基于plc的自动运料系统的设计

目录TOC\o"1-3"\h\u9082摘要 119031关键词 126033Abstract115872Keywords1126476绪论 2327231．1课题的提出背景 2137101．2运料小车的开展状况 283781．3课题的意义及应用 2242031．4本课题的主要工作 3311782自动运料控制系统的分析 3291612．1自动运料控制系统的组成 351612．2运料小车的工作分析 353832．2．1运料小车的工作过程 313442．2．2运料小车的控制原理 379452．2．3设置左、右行减速行程开关的意义 424342．3运料小车控制系统图 4320233PLC控制系统设计 5149173．1PLC的概述 5268933．1．1PLC控制系统的特点 5244473．1．2PLC系统的构成 544153．1.3PLC的工作原理 693243．1.4PLC的应用领域 6313703．2PLC的选型 7282653．3I/O点的分配 81453．4系统电路设计 8203513．4.1PLC控制线路的设计 898473．4.2主电路的设计 967743．5系统软件程序设计 11182293．5.1系统控制流程图 1131853．5.2系统软件源程序编写 13269503．5.3程序的下载安装与调试 14246624结论和工作总结 1522762致谢 15660参考文献 151364附录A语句表编程方法 16自动运料控制系统的设计电气工程及其自动化专业学生陈怀金指导教师李磊摘要：随着经济的开展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。本文分析了自动运料小车系统功能，给出了设计方案，讨论了功能实现方法。采用模块化设计思想，设计了系统总体结构，对各个机构功能和实现方法做了简要分析，对控制系统进行了较详细的研究。选择欧姆龙CPM1APLC为控制器，设计了系统硬件结构。阐述了系统软件设计方法、设计过程，编写了PLC控制系统程序，实现了整个自动运料过程的自动控制。关键词：PLC；运料小车；控制系统DesignofAutomaticTransportingControlSystemStudentmajoringinElectricalEngineeringandAutomationChenHuaijinTutorLiLeiAbstract：Witheconomicdevelopment，transportercarisexpandingtoallareas，frommanualtoautomatic，andgraduallyformedthemechanizationandautomation.PLCappliedtotransportmaterialstocarelectricalcontrolsystemandcanrealizeautomaticcontroloperationofthecarandreducesystemoperatingcosts.Thispaperanalyzedthefunctionofthetransportingsystem.Theschemeandimplementationwerediscussed.Theoverallstructurewasconstructedaccordingtothemodulardesignmethod.Thefunctionandimplementmethodwereintroduced.Thecontrolsystemwasstudiedindetail.ThehardwaresystemwascomposedbyCPM1APLC.Thedesignmethodandprocessofsoftwaresystemwereelaborated.ThePLCprogramwasprogrammed，whichcanrealizetheauto-controltothesystem.Keywords:PLC；transportercar；controlsystem1绪论1．1课题的提出背景由于工业控制企业生产线上运输工程的需要，在某些工作环境恶劣，不允许人进入工作环境的情况下，要求出现能够自动地将料从一个地点送到另一个地点重复工作的运料工具，自动运料小车作为一种必需的机器应运而生了。将PLC运用到运料小车控制系统，可实现运料小车的自动控制，降低系统的运行费用。而且具有连线简单、控制速度快，可靠性和可维护性好，维修和改造方便等优点，可以适应工业化环境下的应用。