装卸料小车多方式运行plc控制

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1、黄佳琛10自动化1班信息科学与工程学院课程设计报告(2012～2013学年第二学期)题目装卸料小车多方式运行PLC控制院（系、部）控制系课程名称电气控制技术综合课程设计专业自动化年级2010级学号姓名黄佳琛指导老师晏来成郑义民15黄佳琛10自动化1班目录第1章引言31.1三菱FX2N系列PLC介绍31.2设计内容及要求3第2章系统总体方案设计42.1系统硬件配置及组成原理42.1.1PLC的基本结构42.1.2运料小车的工作原理及其主要组成部分42.2系统变量定义及分配表42.3PLC接线图设计52.4系统可靠性设计6第3章控制系统

2、设计73.1控制程序流程图设计73.2控制程序设计思路83.3控制程序具体实现9第4章上位监控系统设计104.1PLC与上位监控软件通讯104.1.1组态软件104.1.2组态通讯104.2上位监控系统组态设计114.3实现的效果11第5章系统调试及结果分析145.1系统调试及解决的问题145.2结果分析14结束语14参考文献15附录：源程序1615黄佳琛10自动化1班第一章引言1.1三菱FX2N系列PLC介绍FX2N系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。由于FX2N系列具备如下特点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补

3、充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。1.2设计内容及要求本次设计要求装运料小车满足多方式运行的PLC控制，实现控制如下：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＜n，小车右行到呼叫工作台停车。m＝n，小车不动。3.小车的停车位置应有指示灯指示。15黄佳琛10自动化1班第二章系统总体方案设计2.1系统硬件配置及组成原理2.1.1PLC的

4、基本结构PLC按结构形式的不同，可分为整体式和模块式两类。整体式PLC是将中央处理单元(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信接口等组装成一体，构成主机。另外还有独立的I/O扩展单元与主机配合使用。主机中，CPU是PLC的核心，I/0单元是连接CUP与现场设备之间的接口电路，通信接口用于PLC与编程器和上位机等外部设备的连接。PLC基本结构如下图所示。2.1.2运料小车的工作原理及其主要组成部分运料小车工作原理是：运料小车通过PLC的输入单元接收来自各个工台呼叫按钮的呼叫信号和限位开关的通断信号，然后PLC根据写入的梯形图

5、程序对输入单元采集到的信号进行处理后更新输出单元，从而使输出单元所连接接触器通断状态发生变化，进而达到控制三相异步电动机转向和运转，从而控制小车运行方向及运行方式。2.2系统变量定义及分配表I/O口分配表软元件号功能X000呼叫按钮SB1X001呼叫按钮SB2X002呼叫按钮SB3X003呼叫按钮SB4X004呼叫按钮SB5X005位置开关SQ115黄佳琛10自动化1班X006位置开关SQ2X007位置开关SQ3X010位置开关SQ4X011位置开关SQ5X014启动开关SQ6Y000接触器KM1（左行）Y001接触器KM2（右行）

6、Y003呼叫指示灯L1Y004呼叫指示灯L2Y005呼叫指示灯L3Y006呼叫指示灯L4Y007呼叫指示灯L52.3PLC接线图设计15黄佳琛10自动化1班2.4系统可靠性设计1.接触器KM1和KM2分别控制电机正反转，两者若同时闭合可能发生危险，故在程序中Y000与Y002加入了互锁，保证KM1和KM2只有其中一个被接通。2.使用开关SQ6作为系统的启动/紧急制动开关，该开关闭合能使小车紧急制动并能保持小车位置信息，使开关断开小车又能马上恢复正常工作。3.使用限位开关。使用限位开关确保小车能准确停在每个呼叫位置。15黄佳琛10自动

7、化1班第三章控制系统设计3.1控制系统流程图设计15黄佳琛10自动化1班3.2控制程序设计思路程序控制算法实现主要可归纳为以下三种方案。方案一：采取按钮呼叫信号互锁的方式。保证只有1个按钮呼叫信号被记忆，只有待系统记忆信号被处理后，方能再次响应其他信号。该方法优点是程序简单，容易实现，且该算法有较好的移植性能快速移植到工台数量较多的系统上，不足是该算法灵活性差，效率低下，不能满足工业生产的高效性需求，例如我在极短时间间隔内，先最左边工台呼叫，其次最右边工台呼叫，紧接着左边第二个工台呼叫，则小车要先从右往左响应第一个呼叫，又从最左边运

8、行到最右边响应第二次呼叫，最后又要运行至最左边第二个工台响应第三次呼叫，走的路程极长，响应时间长。故不采用该算法。方案二：采取信号记录排序方式。即首先对工台发出的信号按照位置顺序进行编码，在数据寄存器区开辟一片区域按时间顺序存储呼叫信