PLC控制运料小车的设计

PLC控制运料小车的设计PAGEPAGE1————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途PAGE个人收集整理勿做商业用途Anhui毕业论文小车自动装卸料运行PLC控制系统设计AutomaticcarloadingandunloadingoperationofthePLCcontrolsystemdesign所在系院：电气与信息工程系专业班级：机电一体化学生学号:2010350217学生姓名：姜玉娟指导教师：刘明年月日

Anhui毕业设计说明书小车自动装卸料运行PLC控制系统设计AutomaticcarloadingandunloadingoperationofthePLCcontrolsystemdesign所在系院：电气与信息工程系专业班级：机电一体化学生学号：2010350217学生姓名:姜玉娟指导教师:刘明年月日安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）任务书系（院）电气与信息工程系专业机电一体化班级机电二班学生姓名姜玉娟学号2010350217一、题目：小车自动装卸料运行PLC控制系统设计二、内容与要求：三、设计(论文)起止日期：任务下达日期：年月日完成日期：年月日指导教师签名：年月日四、教研室审查意见：教研室负责人签名：年月日安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）指导教师、评阅人评语专业、班级机电一体化学生姓名姜玉娟完成日期题目：小车自动装卸料运行PLC控制系统设计毕业设计（论文)共页，其中：图幅，表个指导教师评语：建议成绩指导教师(签名）:年月日评阅人评语：建议成绩评阅人（签名）:年月日安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）成绩评定专业、班级机电一体化学生姓名姜玉娟完成日期题目：小车自动装卸料运行PLC控制系统设计毕业设计（论文）共页，其中：图幅，表个毕业设计（论文)指导小组评定意见：毕业论文成绩的评定:指导教师审阅成绩(70%)评阅教师评阅成绩(30%）总分系(院)负责人签名：年月日PAGEI 小车自动装卸料运行PLC控制系统设计摘要可编程逻辑控制器，简称PLC,是一种工业控制微型计算机。它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。其中的一个应用便是运料小车的控制,主要用到的便是他的逻辑控制功能。本文主要介绍Twido系列的PLC产品以及其对应的软件,并且用它来进行五个控制台作业的运料小车的控制编程。关键词：TwidoPLC运料小车；AutomaticcarloadingandunloadingoperationofthePLCcontrolsystemdesignAbstractProgrammableLogicController，whichusedtobecalledPLCforshort,asonekindofindustriescontrolmicrocomputerobtainedthewideapplicationintheindustrialproductionprocess，foritseasyprogramming，easyoperation，andsoon.Oneofwhichisthecontrolofmaterial-carrieddolly，andthemainfunctionofwhichusedislogiccontrol.ThisarticlemainlytalksabouttheproductofTwidoplcandTwidosoft，andusethissoftwaretocontrolthematerial—carrieddolly,whichhasfiveflat.文档为个人收集整理，来源于网络本文为互联网收集，请勿用作商业用途Keywords：TwidoPLCmaterial—carrieddolly目录TOC\o”1-3”\h\z\u_Toc321775047”1。2PLC的发展 1HYPERLINK\l”_Toc321775048"1.3PLC的特点 2HYPERLINK\l”_Toc321775049”1.4PLC的基本组成及各部分作用 2HYPERLINK\l”_Toc321775050"1.5PLC的应用领域 5第2章硬件介绍 7_Toc321775059"4.2PLC硬件电器连接图 12HYPERLINK\l”_Toc321775060"4。3运料小车控制系统流程图 13HYPERLINK\l”_Toc321775061"4.4控制程序梯形图 134。5梯形图对应的指令语句 16HYPERLINK\l”_Toc321775063"结论 19参考文献 20或“机一机”之间的对话，PLC配有多种通信接口。PLC通过这些通信接口可以与监视器、打印机和其他的PLC或计算机相连。当PLC与打印机相连时，可将过程信息、系统参数等输出打印;当与监视器相连时。可将过程图像显示出来；当与其他PLC相连时,可以组成多机系统或连成网路，实现更大规模的控制;当与计算机相连时，可以组成多级控制系统，实现控制与管理相结合的综合性控制。