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ag旗舰厅app下载送料小车PLC控制

2020-05-18 02:41
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  目录 1 设计任务与要求 ........................................................ 1 1.1 课程设计任务 .................................................... 1 1.2 课程设计要求 .................................................... 1 2 设计方案 ............................................................. 3 2.1 运料小车的运动分析 .............................................. 3 2.2 设备控制要求 .................................................... 4 2.3 整体方案论证 .................................................... 4 2.4 系统资源分配 .................................................... 5 2.4.1 I\ O 地址分配 ............................................ 5 2.4.2 数字量输入部分 ........................................... 5 2.4.3 数字量输出部分 ........................................... 6 3 硬件电路设计 .......................................................... 7 4 软件设计 .............................................................. 9 4.1.1 梯形图 ................................................... 9 4.1.2 指令表 .................................................. 12 5 调试过程 ............................................................ 14 5.1 呼叫按钮 ....................................................... 14 5.2 行程开关 ....................................................... 14 5.3 比较 ........................................................... 15 5.4 向左运动 ....................................................... 15 5.5 向右运动 ....................................................... 15 5.6 调试操作 ....................................................... 15 6 结论 ................................................................ 17 参考文献 .............................................................. 18 1 设计任务与要求 1.1 课程设计任务 任务描述 某自动生产线上运料小车的运动如图所示,运料小车由一台三相异步电动机拖动 电动机正转,小车右行,电机反转,小车左行。在生产线 的站 点供小车停靠,在每一个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小 车的控制除了启动按钮和停止按钮之外,还设有 5 个呼叫开关(SB1~SB5)分别与 5 个停靠点相对应。 1.2 课程设计要求 (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 SB 的编码时,小 车向右运行,运行到呼叫按钮 SB 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 SB 的编码时,小 车向左行,运行到呼叫按钮 SB 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 SB 的编码时,小 车保持不动; (5)呼叫按钮开关 SB1~SB5 应具有互锁功能,先按下者优先。 (6)设计 PLC 硬件电器连接图。 (7)设计 PLC 控制程序(梯形图或指令程序)。 2 设计方案 2.1 运料小车的运动分析 某自动生产线上运料小车的运动如图 2-1 所示: 运料小车 1号 2号 站 站 3 号站 4 号 5 号站 站 图 2-1 运料小车示意图 ____ _ 自动化生产 线 运料小车由一台三相异步电动机拖动,电机正转,小车向右行,电 机反转,小向左行。