流程图设计X<Y小车右行/_否一是*小车停止开始按启动按钮X>Y小车左行小车停止图3-1控制程序流程图3.2 控制程序梯形图设计（见附录）3.3 控制程序设计思路1、小车对站台呼叫的反应电路 取两个寄存器，分别存放呼叫的站台以及小车停靠的站台（本文的设计中这两个寄存器分别为DO和D1）,显然，我们可以通过cmp指令进行x, y的大小判断，当x>y时，执行左行命令 （即本文设计程序中的 SET Y1 指令）；当 x&l

7、t;y 时，执行右行命令 （即本文设计程序 中的SET Y2指令）；当x=y时，执行左行命令（即本文设计程序中的 RST Y1和RST Y2指令）。在这样的思路下，我们不可避免的将遇到三个问题：如何在DO中存放所呼叫的站台？如何准确获取并在 D1 中存放小车停靠的位置？执行左行或右行命令后， 如何使得小车在指 定站台停止 ,并同时记录下新的停靠位置，即更新D1 寄存器的内容？对于第一个问题， 直接运用 mov 指令即可。 方法是设置四个输入继电器 x1,x2,x3,x4 分 别表示第 i 个站台呼叫，当 xi 接通时，执行 mov ki DO， （i 取 1、2、3， 4）。对于第二个问题，解

8、决方法是当小车停止时，即相应的到位开关SQ1、SQ2、SQ3 或SQ4 接通时，执行 mov Ki D1，（i 取 1、2、3，4）。第三个问题，判断小车停止的条件是使用到位开关SQ,本文的程序里使用四个继电器x11,x12,x13,x14 来表示。2、小车路过站台时指示灯的显示本文的程序里用 Y1O,Y2O,Y3O,Y4O 分别表示第 1、 2、 3、 4站台的指示灯。根据题目要 求，当小车路过站台时，对应的站台的指示灯要亮，对于第 2,3站台指示灯，这个效果直接 用指令 LD X12,OUT Y2O;LD X13,OUT Y3O 即可控制。但是对于第1、 4号站台，要求指示灯闪烁三次，则像

9、上面这样简单的指令是不能满足要求的，需要引入定时器（用以控制 “闪烁”的间隔时间）和计数器（用以控制闪烁“ 3次”） 。详细控制图和程序见后文。另外，考 虑到这两个站台指示灯的功能相同， 因此程序里可以使用子程序， 以减少定时器、 计数器和 继电器的个数，同时亦能提高程序运行的效率和可靠性。第 4 章 系统调试及结果分析4.1 系统调试及解决的问题按要求输入梯形图，检查并编译。本次设计实验里，正确输入梯形图，编译成功。同 时通过在线工作后把程序写入可编程序控制器的程序存储区， 然后进行运行调试， 在前面正 确操作和正常进行的基础上，使 PLC 进入运行状态，观察运行情况，结果是本PLC 设计运

10、行正常， 没有未知错误， 对于多组不同站台呼叫的检测数据， 小车均能够以预想的行动路线 运动，即能够实现循环工作。4.2 结果分析根据以上调试情况，该小车多方式运行的 PLC 控制设计符合要求。第 5 章 课程设计心得通过此次课程设计，让我对 PLC 梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让 我了解了关于 PLC 设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。 PLC 课程都是极理论的东西，所做过的几个实验也都是在已知程序图的情况下学习使用编 程器，这并不能提高PLC的设计水平，而这次的课程设计是从根本上让我们理论联系实际， 在这种根据实际状况进行系统设计的情况下能够让我

11、们对 PLC 有更深刻的认识。不积跬步何以至千里， 课程设计是大学学习阶段非常难得的理论与实际相结合的机会， 通过这次课程设计， 我摆脱了单纯的理论知识学习状态， 和实际设计的结合， 锻炼了综合运 用所学的专业基础知识的能力， 提高了查阅文献资料、 设计手册的能力， 而且通过对整体的 掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，使得能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并 且意志品质力，毅力及耐力也都得到了不同程度的提升。参考文献1 陈宏钧 .可编程控制器课程设计指导书 M. 天津：天津大学出版社 .20012 钟肇新，王灏 .可编程控制器入门教程 M. 广州：华南理工大学出版社 .19993 邓星钟

12、 .机电传动控制 M. 武汉：华中科技大学出版社 .20014 谭维瑜 .电机与电气控制 M. 北京：机械工业出版社 .19995 姜培刚，盖玉先 .机电一体化系统设计 M. 北京：机械工业出版社 .2004.附录小车多方式运行程序的指令表如下LDX0MCN0M100LDX1MOVK1D0LDX1ORM101MPSANIX11SETM101MPPANDX11MOVK1D1LDX2MOVK2D0LDX2ORM102MPSANIX12SETM102MPPANDX12MOVK2D1LDX3MOVK3D0LDX3ORM103MPSANIX13SETM103MPPANDX13MOVK3D1LDX4MOVK4D0LDX4ORM104MPSANIX14SETM104MPPANDX14MOVK4D1LDM101ORM102ORM103ORM104MPSCMPD0D1M0MRDANDM0SETY1MRDANDM1RSTY1RSTY2MPPANDM2RSTY2