立体仓库电气控制课程设计

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1、河南机电高等专科学校课程设计报告书课程名称：《PLC技术与工程应用》课题名称：立体仓库电气控制系统设计系部名称：自动控制J系专业班级：姓名：学号：2015年06月27日设计任务书设计目的：1>学习PLC电气控制系统的开发过程和系统设计思路；2、锻炼实际应用程序开发能力；3、提高电气制图、流程图绘制及办公文档编辑能力。设计要求：1.设置叉车复位按钮2.叉车每次的工件输送过程，都应该从初始位置开始。定义缩进极限、下行极限、左行极限同时满足时为叉车初始位置。3.开机运行时，叉车应该首先自动回到初始位置；若

2、遇到特殊情况，叉车停在非初始位置，按下复位按钮即可实现复位。4.设置选仓按钮、进出库按钮。5.根据选仓按钮1,选仓按钮2的不同组合来选定仓库号。选好仓库后，按下进库按钮，叉车能实现右行一上行一伸出一放货一岀仓f自动复位。按下出库按钮，叉车能实现右行"上行一伸出一取货一出仓一自动复位。每次进库或出库完成都要进行复位，并且在上电时要进行自动复位目录1•设计思路或方案选择11.1硬件基础11.1.1步进电动机11.1.3限位开关21.2设计功能21.2.1总控制中心22.硬件电路设计32.1输入输岀接口电

3、路介绍32.1.1输入接口电路32.1.2输出接口电路42.2I/O分配表53.软件设计63-1程序流程图74.程序调试84.1调试设备84.2遇到的问题与解决方法95.心得体会9附录1参考文献9附录2程序清单10一、设计思路或方案选择叉车是工业生产过程中常见的自动化设备，它能够在程序的控制下进行自动进、出库功能。叉车机构控制涉及了PLC、光电传感器、电机驱动等技术。本例是根据应用PLC来控制电动机的动作，1.1硬件基础在立体仓库电气控制实验中硬件分别用到了步进电动机、叉车机构、限位开关、s7-20

4、0plc.电源、光电传感器和其他辅助设备o1.1.1步进电动机该设备由三台直流电动机驱动，每台电动机可进行正反转运行。左转右转电动机、伸出与退回电动机、上下移动电机机。1.1.2叉车机构叉车机构用来取出或送入物体，通过其动作来实现具体的操作。1.1.3限位开关该装置有6个限位开关来保护电机，在伸出和退回、左行和右行、上行和下行，每个电机运行极限位置设置了两个行程开关，用于保护电机。1.2设计功能能够通过PLC来控制电动机实现叉车对工件的自动取拿、移动和输送功能，实现自动工作代替人工工作。1.2.1总

5、控制中心总控制屮心即计算机可编程设备和控制设备SIMENSS7-200o二、硬件电路设计2.1输入输出接口电路介绍2.1.1输入接口电路输入接口电路板原理图如图2所示，其功能是将设备上行程开关的开关状态转换为统一的电平信号（逻辑1：24VDC；逻辑0：0VDC）o板上设有光电隔离电路，将内外电源隔离，以保护设备安全。1传感器/K内系统电源+24VDCl

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14、l0OXIJJIN一光电隔离电賂PLC12345678910输岀端（高电盂矍霧也TCD外系统电源rr24VDCPLC

15、输入模块图2.输入接口电路板电气原理图本设备8个输入信号，对应输入接口电路板的8根输入信号线。各信号线对应的行程开关如表1所示。表1.输入信号线与元器件对应关系表输入信号线序号（自左到右）对应元器件备注1叉车平台左限位2叉车平台右限位3叉车平台下限位4叉车平台上限位5叉子退回限位6叉子伸出限位7叉车层定位光电传感器8叉车列定位光电传感器2.1.2输出接口电路5p厂。鬱Et菇帰nmiiiiiiQgOUT-EXC§q67CO册3OCOM«<0$001dMswoSIso24U+-Jmg1o1110CJ1A

16、'■/尸3r.、Jl>J1GND本设备有8个输出控制信号，对应输出接口电路板的8根输岀信号线。各输出信号线对应的电动机动作关系如表2所示。表2.输出信号线与电动机动作对应关系表输岀信号线序号(自左到右)对应电动机备注1叉车平台左行2叉车平台右行3叉车平台下行4叉车平台上行5叉子缩回6叉子伸出1.控制原理(1)列定位S6为列定位光电传感器，列定位片顺序安装于叉车运行轨道左侧，共3只。叉车运行时的列定位，由光电传感器检测到列定位片的开始沿(上升沿)来实现。列定位片有一定宽度，因此只有一侧有效，参见下图：

17、开始沿>运行方向列定位原理示意(2)层定位S7为层定位传感器,在叉子架垂直运行经过层定位片时，发出到位信号，每只层定位片有两只遮光片；分别为上遮光片和下遮光片。参见下图：上遮光片七下遮光片丄”层定位片层定位片层定位片定位功能如下表名称定位功能1定位功能2上遮光片放货入叉位取货出叉位下遮光片取货入叉位放货出叉位比如：1.如果要放料，其过程如下：升叉至上遮光片一然后进叉一进叉到位后一降至下遮光片（此吋料盘应已放在库架上）一出叉。2.如果要取料，其过程如下：升叉至下遮光片一