7编程器编程器的作用是提供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视.编程器有简易型和智能型两类。简易型的编程器只能联机编程，且往往需要将梯形图转化为机器语言助记符后，才能输入。它一般由简易键盘和发光二级管或其他显示管件组成。智能型的编程器又称为图形编程器，它可以联机编程,也可以脱机编程，具有LCD或CRL图形显示功能，可以直接输入梯形图和通过屏幕对话。还可以利用PC作为编程器，PLC生产厂家配有相应的编程软件,使用编程软件可以在屏幕上直接生成和编辑梯形图、语句表、功能块图和顺序功能图程序，并可以实现不同编程语言的互相转换.程序被下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印，通过网络，还可以实现远程编程和传送.现在很多PLC已不再提供编程器，而是提供微机编程软件了，并且配有相应的通信连接电缆.1.5PLC的应用领域PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来,更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。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，使用情况主要分为如下几类：（1）开关量逻辑控制取代传统的继电器控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于控制单台设备,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）工业过程控制在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量)，PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。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。（3）运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。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，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合.（4）数据处理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。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。（5)通信及联网PLC通信包括PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信.随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便.但是，可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时,其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。第2章硬件介绍2。1送料小车的模拟图运料小车是工业逗料的主要设备之一。广泛应用于自动生产线冶金、有色盒属、煤矿、港口、码头等行业，各工序之间的物品常用有轨小车来转运。小车通常采用电动机驱动，电动机正转小车前进,电动机反转小车后退。本系统的结构工作原理图如图1—1,包括带导轨的运行工作台，DC24V电机,行程开关,起停按钮，Twido可编程控制器，DC24V继电器，DC12V直流电源等。图2—1是一个运料小车工作示意图,图2—1送料小车的模拟图每个工作台设有一个到位开关（SQ)和一个呼叫按钮（SB)。系统的设计要求为:（1）、按下启动按钮,系统开始工作，按下停止按钮，系统停止工作；（2）、当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，小车向右运行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止；（3）、当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，小车向左行,运行到呼叫按钮HJ所对应的停靠站时停止；（4)、当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时，小车保持不动；（5）、呼叫按钮开关应具有互锁功能，先按下者优先。2.2PLC输出的电压转换电路图2—2中采用2个DC24V继电器和1个12V直流电源来实现直流电机的正反转，2个继电器线圈直接接到可编程控制器的输出端。当继电器线圈1得电时．继电器1的触点由k1转换到k2，而继电器线圈2的触点状态不变，电流流向如I1所示,驱使DC12V电机按一定方向运转：当继电器线圈2得电时，继电器线圈I触点状态不变，而继电器线圈2的触点由k3转换到k4，电流流向如I2所示．驱使DC12V电机按相反的方向运转。