随着PLC的开展，国外生产线上的运输控制系统非常广泛的采用该控制系统，而且有些制造厂还开发研制了出了专用的逻辑处理控制芯片。我国的大局部工控企业的运料小车自动控制系统都是从国外引进的，本钱高。为了满足现代化生产流通的需要，让PLC技术与自动化技术相结合，充分的利用到我国的工控企业生产线上，让该系统在各种环境下都能够工作，使其本钱低、易控制、平安可靠、效率高，本课题的提出非常有必要。1．2运料小车的开展状况由于PLC的不断开展和革新，使得生产线的运输控制也将得到不断的改善和生产率的不断提高，运料小车控制经历了以下几个阶段:〔1〕手动控制：在20世纪60年代末70年代初期，便有一些工业生产采用PLC来实现运料小车的控制，但是由于当时的技术还不够成熟，只能够用手动的方式来控制机器，而且早期运料小车控制系统多为继电器一接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、本钱高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作。〔2〕自动控制：在20世纪80年代，由于计算机的价格下降，这时的大型工控企业将PLC充分的与计算机相结合，通过机器人技术，自动化设备终于实现了PLC在运料小车控制系统在自动方面的应用。〔3〕全自动控制：现阶段，由于PLC技术的向高性能高速度、大容量开展大型PLC大多采用多CPU结构，不断向高性能、高速度和大容量方向开展。将PLC运用到运料小车控制系统，可实现运料小车的全自动控制，降低系统的运行费用。PLC运料小车自动控制系统具有连线简单控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好，维修和改造方便等优点。1．3课题的意义及应用小车自动运料系统，由于其控制简单，本钱低，因此广泛应用于车站、码头、仓库、矿井等生产场所。但传统的接触继电器控制系统，有着其自身的缺点。例如：整个运行过程中，小车的速度很难设定，如果太快，启动和制动时由于存在小车惯性很容易造成物料的掉落、抛洒，这样就不能实现平安的启动。随着经济的不断开展，运料小车的应用也不断扩大到各个领域。早期运料小车电气控制系统多为继电器-接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、本钱高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作。现将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。PLC运料小车电气控制系统具有连线简单，控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好，安装、维修和改造方便、设计施工调试周期短等优点。在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定时间的停留，以满足生产工艺要求。用PLC程序实现运料小车自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，并且程序设计方法多样，便于不同层次的设计人员的理解和掌握。1．4本课题的主要工作本文通过PLC控制运料小车装卸料，并实现两点运料功能，以到达生产实际之用。全文主体思路共分为三个局部，第一局部概述运料小车问题的提出和意义，运料小车控制系统的开展概况，明确论文要解决的问题。第二局部对自动控制系统所要实现的功能和设计方法进行了分析。第三局部简单概述了PLC的相关知识，并详细介绍了基于PLC的运料小车的硬件设计和软件设计。2自动运料控制系统的分析2．1自动运料控制系统的组成自动运料控制系统由运料小车、PLC、行程开关、按钮、接触器、电磁阀等主要部件组成。(1)运料小车：用于运料，有五种运动状态，停止、载料右行、载料减速右行、空载左行和空载减速左行。(2)PLC：用于控制装卸料过程和小车的运动状态。(3)行程开关：输入元件，用来限制小车运动的位置，使小车俺一定的行程自动停止、反向运动、变速运动。(4)按钮：输入元件，用来启动和停止工作。(5)接触器：输出执行元件，是用于远距离频繁接通和分断交直流回路及大容量用电回路的低压控制电器。主要控制对象是电动机，实现启停、正反转、制动和调速等控制功能。(6)电磁阀：输出执行元件，通过通断电控制阀门的翻开和关闭，从而实现装卸料。2．2运料小车的工作分析2．2．