基于S7-200PLC的装卸料小车控制系统设计PLC

学号1151401137《电气与PLC限制技术及应用》课程设计（2011级本科）题目：基于S7-200PLC的装卸料小车限制系统设计学院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：邢波指导老师：张静完成日期：2014年7月4日学生姓名邢波学号1151401137专业方向电气工程及其自动化班级111题目名称基于S7-200PLC的装卸料小车限制系统设计设计的主要内容1.设计的目的和意义2.总体设计内容3.硬件设计4.软件设计5.程序调试6.设计总结二．设计要求试利用s7-200plc进行装卸料小车限制系统设计。如下图 在生产现场中，尤其是在一些自动化生产线上，常常会遇到一台送料车在生产线上依据要求，多地点随机卸料；或是装料车多地点搜集成品。假如所按选择小车停车位置的按钮号与小车所压下的行程开关号相等时，按下起动按钮，小车停车。不想等则行驶致呼叫站呼叫号相等的行程开关处。三、设计进度支配设计各阶段名称起止日期熟识设计任务书、设计题目及设计背景资料第一周周一查阅有关资料周二电器元件选择周三至周四绘制电器原理图周五画出I/O接口安排表周六梯形图、程序编写周日至其次周周一程序调试周二至周三打印整理课程设计资料周四答辩及成果评定周五书目1.设计的目的和意义 12.总体设计内容 12．1课程设计要求分析 12.2课程设计内容 23.硬件设计 43.1电器元件的选择 43.2电器原理图 43.3主电路图 54.软件设计 74.1I/O地址安排表 74.2I/O接线图 85.软件设计 96.程序调试 157.设计总结 19附录：图（表）录 20参考文献 21设计的目的和意义现代生产和科学技术的发展，台车呼叫限制系统已经被广泛应用于各种场合，属于物流自动化的一种，使其作业过程的设备和设施自动化，包括运输、装卸、包装、分拣、识别等作业过程，是工业生产的自动运输加工系统，例如台车炉，台车炉是属于周期式作业炉，炉膛不分区域。台车炉的结构：炉底为一可移动的台车。加热前，台车在炉外装料，加热件放在专用的垫铁上，然后由牵引机构将台车拉入炉内进行加热，加热之后再由牵引机构将台车拉出炉外卸料，之后或用吊车将加热的工件吊到锻压设备上进行加工。从台车呼叫限制系统的发展趋势来看，台车呼叫限制系统已往节能，高效率发展，被应用于各种场合，有着广泛的发展前景，真正达到降低物流成本、提高物流效率，被生产企业所接受。2.总体设计内容2．1课程设计要求分析程序设计与调试程序设计与调试分析生产过程，明确设计要求电器电路设计试运行绘制系统原理图选择软件型号总装调试图1PLC的设计流程（1）确定方案：被空对象环境较差，系统工艺困难，考虑用PLC限制系统。限制很简洁，可以考虑用继电器限制系统。用PLC限制，首先要了解系统的工作过程及全部功能要求，从而分析被控对象的限制过程，输入/输出量是开关量还是模拟量，明确限制要求，绘制系统流程图。（2）选择PLC的机型：PLC的牢靠性上是没有问题的，机型的选择主要是考虑功能上满意系统要求。机型的选择依据：限制对象的输入量，输出量工作电压输出功率现场对系统的响应速度要求限制室与现场的距离等。（3）选择I/O设备，列出I/O地址安排表：输入设备：限制按钮、行程开关、接近开关等。输出设备：接触器、电磁阀、信号灯等。确定输入/输出设备的型号和数量。安排I/O地址时留意以下几点：把全部按钮、行程开关等集中配置，按依次安排I/O地址；每个I/O设备占用地址；同类型的I/O点应尽量支配在同一个区。（4）设计电气线路图：（5）程序设计与调试程序设计可以用阅历设计或者功能表图设计法，或两者结合运用。（6）总装调试：接好硬件线路，把程序输入PLC中，联机调试2.2课程设计内容试利用s7-200plc进行装卸料小车限制系统设计。在生产现场中，尤其是在一些自动化生产线上，常常会遇到一台送料车在生产线上依据要求，多地点随机卸料；或是装料车多地点搜集成品。图2小车限制系统图自动过程1.假如小车停车位置的按钮号（SB1～SB5）与小车到达的行程开关号相等时，按下起动按钮（SB6），小车停车进行装卸料。2.假如小车停车位置的按钮号（SB1～SB5）大于小车到达的行程开关号时，按下起动按钮（SB6），小车右行，直到两者相等时停车进行装卸料。3.假如小车停车位置的按钮号（SB1～SB5）小于小车到达的行程开关号时，按下起动按钮（SB6），小车左行，直到两者相等时停车进行装卸料。二．手动过程1.假如小车未在行程开关位置时，则按下手动限制按钮（SB8）进行手动限制。2.假如小车位置在右侧，则按下手动左行按钮（SB9），使其到指定位置。3.假如小车位置在左侧，则按下手动左行按钮（SB10），使其到指定位置。3．硬件设计3.1电器元件的选择元件数量S7-200PLCCPU2261个开关按钮10个行程开关5个呼叫指示灯5个位置指示灯5个导线若干三相异步电动机1个继电器2个电源若干表1元器件安排表3.2电器原理图在生产现场中，尤其是在一些自动化生产线上，常常会遇到一台送料车在生产线上依据要求，多地点随机卸料；或是装料车多地点搜集成品。在图中的卸料小车，可依据要求在五个位置卸料，因此，它有三个状态：左行（电动机正转）、右行（电动机反转）、及停车。SQ1～SQ5为五个停车位置的行程开关，小车压上时为ON,SB1～SB5为选择小车停车位置的按钮。图3原理流程图3.3主电路图三相沟通电源引入线采纳L1、L2、L3标号，电源开关之后的三相沟通电源主电路分别标U、V、W．下图为本设计的主电路原理图，如图2所示。该电路图有KM1和KM2两个接触器，通过分别PLC接通KM1和KM2来限制小车的正反转。假设接通KM1为正转，接通KM2为反转。图4主电路图