图2—2PLC输出的电压转换电路第3章PLC的选型和软件的介绍3.1PLC的选型在此次的运料小车的设计中主要根据工艺要求、控制对象、设备控制要求等方面选择合适的PLC，以获得最佳的性能价格比，就一个控制系统而言,PLC的选型原则和考虑因素如下：(1)PLC一般用于开关量控制为主兼有模拟量控制的系统，尤其适合与动作频繁、逻辑关系复杂、程序多变的系统。应用于这样的系统，将会最大限度发挥技术经济效果。(2）是否与计算机连接，是否要求构成网络信息系统,以及对远程站的设置要求，是否需要中断输入、双机设备、位置控制、高速计数器等特殊模块和智能模块。（3）开关量I/O点数、模拟量I/O点数、电压等级及输出功率、内存容量，I/O点数直接关系到PLC输入/输出模块的选择，I/O点数一般要考虑1—2G的余量,特别是开关量输入更应考虑多些余量；适合的电压等级可提高PLC的抗干扰能力；主机用户内存容量的大小对设备费用的影响不大，故建议内存容量可选大一些。（4）其他考虑因素选择PLC还要对其外型、结构、系统组成、设置条件、价格、技术服务、应用业绩等多项指标综合分析比较,然后才能确定理想的PLC产品。(5）综合以上的参考和计算需要，最终选择施耐德Twido系列的PLC，此PLC在各方面都能达到要求而且性价比比较高。3.2Twido可编程控制器软件Twidosoft介绍图3-2为Twidosoft的编程环境：图3-2图3-2Twidosoft的编程环境Twidosoft是基于控制程序来读输入，写输出，并且解决逻辑问题，有以下三种方法来创建Twido控制程序：(1)指令语言列表：一个指令列表程序是由布尔指令写成的一个逻辑表达序列。(2）梯形图：梯形图是图形方式的逻辑表达。（3）Grafcet语言：Grafcet语言由一系列的步和转换组成。Twido支持Grafcet指令系统,但不支持图形Grafcet.由于编程是用梯形图来编程,所以这里也就只介绍梯形图。梯形图编辑器是一个基于图形的程序编辑器,用来创建和编辑梯形图。如图3-3所示。图3—3梯形图编辑器梯级头用来说明这个梯级在梯形图中的用途梯形图编程可以相应的转换为指令程序，对应的如图3—4图3—4指令程序第4章运料小车的程序设计4。1I/O地址分配表图4-1I/O地址分配表4。2PLC硬件电器连接图 图4—2PLC硬件电器连接图(TWIDIOPLC电源用的是220V)4。3运料小车控制系统流程图图4-3运料小车控制系统流程图4.4控制程序梯形图（1）图4—4梯形图为小车起停的程序，按下启动按钮小车运动,M0得电并且保持，按下停止按钮,I0。1得电，M0失电.图4-4小车起停的程序梯形图（2）图4-5梯形图为五个行程开关梯形图，5个行程开关用数字0－4表示，当小车到达1号时，I0.2得电，将数字0传入MW0（用R0表示)中;以此类推.图4—5行程开关梯形图（3)图4-6梯形图为五个呼叫按钮梯形图,5个呼叫用数字0－4表示，当一号按钮被按下时，I0.7得电,将数字0传入MW1（用R1表示）中，以此类推，M4是实现自锁功能的作用，将在下面的梯形图中讲到。图4—6呼叫按钮梯形图（4）图4—7梯形图用于实现自锁功能，当按下某个呼叫按钮时，同时触发M4，并保持,使获得优先权,按下别的按钮将无效,M2是当小车位置和按钮编码相同时触发，使M4失电，恢复到最初的情况。图4—7自锁功能梯形图(5）图4-8梯形图为比较梯形图，当小车所处位置大于呼叫按钮的编码时，M1得电，小于时M3得电，等于时M2得电,同时失M4失电。图4—8比较梯形图（6）图4—9梯形图为小车控制运动梯形图,当M1得电时，Q0。0输出，小车左行，当M2得电时，Q0。1输出,小车向右行。图4—9控制运动梯形图4。5梯形图对应的指令语句(*小车起停＊）（＊按下启动按钮小车运动，M0得电并且保持，按下停止按钮，I0.1得电，M0失电＊）LD%I0。0OR％M0ANDN%I0。1ST％M0（＊五个行程开关梯形图*）(＊5个行程开关用数字0－4表示，当小车到达1号时，I0。2得电，将数字0传入MW0中；以此类推*)LD%I0.2AND%M0[%MW0：=0］LD％I0。3AND%M0[%MW0:=1]LD%I0。4AND%M0［％MW0：=2]LD％I0。5AND％M0[%MW0:=3]LD%I0。6AND％M0［%MW0:=4]（＊五个呼叫按钮梯形图*）（*5个呼叫用数字0－4表示，当一号按钮被按下时，I0.7得电，将数字0传入MW1中，M4是实现自锁功能的作用；以此类推＊）LD％I0。7ANDN%M4AND%M0［%MW1:=0]LD％I0。8ANDN％M4AND%M0[%MW1：=1］LD%I0.9ANDN%M4AND%M0[％MW1：=2］LD%I0.10ANDN%M4AND%M0[％MW1:=3］LD％I0.11ANDN%M4AND％M0［%MW1：=4](＊用于实现自锁功能＊）（＊当按下某个呼叫按钮时,同时触发M4，获得优先权，按下别的按钮将无效；M2是当小车位置和按钮编码相同时触发,使M4失电＊）LD%I0。7OR％I0。8OR%I0。9OR％I0。10OR%I0。11OR％M4ANDN%M2ST%M4（*比较梯形图*)(＊当小车所处位置大于呼叫按钮的编码时，M1得电；小于时M3得电;等于时M2得电，同时失M4失电*）LD％M0AND［％MW0>％MW1