1运料小车的工作过程启动按钮SB1停止按钮SB2左行运料小车右行SQ1SQ2SQ3SQ4装料减速左行减速右行卸料 图2.1运料小车工作示意图运料小车工作示意图如图2.1，初始状态小车空车停在行程开关SQ1处，按一下启动按钮SB1，小车在SQ1处装料；15秒后装料结束，开始右行；碰到行程开关SQ3后开始减速右行；碰到行程开关SQ4后停下来卸料；10秒后卸料结束，开始左行；碰到行程开关SQ2后开始减速左行；碰到行程开关SQ1又停下来装料；15秒后装料结束，开始右行，碰到行程开关SQ3后减速右行，碰到行程开关SQ4后停下来卸料，10秒后左行，碰到行程开关SQ2后减速左行，碰到行程开关SQ1又停下来装料。这样循环工作，直到按一下停止按钮SB2，小车在完成最后一个周期的工作后空车停在SQ1处。2．2．2运料小车的控制原理运料小车空车在行程开关处，按一下启动按钮，启动信号输入到PLC，PLC控制输出使装料电磁阀得电，进行装料，同时计时15秒；15秒后装料电磁阀失电，小车停止装料，同时右行接触器得电，小车右行。当碰到行程开关SQ3时，PLC输出减速信号接通右行减速接触器，并闭锁右行继电器，小车减速右行。当小车碰到行程开关SQ4后，PLC输出使右行减速接触器失电，小车停止右行；同时卸料电磁阀得电，小车开始卸料；10秒后，电磁阀失电，卸料结束，同时小车左行接触器得电，小车开始左行。当碰到行程开关SQ2后，PLC输出减速信号接通左行减速接触器，并闭锁左行接触器，小车减速左行。当碰到行程开关SQ1时，左行减速接触器断电，小车停止；同时装料电磁阀得电，小车装料；15秒后装料电磁阀失电，装料结束，同时右行接触得电，小车右行。按停止按钮后，小车按上述方式工作，只有在左行碰到行程开关SQ1时，PLC输出使小车停止且不装料。2．2．3设置左、右行减速行程开关的意义在运料小车碰到行程开关SQ1和SQ4后，小车要停下来进行装料和卸料。当小车在执行停车命令后，由于自身的惯性，可能会继续往前行驶一段距离才停下。如果小车行驶的速度很快，就有可能不能在指定的装卸料处准确停车。在靠近装、卸料处，分别设置左、右行减速行程开关，当小车碰到减速行程开关后，小车减速，这样就能保证小车碰到装卸料行程开关时速度不致过大，从而能使小车在装卸料处准确停下。2．3运料小车控制系统图控制系统图如图2.2所示显示器主机打印机智能主令CPM1APLC运料小车图2.2运料小车控制系统图PLC框架配置图如图2.3所示。启动按钮欧姆龙左右行接触器停止按钮CPM1APLC左右行小车电机减速接触器变速器四个行程开关装卸料电磁阀装卸料机构图2.3PLC框架配置图3PLC控制系统设计3．1PLC的概述PLC英文全称ProgrammableLogicController，中文全称为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。3．1．1PLC控制系统的特点PLC控制系统之所以成为当今应用很广泛的工业控制系统，它具有很多适合于工业控制的特点。1、可靠性高PLC的设计采取了很多提高可靠性的措施：1〕从硬件设计和制造工艺上，采取了高可靠性的元器件，高集成度的功能芯片，进行抗老化测试，利用先进的工艺制造流水生产，这些都提高了PLC的可靠性。2〕从系统集成设计上，采取冗余设计、掉电保护、故障诊断和信息保护及恢复等措施，保证了可靠性的进一步提高。3〕从软件设计上，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。采用简化的操作指令集，对外界信号采用软件滤波、斩波等措施，提高信号采集准确度，对系统自身进行软件自诊断、自恢复等措施。2、易操作性强PLC的设计采取了很多措施提高易操作性：1〕易于组态。与继电器系统的设计实现相比，PLC使用特定的组态工具使PLC系统的硬件和软件功能进行设定。组态工具软件一般运行于计算机平台上，操作简单，界面直观，功能强大，容易掌握和理解。组态语言一般有以下几种，梯形图语言，语句表语言，功能块图语言，高级描述语言。其中最常用的梯形图语言和语句表语言，这两语言功能清晰，易于理解，为大多数工程技术人员所采用。2〕易于维护。继电器系统是很难维护的，这也是促使PLC系统产生的一个重要的原因。PLC具有自诊断功，故障恢复功能，事件记录功能，当系统发生故障时，可通过系统的固有功能，很快地找到故障所在的部位，迅速的排除故障和修复系统。3、灵活性强PLC作为一种智能型控制器，在组态方式，修改程序等方面具有很大的灵活性：组态灵活。组态灵活不仅表现在程序的开发阶段，还表现在程序的修改维护上。如果专用的组态语言不能满足生产工艺的要求时，还可以用高级语言〔如C语言〕开发特殊的应用。