一种基于plc控制的自动寻迹小车的设计

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1、第3期(总第166期)机械工程与自动化No.32011年6月MECHANICALENGINEERING＆AUTOMATIONJun.文章编号:1672-6413(2011)03-0133-03*一种基于PLC控制的自动寻迹小车的设计靳晓波(山西机电职业技术学院，山西长治046011)摘要:随着社会工业化进程的加快，各种自动搬运机器人在工厂中被广泛应用。介绍了一种基于PLC控制器的自动寻迹小车的设计，并从硬件电路和软件设计思路进行阐述，为搬运机的寻迹设计和改进提出一种可能。关键词:PLC;自动寻迹;避障;PWM调速中图分类号:TP273文献标识码:A

2、0引言单片机根据引导线和障碍物的情况选择停止或者是改PLC控制器是当今社会中应用最为广泛的控制器变行进的路线;温度传感电路的主要作用是检测当前之一，它以智能化程度高、逻辑控制可靠度高、体积环境中的温度，我们可以设置一个参考的温度值，当小、功耗小、性能稳定等优点而受到开发和使用者的环境温度超过设定值时，控制器会控制报警电路进行青睐。本文介绍以PLC控制器为控制核心，带有自报警;烟雾传感电路的作用是检测当前工作环境中的动寻迹电路、避障电路、温度采集电路、烟雾传感电烟雾浓度，当某个地方有燃烧的情况出现时，控制器路等传感电路的自动小车的设计。会自动报警;显

3、示电路主要用于显示当前小车的工作1控制系统硬件设计思路状态和环境温度。自动小车控制系统的硬件结构柜图如图1所示，寻迹电路是利用反射式红外传感器设计的，其参控制器对寻迹电路、避障电路、温度采集电路、烟雾考电路如图2所示。其中D1是红外发射管，在通电传感电路进行信号采集，从而控制显示电路显示当前的情况下会不断向外界发射红外线，D2是红外接收的环境温度和小车的工作状态。寻迹电路的主要功能管，当接收到红外线时就会导通。红外线在外界会被是检测地面上的引导线，从而使小车在控制器的控制吸收或者是发射，因此地面上的引导线应使用和地面下沿着引导线前进;避障电路的主要

4、作用是检测小车完全相反的颜色，如黑色会吸收红外线，白色会反射前方的障碍物，当小车前进的道路上出现障碍物时，红外线，一般我们采用吸收红外线的引导线。但是在实际电路设计时考虑到自然界中的光线中是存在红外线的，因此应在电路的输出端加载一个滤波电路把自然光线中的红外线滤除，或者是改进电路D1的一端由控制器进行控制，由控制器输出一个特殊频率的方波，从而使电路周期性地导通，使接收端周期性地输出波形，用以和自然光加以区分;还可以在接收管的外面罩一个特殊的透镜从而滤除自然光，消除外界的干扰。寻迹电路由两个红外电路组成，用以检测引导线，安装时两个电路的间距应稍大于引

5、导线的宽度。当两边的电路同时检测到信号，说明引导线在寻迹电图1控制系统硬件结构框图路的正中间;当引导线发生变化时，就会偏向一侧，*长治市第五批科技计划项目(20105001)收稿日期:2011-04-02作者简介:靳晓波(1982-)，男，山西运城人，助理讲师，本科，主要研究方向:电子微控技术。·134·机械工程与自动化2011年第3期从而使一边能检测到信号，另外一边检测不到信号，泛应用在测量、通信功率控制与变换的许多领域。进而使单片机判断出是向哪侧偏转。PWM调速是利用PLC控制器的IO端口输出一系列的调制波，从而控制直流电机的一端，进而控制电动

6、机的通电时间。对于PWM的调制方法有很多种，这里采用控制器内部的定时器来完成。我们利用两个定时器来完成一个电机的PWM调速，一个定时器用来完成方波的周期设置，在定时器中装入一个常数，当定时完成后进行复位;而另一个定时器则用来控制输出端继电器的通断，进而完成方波中的占空比，当前一个定时器复位时，这个定时器同时复位。当小车正常前进时，利用一组PWM程序使小车左、右电机同时运行;当小车进行转弯时，利用另外一组占空比较小的PWM程序，把方波给其中一个电机，使这个电机转速变慢，而另外一个电机的转速不变，从而使图2红外反射电路左、右轮转速有偏差，使小车偏转。避

7、障传感器的工作原理和寻迹电路类似，采用红2.2自动寻迹程序外反射式电路，同样在前面安装两个大功率的红外式自动寻迹的编程思想是，利用小车前后移动，并传感器，当前面出现障碍物时就会给单片机一个信且伴随左右移动来寻找引导线。在小车运行过程中则号，使其判断出前方的道路情况。为了使小车的运行是利用寻迹电路输出的两路信号来判断当前的前进方更加安全，可以在小车的前面装上碰撞开关，当小车向是否有偏离，从而利用PWM调速程序进行左右修碰撞到物体时就会给单片机一个信号，否则无信号输正，自动寻迹流程图见图3。出。温度采集电路由温度传感器、放大电路、AD转换电路构成。温度

8、传感器把环境中的温度量转换为电量信号，由于该信号量较弱，在经过放大电路放大后，再经AD转换电路把模拟信号转换为数字信号，传