PLC课程设计装卸料小车的多方式控制.docx

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PLC课程设计装卸料小车的多方式控制

自动化应用软件课程设计

题目：

装卸料小车多方式运行的PLC控制

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

设计时间：

评语：

成绩

摘要

车间有五个工作台，装卸料小车往返于各个工作台之间，根据请求，在某个工作台卸料，每个工作台有位置开关（分别为SQ1----SQ5，小车压上时为ON）和一个呼叫按钮（分别为SB1—SB5）。

当某个工作台呼叫时，分析此时小车可能的相对位置，从而确定小车的运动方向（向左、向右或不动）。

根据分析绘制流程图，进而用梯形图程序实现了装卸料小车多方式运行的PLC控制。

关键词：

送料小车PLC控制控制仿真

第一章问题描述

某车间有五个工作台，装卸料小车往返于各个工作台之间，根据请求，在某个工作台卸料，每个工作台有位置开关（分别为SQ1----SQ5，小车压上时为ON）和一个呼叫按钮（分别为SB1—SB5）。

装卸小车有3种运行状态，左行（电动机正转）、右行（电动机反转）和停车。

1.1控制任务和功能要求

1.假设小车的初始位置是停在m（m=1～5）号工作台，此时SQm为ON。

2.假设n（n=1～5）号工作台呼叫，如果：

·m>n,小车左行到呼叫工作台停车。

·m

·m=n,小车不动。

3.小车的停车位置应有指示灯指示。

小车运行条件：

运料小车右行条件：

小车在1、2、3、4号工作台，5号工作台呼叫；小车在1、2、3号工作台，4号工作台呼叫；小车在1、2号工作台，3号工作台呼叫；小车在1号工作台，2号工作台呼叫，以上为小车右运行条件。

运料小车左右行条件：

小车在2、3、4、5号工作台，1号工作台呼叫；小车在3、4、5号工作台，2号工作台呼叫；小车在4、5号工作台，3号工作台呼叫；小车在5号工作台，4号工作台呼叫，以上为小车左运行条件。

1.2问题分析及解决方案

车间有五个工作台，装卸料小车往返于各个工作台之间，当某个工作台呼叫时，分析此时小车可能的相对位置，从而确定小车的运动方向（向左、向右或不动）。

假设各工作台位置从左到右依次为1号、2号、3号、4号、5号。

1号工作台呼叫：

若小车在1号工作台，则不需动作；否则，小车左行,至1号工作台停车。

2号工作台呼叫：

若小车在2号工作台，则不需动作；否则，若小车在1号工作台,小车右行，反之小车左行,至2号工作台停车。

3号工作台呼叫：

若小车在3号工作台，则不需动作；否则，若小车在1号或2号工作台,小车右行，反之小车左行,至3号工作台停车。

4号工作台呼叫：

若小车在4号工作台，则不需动作；否则，若小车在5号工作台,小车左行，反之小车右行，至4号工作台停车。

5号工作台呼叫：

若小车在5号工作台，则不需动作；否则，小车右行，至5号工作台停车。

每个工作台的位置开关（SQ1——SQ5，小车压上时为ON）和呼叫按钮（SB1——SB5）作PLC的输入信号，当小车的位于某工作台时相应的指示灯亮，指示小车的位置，作PLC的输出信号。