强大的扩展功能，从小到几十点到上万点的系统，用PLC均可以实现。可以通过通讯与其他系统组成一个整体，这些都极大的提高了系统的灵活性。3．1．2PLC系统的构成当今有很多种PLC系统，但他们都有根本上相同的结构。1〕中央处理器CPU：整个系统的核心、智能单元。其主要作用是：执行用户程序，完成各种运算，实现系统自诊断。CPU的运行速度决定着整个系统的运行速度。2〕存储器：包括系统程序存储器、用户程序存储器和变量存储器三局部。系统程序存储器用于存储操作系统，不同的PLC有不同的操作系统。系统程序存储器一般用EPROM∕EEPROM。同一型号的PLC如果需要升级版本的话，可以更换装有新程序的EPROM或更新EEPROM内的程序实现。此存储器的内容永久存在。用户程序存储器用于存储用户组态程序，当程序运行时，CPU利用自带的解释器解释此程序，然后执行，完成特定的应用。变量存储器存储变量的结果，相外部设备提供数据、信号。3〕输入/输出接口：包括模拟、数字量板卡，通讯板卡，扩展卡，特殊功能板卡。通过模拟、数字量板卡可以采集或输出模拟或者数字量数据；通讯板卡可以实现大容量数据传输；扩展卡可以实现槽架扩展；特殊功板卡可以实现特殊领域的应用，如高速频率量的监测与输出。4〕电源。负责为PLC系统提供稳定的多层次的电源，可以实现智能电源管理。5〕其他外设：如打印机，编程器等，可以很好的发挥PLC的优势。3．1．3PLC的工作原理一般情况下，PLC重复执行工作循环来完成任务。一个工作循环包括以下五个步骤：执行自诊断，写输出，读输入，执行程序，处理通讯要求。1〕执行自诊断：自诊断功能有PLC内置的时间监视器完成，执行结果可以存储在特定的变量存储器内，编程人员可以对此数据进行进一步的加工处理。2〕写输出：将数据写入输出影像存放器。3〕读输入：从输入映像存放器中读取数据。4〕执行程序：执行用户程序。5〕处理通讯需求：执行数据通讯操作。PLC就这样不断反复循环，实现对外设的连续控制，直到接收到停机命令，或因停电、出现故障等才停止工作。3．1．4PLC的应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。(1)开关量的逻辑控制这是PLC最根本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。(2)模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量〔Analog〕和数字量〔Digital〕之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。(3)运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。(4)过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。(5)数据处理现代PLC具有数学运算〔含矩阵运算、函数运算、逻辑运算〕、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比拟，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。(6)通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的开展，工厂自动化网络开展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。3．2PLC的选型PLC机型选择的根本原那么是在满足控制要求的前提下，保证可靠、维护使用方便以及取得最正确的性能价格比。具体应考虑以下几点：1)性能与任务相适应(1)PLC的控制规模即最大I/O点数应满足实际需要，不同机型的最大I/O点数不同，如:CPM1A的为100点，CQM1H的可达512点。(2)要考虑PLC的工作速度。PLC的输出对输入响应存在滞后现象，对于一般工业控制是允许的。有时需要高速脉冲输入、高速脉冲输出等特殊功能，中、大型PLC可选用特殊功能单元，小型PLC大多也设置此类功能，可以方便使用。(3)选择PLC还要看其内存容量、内存配置是否符合要求。PLC一般装有RAM内存，并有电池支持，可以掉电保护。但为了程序平安，通常还可配置EPROM或ROM内存，甚至配内存卡。(4)PLC使用时要考虑电源问题。