05运料小车的自动控制系统课程设计

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1、皖西学院课程设计报告书系别：机械与电子工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：郑杰学号：2008011216课程设计题目：运料小车的自动控制系统起迄日期：11月01日~11月15日指导教师：卢承领设计任务完成日期：2011年11月15日30摘要在中国，运料小车半自动化控制前景美好，在许多公司的装配车间得到广泛的运用。随着科技的发展，技术的不断更新，使得工业生产趋向于半自动化、自动化、无人工厂的方向发展，其中PLC技术的运用成为自动化技术的主流之一。本次课程设计中，运料小车的plc控制系统，它的控制过程属于双向控制，运料小车由一台三相异步电动机

2、拖动，电机正转，小车向右行，电机反转，小车向左行，在每一个停靠点安装一个行程开关以监视小车是否到达该站点。该课程的运料小车控制系统利用三菱公司生产的FX系列20点的可编程序控制器运行主要的控制装置，编写软件指令来实现其具体的控制要求，在设计程序部分利用了PLC的辅助继电器来实现控制具有互锁的功能，在工作台上的工人通过请示按钮达到实现控制小车的运行方向。该控制系统用于柔性制造系统中物料小车的自动控制、自动化仓库中物件存取小车的自动控制等，该控制系统价格低廉，体积小，能够安全可靠的进行生产，而且效率高，灵活性强，能够很好的适应变化和纠正错误，运行速

3、度快，易管理。关键词：半自动化、可编程序控制器、辅助继电器、PLC技术30目录第一章．PLC的结构、工作原理及系统控制41.1PLC的结构41.2PLC的工作原理5第二章．1PLC的编辑语言62.1PLC梯形图62.2助记符语言62.3PLC控制系统的构成、设计原理及步骤72.4PLC的应用领域82.5PLC的特点9第三章．基本控制要求93.1运料小车控制的结构及要求93.2PLC机型的选择123.3电源的选择123.4存储器的选择123.5经济性的考虑123.6输入输出的选择13第四章软件控制设计184.1系统功能图184.2梯形图程序19第

4、五章调试285.1硬件调试285.2软件调试285.3运行调试28参考文献29致谢3030第一章．PLC的结构、工作原理及系统控制1.1PLC的结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式结构两类。整体式结构的PLC由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等组成，并将这些组装在同一机体内。这种结构的特点是结构简单、体积小、价格低、输入/输出点数固定、实现的功能和控制规模固定，但灵活性较低。基本结构如图1-1所示。图1-1整

5、体式结构图1-2模块式结构模块式（又称组合式）结构的PLC是将中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这些模块根据控制要求插在机架上，各模块间通过机架上的总线相互联系。模块式的PLC安装完成后，需进行登记，以便PLC对安装在总线上的各模块进行地址确认，其特点是系统构成的灵活性较高，可以构成不同控制规模和功能的PLC，但同时价格也较高。基本结构框图如图1-2所示。301.2PLC的工作原理PLC与继电器构成的控制装置的重要区别之一就是工作方式不同，继电器控制是并行运行方式，即如果输出

6、线圈通电或断电，该线圈的触点立即动作，只要形成电流通路，就有可能有几个电器同时动作。而PLC则不同，它采用循环扫描技术，只有该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈触点才会动作，而且每次它只能执行一条指令，这也就是说PLC以“串行”方式工作的，这种工作方式可以避免继电器控制的触点竞争和时序失配等问题。也可以说，继电器控制装置是根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而PLC控制则需要输入传送、执行程序指令、输出3个阶段才能完成控制过程。PLC采用循环扫描技术可以分为3个阶段：输入阶段（将外部输入信号的状态传送到PLC）、执行程序

7、和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。扫描过程如图1-3所示。图1-3循环扫描在输入阶段中，PLC先进行自我诊断，然后与编程器或计算机通信，同时中央处理器扫描各个输入端并读取输入信号的状态和数据，并把它们存入相应的输入存储单元。在执行阶段中，PLC按照由上到下的次序逐步执行程序指令。从相应的输入存储单元读入输入信号的状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据寄存器的状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这些结果存入相应的输出存储器单元。在输出阶段中，PLC将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块向外部没备

8、传送输出信号，开始控制外部设备。第二章．1PLC的编辑语言2.1PLC梯形图梯形图语言是在继电器控制电路图的基础上发展而来的。最大的优点就是直观易懂，