小车自动往返装卸料控制课程设计汇本Word格式.docx
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小车自动往返装卸料控制课程设计汇本Word格式.docx
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2.1设计容
设计小车自动往返装卸料控制,由PLC控制,组态软件作为人机控制,实现系统运行监控。
编写PLC梯形图和设计组态软件用户程序,最终调试到达控制要求。
2.2控制要求
如图2-1所示,设计小车自动往返装卸料控制,具体控制要求如下:
一辆小车在A,B两点之间运行,在A,B两点各设一个限位开关,如下图,小车在A点时〔后限位开关受压动作〕,操作控制按钮可使小车向前行至料斗下碰到前限位开关,停顿,装料后再返回A地将料卸下。
小车要求有4种控制方式。
a)手动控制方式;
b)单步运行控制方式;
c)单周期运行控制方式;
d)自动循环运行控制方式。
详细控制要求如下:
1〕手动控制方式
在手动控制方式下,可用4个控制按钮控制小车的向前、向后运行,以及车门的翻开和料斗门的翻开。
小车的运行由三相异步电动机控制,小车的车门和料斗的车门由电磁铁控制,当电磁铁得电时,料斗门或斗门翻开,失电时关闭。
①小车向前运行:
小车在料斗下面时不能向前运行,小车的车门在翻开时不能运行,小车采用点动控制,按下向前运行按钮,小车向前进,当小车行至料斗下时,碰到前限位开关时应停下来。
②小车向后运行:
小车在A地点时不能后退,小车的车门在翻开时不能运行,小车采用点动控制,料斗门未关闭时不能运行,按下向后运行按钮时,小车向后运行至A地点时,小车碰到后限位开关应停下来。
③料斗门翻开控制:
小车必须在B点料斗门下时,才能翻开料斗门,以防止将料卸在地上。
按一下料斗门翻开按钮,控制料斗门的电磁铁得电,斗门翻开,延时10秒种后电磁铁失电,斗门关闭。
④车门翻开控制:
小车必须在A地点时,才能翻开车门,以保证将料卸在规定地点。
按一下车门翻开按钮,控制车门的电磁铁得电,车门翻开,延时10秒种后电磁铁失电,车门关闭。
2〕单步运行方式
小车在A地,并且在车门关好的情况下,按下小车前进按钮,小车自动向前运行,从A地运行到B地停;
再按下料斗门翻开按钮,料斗门翻开装料10秒;
再按下小车后退按钮,小车自动向后运行到A处停顿;
再按下车门翻开按钮,车门翻开,卸料10秒后车门关闭。
3〕单周期运行控制要求
小车在A地点,并且在车门关好的情况下,按一下向前运行按钮。
小车就从A地点运行到B地点停下来,然后料斗门翻开装料10秒钟,之后小车自动向后行到A地点停顿,车门翻开卸料10秒钟后,车门关闭。
4〕自动循环控制方式要求
小车在A地点时,按一下向前运行按钮,小车将自动重复单周期运行过程,断开运行开关时,小车将在完成一个循环之后,完毕运行。
在手动控制方式下不能运行,单周期,双周期和自动运行方式,反之,在单周期,双周期和自动运行方式下也不能进展手动控制。
图2-1小车自动往返装卸料控制图
3.总体方案确实定
PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一,由于可编程控制器具有很好的处理小车自动往返与装卸料控制以及良好的稳定性,而且可以很简单的改变控制的方式,因此运用PLC来设计小车自动往返与装卸料运动越来越普遍。
3.1小车自动往返装卸料控制系统的构成
小车前进和后退开关来控制。
在装料和卸料的地方用限位开关来实现,当小车前进到达B地时,碰到前限位开关,实现小车停车装料动作,并且用定时器计时装料10秒;
当小车后退到达A地时,碰到后限位开关,实现小车车门开卸料动作,并且用定时器计时卸料10秒。
3.2工作过程
工作过程如图3-1所示:
图3-1小车自动往返装卸料工作过程
3.3方案设计
根据控制目的和要求,进过仔细分析各种因素,制定了整体的设计方案:
以西门子S7-200为核心,完成对输入输出点的控制。
监控系统通过MCGS通信协议与PLC进展I/O点的通信。
1〕小车自动控制主电路图
图3-2小车自动控制示意图
2〕PLC装卸料小车接线示意图
图3-3自动往返小车PLC外部接线图
3〕总体设计方案
本设计是基于PLC的小车往返运动装卸料控制系统的设计,我采用的PLC可编程语言是西门子S7-200系列PLC编程语言。
首先在设计外部程序时,用西门子S7-200汇编一个主程序调用四个子程序。
主程序决定小车的运行方式,手动,单步,单周期还是自动。
然后在子程序中详细汇编各种方式的小车往返装卸料。
再次在设计的系统中运用继电器M来控制PLC和计算机部的组态进展读写。