一方面PLC自身需要电源，按所使用的电源，有的系列PLC分为AC型和DC型，两种型号的功能相同，交流型PLC的体积比直流型的大；另一方面PLC的输入电路需要驱动电源，整体式PLC的主机和模块式PLC的电源模块向外提供一个DC24V电源，可以用作驱动电源，使用时注意不要超出其额定容量。(5)PLC的输出方式根据负载的性质选择。继电器输出适用的电压范围较宽，承受瞬时过电压和过电流的能力较强。但其触点的动作速度较慢、寿命较短，因此适用不频繁通断的负载。对于频繁通断的负载，应选用晶体管输出。(6)根据控制要求确定是否需要特殊功能配置。如果有温度、压力、流量、液位等连续量的检测与控制，应选用模拟量输入单元和模拟量输出单元，配接相应的传感器、变送器和驱动装置。对于温度控制，OMRON还提供了温度传感器单元和温控单元，可以方便选用。如果需要一个人机界面监控PLC，即既能向PLC输入控制数据，又能观察PLC的内部数据信息，那么可以选用可编程终端(PT)。(7)有时要考虑PLC的安装尺寸。机电一体化的趋势之一是产品向轻、薄、短、小巧化方向开展，控制柜的体积越来越小，这就要求PLC的体积尽可能小，大的PLC生产厂家都开发了高性能、超薄型、超小型的PLC，如OMRON的CPM2C、CJ。对于简易的小规模控制系统，可选择微型PLC，如OMRON的ZEN，SIEMENS的LOGO。对于开关量控制的系统或以开关量为主、带有少量模拟量控制的系统，控制速度要求不高时，可选用小型PLC，如OMRON的CPM1A。对于以开关量为主、带有局部模拟量的控制系统，或者有其它更高的要求，可以选择功能较强的小型机，如OMRON的CQM1H。对于控制复杂、控制功能要求高的，如PID调节、闭环控制、通信联网等，可选用中、大型PLC，如OMRON的CS1。2)PLC结构合理、机型统一PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式PLC每一I/O点的平均价格比模块式的廉价，适用于工艺过程比拟稳定，控制要求比拟简单的系统。模块式PLC的功能扩展，I/O点数的增减，输入与输出点数的比例，都比整体式方便灵活。维修更换模块，判断与处理故障快速方便，适应于工艺过程变化比拟多，控制要求复杂的系统。3)可靠性控制系统的可靠性非常重要，设计者应予以足够的重视。综合以上原那么和自动运料系统所要实现的功能，本文设计选用OMRON的CPM1APLC。图3.1欧姆龙CPM1APLC3．3I/O点的分配I/O点分配是建立I/O点与输入元件、输出执行元件的对应关系。I/O点分配应利于记忆、方便编程、节省配线。I/O分配见表3.1。表3.1I/O分配表输入输出启动按钮SB100000右行接触器KM101000停止按钮SB200001左行接触器KM201001行程开关SQ100002右行减速接触器KM301002行程开关SQ200003左行减速接触器KM401003行程开关SQ300004装料电磁阀KM501004行程开关SQ400005卸料电磁阀KM6010053．4系统电路设计3．4．1PLC控制线路的设计PLC的输入端需要直流驱动电源，可以方便地使用自身配置的DC24V电源。PLC的输出端需要注意以下问题。在PLC的输出回路中〔通常在公共端子COM上〕串入保险丝，作短路保护用。如输出端接感性负载时，要考虑接入相应的保护电路，保护PLC得输出点。交流感性负载两端并解RC浪涌吸收电路，而直流感性负载那么在两端并接续流二极管或RC浪涌吸收电路，以抑制电路断开时产生的电弧，保护PLC输出电路。如果PLC输出端控制的负载电流超过最大限额或负载较重而动作又频繁时，可先外接继电器，然后又继电器驱动负载。装接外部紧急停车电路。在PLC的外部设计紧急停车电路，当运行中发生故障时，按紧急停车按钮，切断负载电源。PLC的外部接线图如图3.2所示。图3.2PLC的外部接线3．4.2主电路的设计主电路通常由断路器、接触器、熔断器和主令电器等部件组成。(1)低压断路器QF图3.3低压断路器低压断路器也称为自动空气开关，用来接通和分断负载电路，也可以用来控制不频繁启动的电动机。(2)接触器图3.4接触器接触器是用于远距离频繁接通和分断交直流回路及大容量用电回路的低压控制电器。主要控制对象是电动机，实现启停、正反转、制动和调速等控制功能。(3)熔断器FU图3.5熔断器熔断器主要用于短路保护。(4)主令电器常开触点常闭触点图3.6主令电器主令电器是一种专门发布命令的电器，用来接通和断开控制电路，实现控制对象的启动、停止、急停等操作。只能用于控制电路，不允许分合主回路。主电路图如图3.7所示。L1L2L3FRM~3图3.7主电路图图中KM1和KM2分别是控制电机正转运行〔小车前进〕和反转运行〔小车后退〕的交流接触器。