电动机正反转图如图 2 所示: 图 2-2 三相异步电动机正反转主电路图 在生产线 的站点供小车停靠,在每一个停靠站 安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动 按钮和停止按钮之外,还设有 5 个呼叫按钮开关(SB1~SB5)分别与 5 个 停靠站点相对应。 2.2 设备控制要求 运料小车在自动化生产线上的控制要求如下; (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 HJ 的编码时,小车向右运行,运 行到呼叫按钮 HJ 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 HJ 的编码时,小车向左运行,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 HJ 的编码时,小车保持不动; (5)呼叫按钮开关 HJI~HJ5 应具有互锁功能,先按下者优先。 2.3 整体方案论证 按照设计要求,只是控制小车正转和反正,所以采用经验设计法。控制系统图如 图 2-3 所示: 图 2-3 运料小车控制系统图 根据系统控制要求,分析出如下系统控制流程图: 图 2-4 控制系统流程图 2.4 系统资源分配 2.4.1 I\ O 地址分配 由于 CPU 模块有 14 点数字量输入,10 点数字量输出,所以不再需要输入\输出 模块。采用 I\O 自动分配方式,模块上的输入端子对应的输入地址是 I0.0~I1.3, 输出端子对应的输出地址是 Q0.0~Q0.9 2.4.2 数字量输入部分 这个控制系统的输入有启动按钮开关、停止按钮开关、5 个呼叫按钮开关、5 个 行程开关共 12 点输入。具体的输入分配如表 3-4 所示: I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 输入地址 2.4.3 数字量输出部分 对应的外部设备 启动按钮开关 停止按钮开关 1 号站呼叫按钮开关 2 号站呼叫按钮开关 3 号站呼叫按钮开关 4 号站呼叫按钮开关 5 号站呼叫按钮开关 1 号站行程开关 2 号站行程开关 3 号站行程开关 4 号站行程开关 5 号站行程开关 表 2-1 输入地址分配 这个控制系统需要控制的外部设备只有控制小车运动的三相电动机。但是电机有 正转和反转两种状态,分别对应正转继电器和反转继电器,所以输出点有 2 个。具体 的输出分配表如表 3-5 所示: Q0.0 Q0.1 输出地址 对应外部设备 电机反转继电器 电机正转继电器 表 2-2 输出地址分配 3 硬件电路设计 系统硬件接线 FR M 图3-1 主电路 AC220 DC12V N L KM1 KM2 HL 1L Q0.0 Q0.1 Q0.2 N L1 S7-200 M+ I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3 I1.4 M L+ SB1 SB2 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 FR 图 3-2 系统接线 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。图中KM1 的线 的辅助常闭触点,KM2 的线的辅助常闭触点,组成了硬件互锁电路。可以避免由于正反转(小车前进、后退) 切换过程中电感的延时作用,导致原来接通的接触器的主触点还未断弧时, 另一个接 触器的主触点已经合上而造成交流电源瞬间短路的故障。通过主电路与PLC 的控制电 路的接线, 才能实现PLC 对系统的控制。 4 软件设计 4.1.1 梯形图 写出送料小车的梯形图,如下图所示: 4.1.2 指令表 由系统总梯形图,我们写出送料小车的程序指令,如下图所示: 5 调试过程 5.1 呼叫按钮 在该程序中,5个站的呼叫按钮分别用数字1-5来表示。当按下1号站呼叫按钮开 关时,行程开关I0.2得电,数字1传送到VB0;当按下2号站呼叫按钮开关时,行程开 关I0.3得电,数字2传送到VB0;依次类推,当按下5号站呼叫按钮开关时,行程开关 I0.6得电,数字5传送到VB0。 5.2 行程开关 在该程序中,ag旗舰厅app下载5个站的行程开关分别用数字1-5来表示。当小车在1号站时,行程 开关I0.7得电,将数字1传送到VB0;当小车在2号站时,行程开关I1.0得电,将数字2 传送到VB0。依次类推,当小车在5号站时,行程开关I1.3得电,将数字5传送到VB1。 5.3 比较 按下启动按钮和呼叫按钮后,开始对行程开关VB0和呼叫按钮VB1中的数据进行比 较。当VB1VB0时,即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 运行;当VB1=VB0时,即小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时,小车不 动;当VB1VB0时,即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。 5.4 向左运动 小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时,小车向左运行,运行到呼叫 按钮所对应的停靠站时停止。 5.5 向右运动 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,运行呼叫按 钮所对应的停靠站时停止。 