这样既能到达PLC控制小车自动往返装卸料界面的监控状态,又能由组态中开关自行控制小车自动往返装卸料界面的监控状态。
4.控制系统软件设计
4.1小车自动往返装卸料控制流程图
图4-1小车往返顺序功能图
根据图3-4汇编PLC程序能够实现小车自动往返装卸料控制。
并且确定输入输出的分配能够更快的编译程序得到实现。
4.2I/O分配表
I/O点分配表
输入信号
输出信号
代号
名称与功能
输入地址
输出地址
SQ1
手动方式
I0.0
KM1
前进
Q0.0
SQ2
单步方式
I0.1
KM2
后退
Q0.1
SQ3
单周期
I0.2
YV1
料门
Q0.2
SQ4
自动方式
I0.3
YV2
车门
Q0.3
SB1
I0.4
SB2
I0.5
SB3
I0.6
SB4
I0.7
SQ5
启动
I1.0
SQ6
前限位
I1.1
SQ7
后限位
I1.2
表4-1I/O分配表
4.3PLC程序设计
1〕主程序中调用运行方式子程序
手动子程序调用
图4-2手动子程序调用
单步子程序调用
图4-2单步子程序调用
单周期子程序调用
图4-3单周期子程序调用
自动子程序调用
图4-4自动子程序调用
2〕手动子程序运行
图4-5手动运行
3〕单步子程序运行
图4-6单步运行
4〕单周期子程序运行
图4-7单周期运行
4〕自动子程序运行
图4-8自动运行
4.4组态软件的界面设置
图4-9组态界面设置
如图4-9所示,小车从A地到B地自动往返运行,并且在B点进展装料,在A点进展开车门卸料。
输出的Q要通过脚本程序的编写连接小车运行。
限位开关的感应也需要在脚本程序中添加。
图4-10运行策略
脚本程序如下所示:
IF前进输出=1THEN
后限位开关1=0
小车=小车+15
endif
IF装料=1THEN
小车=小车
IF及时到=1THEN
装料=0
IF后退输出=1THEN
前限位开关1=0
小车=小车-15
IF卸料=1THEN
IF及时到1=1THEN
卸料=0
IF小车=0THEN
后退输出=0
后限位开关1=1
IF小车>
=600THEN
前进输出=0
前限位开关1=1
Endif
脚本程序中编写完成,然后通过定时器开启装卸料时间。
图4-11定时器计时图
图4-12对象选择类型
4.5组态与PLC通信
在通用串口设备属性中要选择串口端口号〔1~255〕——0-1才能通讯成功,并且通讯的时候要关闭西门子S7-200程序编辑。
如图4-12所示
图4-13通用串口设备属性
图4-14设备编辑窗口
在图4-14设备编辑窗口,添加所需要的设备通道,并且选择可读写的M和Q。
在连接变量中选择变量类型并且命名不能一样,否那么通讯后读写不出来。
图4-15I输入连接变量
图4-16Q输出连接变量
图4-17M继电器连接变量
4.6程序调试与运行
1〕手动方式
前进:
小车在料斗下面时不能向前运行,小车的车门在翻开时不能运行,小车采用点动控制,按下向前运行按钮,小车向前进,当小车行至料斗下时,碰到前限位开关时应停下来。
装料:
小车必须在B点料斗门下时,才能翻开料斗门,以防止将料卸在地上。
后退:
小车在A地点时不能后退,小车的车门在翻开时不能运行,小车采用点动控制,料斗门未关闭时不能运行,按下向后运行按钮时,小车向后运行至A地点时,小车碰到后限位开关应停下来。
卸料:
小车必须在A地点时,才能翻开车门,以保证将料卸在规定地点。
2〕单步方式
3〕单周期方式
4〕自动方式
小车在A地点时,按一下向前运行按钮,小车在A地点,并且在车门关好的情况下,按一下向前运行按钮。
,断开运行开关时,小车将在完成一个循环之后,完毕运行。
5.程序调试心得与建议
通过本次设计,让我很好的锻炼了理论联系实际,与具体工程、课题相结合开发、设计产品的能力。
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中遇到的问题怎样用理论去解决。
在本次设计中,我们还需要大量的以前没有学到过的知识,于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。
在查阅资料的过程中,我们要判断优劣、取舍相关知识,不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的,在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域,这方面的能力便会使我们受益非浅。
在设计过程中,总是遇到这样或那样的问题。
有时发现一个
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