第二章PLC选型及硬件配置

2.1硬件配置

选择西门子S7-300PLC,硬件配置如下：

插槽

模块

订货号

固件

MPI地址

I地址

Q地址

1

PS3072A

6ES7307-1BAOO0AA0

2

CPU313-2DP

（1）

6ES7313-6ECOO-0AB0

V1.0

2

3

4

DI16xDC24V

6ES7321-1BHOO-OAAO

0…1

5

DO16x继电器输出

6ES7322-1HHOO-OAAO

4…5

2.2I/O地址分配表

分配PLC的输入/输出点，编制输入/输出分配表。

序号

符号

地址

数据类型

注释

1

HL1

Q4.1

BOOL

位于1号工作台指示灯

2

HL2

Q4.2

BOOL

位于2号工作台指示灯

3

HL3

Q4.3

BOOL

位于3号工作台指示灯

4

HL4

Q4.4

BOOL

位于4号工作台指示灯

5

HL5

Q4.5

BOOL

位于5号工作台指示灯

6

SB1

I0.1

BOOL

1号呼叫

7

SB2

I0.2

BOOL

2号呼叫

8

SB3

I0.3

BOOL

3号呼叫

9

SB4

I0.4

BOOL

4号呼叫

10

SB5

I0.5

BOOL

5号呼叫

11

SQ1

I1.1

BOOL

位于1号工作台

12

SQ2

I1.2

BOOL

位于2号工作台

13

SQ3

I1.3

BOOL

位于3号工作台

14

SQ4

I1.4

BOOL

位于4号工作台

15

SQ5

I1.5

BOOL

位于5号工作台

16

启动

I0.0

BOOL

系统启动

17

向1左行

Q5.0

BOOL

1号呼叫运行方向

18

向2右行

Q5.1

BOOL

2号呼叫运行方向

19

向2左行

Q5.2

BOOL

2号呼叫运行方向

20

向3右行

Q5.3

BOOL

3号呼叫运行方向

21

向3左行

Q5.4

BOOL

3号呼叫运行方向

22

向4右行

Q5.5

BOOL

4号呼叫运行方向

23

向4左行

Q5.6

BOOL

4号呼叫运行方向

24

向5右行

Q5.7

BOOL

5号呼叫运行方向

2.3PLC外部接线图

装卸料小车多方式运行的PLC控制外部接线图如图1所示。

图1装卸料小车多方式运行的PLC控制外部接线图

2.4控制流程图

为了清楚地表明动作的顺序和条件，绘制装卸料小车多方式运行系统的控制流程图如下。

图2装卸料小车多方式运行系统的控制流程图

第三章系统梯形图程序设计

3.1系统梯形图

根据上述分析，结合控制系统流程图，用西门子STEP7软件设计系统梯形图程序如下。

3.2程序调试

使用PLCSIM仿真软件调试程序。

首先打开仿真程序，然后，将编制好的梯形图程序下载到仿真PLC中，之后在仿真环境下运行程序，观察分析实验结果，并进行模拟调试。

仿真结果如下。

当1号工作台呼叫时，SB1=1,若此时小车正好位于1号工作台，即SQ1=1，则1号指示灯应得电，指示小车位置，但电机不动作，小车保持停止状态。

在S7-PLCSIM中仿真结果如图3所示。

图3SB1==1&&SQ1==1仿真结果

当1号工作台呼叫时，SB1=1,若此时小车不在1号工作台，即SQ1！

=1，以SQ3=1为例，开始运行时，3号指示灯亮，当小车离开3号工作台后，仍继续向1号工作台运行（向1左行）。

在S7-PLCSIM中仿真结果如图4所示。

图4SB1==1&&SQ3==1仿真结果

当2号工作台呼叫时，SB2=1,若此时小车正好位于2号工作台，即SQ2=1，则2号指示灯应得电，指示小车位置，但电机不动作，小车保持停止状态。

在S7-PLCSIM中仿真结果如图5所示。

图5SB2==1&&SQ2==1仿真结果

当2号工作台呼叫时，SB2=1,若此时小车不在2号工作台，即SQ2！

=1，当小车位于1号工作台时，SQ1=1,小车向2号工作台运行（向2右行）；当小车不在1号工作台，即小车处于2号工作台的右边时，以SQ4=1为例，小车向左运行（向2左行）。

在S7-PLCSIM中仿真结果如图6所示。

图6SB2==1&&SQ2!

=1仿真结果

当3号工作台呼叫时，SB3=1,若此时小车正好位于3号工作台，即SQ3=1，则3号指示灯应得电，指示小车位置，但电机不动作，小车保持停止状态。

在S7-PLCSIM中仿真结果如图7所示。

图7SB3==1&&SQ3==1仿真结果

当3号工作台呼叫时，SB3=1,若此时小车不在3号工作台，即SQ3！

=1，当小车位于3号工作台左边时，以SQ1=1为例,小车向3号工作台运行（向3右行）；当小车位于3号工作台右边时，以SQ5=1为例，小车向左运行（向3左行）。

在S7-PLCSIM中仿真结果如图8所示。

图8SB3==1&&SQ3！

=1仿真结果

当4号工作台呼叫时，SB4=1,若此时小车正好位于4号工作台，即SQ4=1，则4号指示灯应得电，指示小车位置，但电机不动作，小车保持停止状态。

在S7-PLCSIM中仿真结果如图9所示。

图9SB4==1&&SQ4==1仿真结果

当4号工作台呼叫时，SB4=1,若此时小车不在4号工作台，即SQ4！

=1，当小车位于4号工作台左边时，以SQ2=1为例,小车向4号工作台运行（向4右行）；当小车位于4号工作台右边时，即位于5号工作台时，SQ5=1，小车向左运行（向4左行）。

在S7-PLCSIM中仿真结果如图10所示。

图10SB4==1&&SQ4！

=1仿真结果

当5号工作台呼叫时，SB5=1,若此时小车正好位于5号工作台，即SQ5=1，则5号指示灯应得电，指示小车位置，但电机不动作，小车保持停止状态。

在S7-PLCSIM中仿真结果如图11所示。

图11SB5==1&&SQ5==1仿真结果

当5号工作台呼叫时，SB5=1,若此时小车不在5号工作台，即SQ5！

=1，以SQ2=1为例，开始运行时，2号指示灯亮，当小车离开2号工作台后，仍继续向5号工作台运行（向5右行）。

在S7-PLCSIM中仿真结果如图4所示。

图12SB5==1&&SQ2==1仿真结果

心得体会

装卸料小车多方式运行的PLC控制是一个贴近实际生活的设计问题，通过对这一问题的研究，激发了自己的学习兴趣，培养了创新思维和解决实际工程问题的能力，从课程设计中取得了比较大的收获。

实践不仅是检验所学知识的过程，也是进一步学习，巩固和加深对理论知识的理解，增强设计PLC控制系统硬件和软件的能力的过程。

在课程设计过程中，通过将所学理论知识运用到实际操作上，增强了自己的实际动手能力，提高了工程素质。

参考文献

[1]西门子（中国）.S7-300可编程序控制器系统手册.1999.

[2]李建兴.可编程序控制器应用技术[M].北京：

机械工业出版社，2004.

[3]常斗南.可编程序控制器原理与实验[M].北京：

机械工业出版社，2005.

[4]张伯龙.可编程逻辑控制器使用教程[M].北京：

国防工业出版社，2008.

[5]廖常出.PLC编程及应用[M].北京：

机械工业出版社，2005.