5.6 调试操作 先按接线图接好线,打开电脑中的“PLC 在运料小车控制系统中应用”的程序, 在下载到 S7-200 中。开始调试: 按下启动按钮 I0.0,假定小车初始位置在 1 号位置,按下行程开关 I0.7。现在 开始呼叫: 1 号位置呼叫,按下 I0.2,Q0.0 和 Q0.1 都不亮,说明电机不转小车停止,拨回 I0.2; 2 号位置呼叫,按下 I0.3,Q0.1 亮,说明电机正转小车右行,拨回 I0.3; 3 号位置呼叫,按下 I0.4,Q0.1 亮,说明电机正转小车右行,拨回 I0.4; 4 号位置呼叫,按下 I0.5,Q0.1 亮,说明电机正转小车右行,拨回 I0.5; 5 号位置呼叫,按下 I0.6,Q0.1 亮,说明电机正转小车右行,拨回 I0.6; 拨回 I0.7。 假定小车初始位置在 2 号位置,按下行程开关 I1.0。现在开始呼叫: 1 号位置呼叫,按下 I0.2,Q0.0 亮,说明电机反转小车左行,拨回 I0.2; 2 号位置呼叫,按下 I0.3,Q0.0 和 Q0.1 都不亮,说明电机不转小车停止,拨回 I0.3; 3 号位置呼叫,按下 I0.4,Q0.1 亮,说明电机正转小车右行,拨回 I0.4; 4 号位置呼叫,按下 I0.5,Q0.1 亮,说明电机正转小车右行,拨回 I0.5; 5 号位置呼叫,按下 I0.6,Q0.1 亮,说明电机正转小车右行,拨回 I0.6; 拨回 I1.0。 假定小车初始位置在 3 号位置,按下行程开关 I1.1。现在开始呼叫: 1 号位置呼叫,按下 I0.2,Q0.0 亮,说明电机反转小车左行,拨回 I0.2; 2 号位置呼叫,按下 I0.3,Q0.0 亮,说明电机反转小车左行,拨回 I0.3; 3 号位置呼叫,按下 I0.4,Q0.0 和 Q0.1 都不亮,说明电机不转小车停止,拨回 I0.4; 4 号位置呼叫,按下 I0.5,Q0.1 亮,说明电机正转小车右行,拨回 I0.5; 5 号位置呼叫,按下 I0.6,Q0.1 亮,说明电机正转小车右行,拨回 I0.6; 拨回 I1.1。 假定小车初始位置在 4 号位置,按下行程开关 I1.2。现在开始呼叫: 1 号位置呼叫,按下 I0.2,Q0.0 亮,说明电机反转小车左行,拨回 I0.2; 2 号位置呼叫,按下 I0.3,Q0.0 亮,说明电机反转小车左行,拨回 I0.3; 3 号位置呼叫,按下 I0.4,Q0.0 亮,说明电机反转小车左行,拨回 I0.4; 4 号位置呼叫,按下 I0.5,Q0.0 和 Q0.1 都不亮,说明电机不转小车停止,拨回 I0.5; 5 号位置呼叫,按下 I0.6,Q0.1 亮,说明电机正转小车右行,拨回 I0.6; 拨回 I1.2。 假定小车初始位置在 5 号位置,按下行程开关 I1.3。现在开始呼叫: 1 号位置呼叫,按下 I0.2,Q0.0 亮,说明电机反转小车左行,拨回 I0.2; 2 号位置呼叫,按下 I0.3,Q0.0 亮,说明电机反转小车左行,拨回 I0.3; 3 号位置呼叫,按下 I0.4,Q0.0 亮,说明电机反转小车左行,拨回 I0.4; 4 号位置呼叫,按下 I0.5,Q0.0 亮,说明电机反转小车左行,拨回 I0.5; 5 号位置呼叫,按下 I0.6,Q0.0 和 Q0.1 都不亮,说明电机不转小车停止,拨回 I0.6; 拨回 I1.2。 按下停止按钮 I0.1,拨回 I0.1,I0.0,调试结束。 备注:由于实验箱按钮只有 I0.0~I0.7,实验中 I1.0~I1.3 都用接线 结论 我在实训的过程中,让我学到了许多东西,其中最主要的是 PLC 设计方法与应用。设计步骤 是首先是我们要弄清楚设备的顺序运作,然后结合 PLC 知识在图纸上画出顺序功能图,将顺序功 能图转变为梯形图,之后利用 PLC 软件编程。 PLC 实训让我了解了 plc 顺序功能图、梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解,也让 我更加了解了关于 PLC 设计原理与方法。按我的总结来看,有很多设计理念来源于实际,从中找 出最适合的设计方法。这次实训脱离不了集体的力量,遇到问题和同学互相讨论交流,同学之间 解决不了的问题就去找老师讨论。多和同学,老师讨论,你会得到意外的收获。我们在做实训项 目的过程中要不停的讨论问题,这样,我们可以互相交流设计方法以至达到更适合的设计方法, 同时讨论不仅是一些思想的问题,还可以深入的讨论一些技术上的问题,这样可以使自己的处理 问题要快一些,少走弯路。多改变自己设计的方法,在设计的过程中最好要不停的改善自己解决 问题的方法,这样可以方便自己解决问题。 总之,这次 PLC 实训真的给我很多的收获,给我弥补了很多我欠缺的知识以及巩固了之前所 学的知识点等等。在今后的学习过程中,要更加努力的学习自己的专业知识,多多与同学和老师 交流,我相信在以后的工作里面有所作为。 在此,我要很感谢指导老师安老师和我们组的同学们。 参考文献 [1]廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用[M].重庆:重庆大学出版社 [2]万太福.可编程序控制器及其应用[M]. 重庆:重庆大学出版社 [3]刘祖润.毕业设计指导.北京:机械工业出版社 [4]谢桂林.电力拖动与控制. 北京:中国矿业大学出版社 [5]工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册.北京:水利电力出版社 指导教师评语: 成绩: 指导教师签字: 年 月 日

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