用KM1和KM2的主触点改变进入电动机的三相电源的相序，即可以改变电动机的旋转方向。KM3和KM4主触点经过变速器再接入三相电动机，可以实现电机的减速正反转。3．5系统软件程序设计由于PLC所有的控制功能都是以程序的形式实现的，因此PLC控制系统设计的大量工作集中在程序设计上。对于较简单的系统，梯形图可以用经验法设计。对于较复杂的系统，一般采用逻辑设计法或顺序控制设计方法，要先绘制控制流程图或时序图，如有必要，可画出详细的顺序功能图，然后设计梯形图。在编程时要注意以下几点：(1)熟悉PLC指令系统和PLC内部软器件。熟悉PLC指令系统和PLC内部软器件是正确编程的前提条件。随着PLC的开展，PLC指令系统越来越丰富，不可能掌握所有指令的使用方法。要注意对指令进行分类，熟悉各个指令类别的功能，编程时根据控制要求首先确定指令的类别，再从中挑选出最恰当的指令。PLC指令的操作数设计内部软器件。PLC提供了丰富的内部软器件，每一种软器件都有特定的功能和指定的编号范围，编程前必须搞清。使用内部软器件时，要预先做好规划。例如，I/O分配要有规律便于理解与记忆，当使用的软器件较多时，应做一个详细分配列表。(2)程序应结构清楚、层次清楚。结构清楚、层次清楚是程序设计追求的目标。在设计复杂的控制程序时，为使程序简洁，恰当地使用跳转、子程序、中断等流程控制指令可优化程序结构，减少程序容量。(3)程序应能正确、可靠地实现控制功能。正确、可靠地实现控制功能是对PLC程序最根本的要求。在正常情况下，程序能都保证系统正确运行，单纯做到这一点还不够，在非正常情况下，程序要有应变能力，仍然能够保证系统正确运行，或者根据对非正常情况的判断，停止运行，确保系统平安。3．5．1系统控制流程图流程图是对过程、算法、流程的一种图像表示，在技术设计、系统控制等领域有广泛的应用。只要有过程，就有流程。过程是将一组输入转化为输出的相互关联的活动，流程图就是描述这个活动的图解。流程图对于现有过程，设计新的过程改良原有过程具有积极的作用。流程图是由一些图框和流程线组成的，其中图框表示各种操作的类型，图框中的文字和符号表示操作的内容，流程线表示操作的先后次序。流程图是揭示和掌握封闭系统运动状况的有效方式。作为诊断工具，它能够辅助决策制定，让管理者清楚地知道，问题可能出在什么地方，从而确定出可供选择的行动方案。流程图的主要结构：顺序结构，分支结构〔又称选择结构〕，循环结构。根据系统控制要求，做出系统控制流程图如图3.8。开始否按启动按钮是小车装料否装料满15秒是小车右行否碰到行程开关SQ3是小车减速右行否碰到行程开关SQ4是小车卸料否卸料满10秒是小车左行否碰到行程开关SQ2是小车减速左行停止否碰到行程开关SQ1是结束否是已按停止按钮图3.8系统控制流程图3．5．2系统软件源程序编写由经验设计法，编写梯形图如图3.9。图3.9梯形图3．5．3程序的下载安装与调试将各个输入和输出端子和实际控制中的按钮、所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。翻开CX-Programmer编程软件，翻开运料小车程序，即可在线调试，最终调试结果符合设计要求，如图3.10。图3.10程序调试4结论和工作总结运用可编程控制器实现了运料小车的自动控制，避开了以往继电器接触不良、开关易损坏等缺点，可靠性和稳定性都有所提高。在检测小车是否到达停靠点的时候，运用了行程开关，这样的检验系统让小车的停靠位置更加准确。在后续设计过程中，该设计还可以联网，让多台控制器组成局域网，构成一套网络系统，便于通讯和实现远程控制操作。本文主要介绍了运料小车的开展过程及现代社会对运料小车的功能要求，以及运料小车以后的开展趋势。随着现代工业的开展，工业自动化程度越来越高，运料小车应用前景可观。本文解决了如下问题：分析了控制系统的功能和工作原理；正确设计及连接了系统硬件电路；实现了实际生产工作的功能要求，小车能正确无误地装料、运料和卸料；软件编程调试方面，通过欧姆龙编程软件已经正确调试了设计程序，并在设计调试中收获很多珍贵经验。致谢本课题在选题及设计过程中得到李磊老师的悉心指导。在设计的制作过程中，李老师屡次帮助我分析思路，开拓视角，细心指出我设计中的错误和缺乏之处，并提出很多珍贵的指导意见。李老师严谨求实的治学态度，踏实坚韧的工作精神，将使我受益很多。在此，谨向他致以诚挚的谢意和崇高的敬意。本设计的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。是各任课老师教会了我许多不懂