4.软件设计4.1I/O地址安排表输入输出名称代号安排点数名称代号安排点数启动SB6I0.0小车左行KM1Q0.0停止SB7I0.1小车右行KM2Q0.1自动/手动SB8I0.21号站呼叫指示Q0.4手动左行SB9I0.32号站呼叫指示Q0.5手动右行SB10I0.43号站呼叫指示Q0.61号站呼叫SB1I0.54号站呼叫指示Q0.72号站呼叫SB2I0.65号站呼叫指示Q1.03号站呼叫SB3I0.71号站位置指示Q1.14号站呼叫SB4I1.02号站位置指示Q1.25号站呼叫SB5I1.13号站位置指示Q1.3行程开关1SQ1I1.24号站位置指示Q1.4行程开关2SQ2I1.35号站位置指示Q1.5行程开关3SQ3I1.4行程开关4SQ3I1.5行程开关5SQ5I1.6

表2I/O地址安排表

4.2I/O接线图图5I/O接线图

5.软件设计6.程序调试STEP7-Micro/WIN32是SIEMENS公司专为SIMATIC系列S7-200研制开发的编程软件，它是基于Windows平台的应用软件。STEP7-Micro/WIN32可以运用个人计算机作为图形编辑器，用于联机或脱机开发用户程序，并可在线实时监控用户程序的执行状态。打开s7-200仿真软件。装载导出的程序并运行程序。仿真并视察仿真结果。第一步：启动。按下I0.0。其次步:假设小车处在行程开关4位置处，则I1.5按下。且行程开关4处指示灯点亮，即Q1.4亮第三步：小车左行，手动行车致行程开关2处。按下手动开关I0.2。按下手动左行I0.3，则小车KM1启动，即Q0.0亮。起先左移，到达行程开关2处。结束手动操作。第四步：持续以上操作，此刻2号呼叫站呼叫小车，而小车此刻也在2号行程开关处。其仿真结果如下第五步：当5号呼叫站呼叫小车，小车自动行驶致5号呼叫站。当5号呼叫站呼叫，即I1.1按下，且指示灯Q1.0亮。此时小车启动右行电机KM1，即Q0.1亮。小车右行，直到行程开关5处停车。第六步：小车左行同上操作。第七步：停止按下I0.1则输出全部停止。7.设计总结这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论学问是远远不够的，只有把所学的理论学问与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手实力和独立思索的实力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这终归第一次做，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发觉了自己的不足之处，对以前所学过的学问理解得不够深刻，驾驭得不够坚固。通过这次课程设计，使我复习了电气主接线图的一些符号。并也许了解了VISIO这个画图软件的用法。并相识了CPU226的外部接线图及它的I/O接口的数量。巩固了梯形图的格式与相应的指令表格式。

附录：图（表）录图1PLC的设计流程………………….……………1图2小车限制系统图………………3表1元器件安排表…………………4图3原理流程图……………………5图4主电路图……………….………...……………6表2I/O地址安排表…………………..……………7图5I/O接线图…………………………..…………8参考文献张晓峰.张静.电气与PLC限制技术及应用[M].北京:高等教化出版社,2013李明河.可编程限制与应用[M].合肥:合肥高校出版社,2009郁汉琪.郭建.可编程限制器原理与应用[M].北京:中国电力出版社,2004于庆广.可编程限制器原理与系统设计[M].北京:清华出版社,2004齐荣.可编程计算机限制原理与应用[M].西安:西安工业出版,2004夏辛明,黄宏,高光.可编程限制器技术及应用[M].北京:北京理工出版社,2004汪晓平.PLC可编程限制器系统开发实例导航[M].北京:人民邮电出版社,2004江秀汉.杨楠.可编程限制器原理与应用[M].北京:机械工业出版社,1998孙振强.可编程限制器原理与应用教程[M].北京:清华高校出版社,2005李建兴.可编程限制器件应用技术[M].北京:机械出版社,2004周美兰.周封.王岳宇.PLC电气限制与组态设计[M].北京:科学出版社,2005Daibida.geller.可编程限制器原理与设计[M].北京:中侵华出版社,2006高欣和.可编程限制器应用技术与设计实例[M].北京:人民邮电出版,2004张立科.PLC应用开发技术与工程实践[M].北京:人民邮电出版,2005电气与PLC限制技术课程设计成果评定表