基于PLC小车自动往返控制
基于PLC运料小车自动往返顺序控制的程序设题目...
1 引言在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。
用PLC程序实现运料小车自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员的理解和掌握。
本文以松下电工FP0系列PLC为例，提出基于运料小车自动往返顺序控制的五种PLC程序设计方法。
2 系统控制要求[1>运料小车自动往返顺序控制系统示意图，如图1所示，小车在启动前位于原位A处，一个工作周期的流程控制要求如下：1）按下启动按钮SB1，小车从原位A装料，10秒后小车前进驶向1号位，到达1号位后停8秒卸料并后退；2）小车后退到原位A继续装料，10秒后小车第二次前进驶向2号位，到达2号位后停8秒卸料并再次后退返回原位A，然后开始下一轮循环工作；3）若按下停止按钮SB2，需完成一个工作周期后才停止工作。
图3运料小车自动往返顺序控制系统顺序功能图4．1 经验设计法[3>经验设计法是根据生产机械的工艺要求和生产过程，在典型单元程序的基础上，做一定的修改和完善。
使用经验设计法设计的梯形图程序，如图4所示。
根据系统控制要求小车在原位A（X2）处装料，在1号位（X3）和2号位（X4）两处轮流卸料。
小车在一个工作循环中有两次前进都要碰到X3，第一次碰到它时停下卸料，第二次碰到它时要继续前进，因此应设置一个具有记忆功能的内部继电器R1，区分是第一次还是第二次碰到X3。
小车在第一次碰到X3和碰到X4时都应停止前进，所以将它们的常闭触点与Y2的线圈串联，同时，X3的常闭触点并联了内部继电器R1的常开触点，使X3停止前进的作用受到R1的约束，R1的作用是记忆X3是第几次被碰到，它只在小车第二次前进经过X3时起作用。
它的起动条件和停止条件分别是小车碰到X3和X4，当小车第一次前进经过X3时，R1的线圈接通，使R1的常开触点将Y2控制电路中X3的常闭触点短接，因此小车第二次经过X3时不会停止前进，直至到达X4时，R1才复位。
小车自动往返控制PLC课程设计
小车自动往返控制PLC课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和结构，掌握其在小车自动往返控制系统中的应用。
2. 学生能掌握基本的逻辑控制语句和程序设计方法，实现对小车的自动往返控制。
3. 学生能了解传感器的工作原理，并将其应用于PLC控制系统中，实现小车行进中的障碍物检测和避让。
技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件进行程序设计，实现小车自动往返控制的功能。
2. 学生能通过实际操作，调试和优化PLC控制程序，提高小车的运行效率和稳定性。
3. 学生能运用相关工具和仪器进行电路搭建和故障排查，培养实际操作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对自动化技术和PLC控制系统的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生在小组合作中，学会沟通与协作，培养团队精神和责任感。
3. 学生能够关注PLC技术在工业生产和日常生活中的应用，认识到科技对社会发展的推动作用，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实际操作的结合，培养学生动手能力和创新能力。
学生特点：学生为高年级学生，具备一定的电子技术基础和编程能力，对新技术和新知识有较高的学习热情。
教学要求：教师需结合学生特点，采用任务驱动法、案例教学法和小组合作法等教学方法，引导学生主动探索，提高课程教学效果。
同时，注重过程评价，关注学生知识掌握和技能提升，培养其情感态度价值观。
通过分解课程目标为具体学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基础知识：包括PLC的组成、工作原理、编程语言及编程软件的使用，重点讲解与小车自动往返控制相关的基础知识。
- 教材章节：第一章 PLC概述，第二章 PLC组成与工作原理，第三章 编程语言与编程软件。
2. 逻辑控制语句：介绍PLC常用的逻辑控制语句，如与、或、非、定时器、计数器等，通过实例分析，让学生掌握逻辑控制语句的应用。
基于运料小车自动往返顺序控制的PLC程序设计
基于运料小车自动往返顺序控制的PLC程序设计基于运料小车自动往返顺序控制系统6.22.20151.运料小车的发展概况工厂运输现大多采用地面运输，地面运输主要采用叉车及手推运料小车，叉车需专人驾驶且无固定轨道，在车间内运行极不安全，手推运料小车需人为动力，劳动强度大，运输效率低。
随着经济的发展，运料小车不断扩大到工业运输的各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。
早期运料小车电气控制系统多为继电器-接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作。
后来，单片机应用到运料小车控制系统中。
但是单片机开发周期长，使用难，开发成本高，批量成本低，对人要求高，而且其稳定性不够高。
由于PLC 开发周期短，使用容易，开发成本低，批量成本高，对操作人员技术要求要求不高，并且稳定性好,抗干扰能力强，使得对基于PLC的运料小车控制系统的开发研究逐步加强。
PLC(Programmable Logical Controller)是20世纪70年代以来以微处理器为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。
由于它具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，使其在自动化控制的各个领域中得到了广泛的应用。
将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制。
降并且，控制系统具有连线简单，自动控制，控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好，安装、维修和改造方便可以降低系统的运行费用等优点，低系统的运行费用。
- 1 -基于运料小车自动往返顺序控制系统6.22.20152.可编程控制器(PLC)概述2.1 PLC的概述PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
三菱PLC编程实例(小车往返)
输出继电器 Y1 Y2 Y11 Y12
SQ1
S0
SQ2
S20
S22
SB1
X0
KM1 KM2 Y1
SQ1
X1
KM1 Y2
SQ2
X2
KM2 220V
SQ3
X3
COM1
L
N
FX2N—48MR
HL1
Y11
HL2 Y12
COM
COM3
220V
L
N
精选课件
5
原位 SQ1
M8002
S0
启动按钮 SB1
S20
右行限位 SQ2
S20
M8013 X2
S21
M8013 X3
S22
M8013 X1
Y1 Y11
SET S21
Y2 Y12
SET S22
Y1 Y11
SET S0 RET
END
ห้องสมุดไป่ตู้
精选课件
7
谢谢大家
精选课件
8
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
S21
左行限位 SQ3
S22
SQ3
S21
SQ1
S0
SQ2
S20
S22
小车右行，绿灯闪烁
小车左行，红灯闪烁
小车右行，绿灯闪烁
精选课件
6
M8002
S0 X0
S20 X2 X1
S21 X3
S22
M8013 M8013 M8013
Y1 Y11
Y2 Y12
Y1 Y11
M8002
S0
X0
SET S0 SET S20
基于PLC的小车自动往返运动控制系统2
第一章概述1完成本次循环工作后，停止在最初位置。
其运动路线示意图如下图如图1-1小车运动路线示意图2.1主电路图如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。
该电路图利用两个接触器的主触点KM1 KM2分别接至电机的三相电源进线中，其中相对电源的任意两相对调，即可实现电机的正反转，也可达到小车左右运行的目的。
假设接通KM1为正转（小车右行），则接通KM2为反转（小车左行）。
左行右行SO21-1所示。
第二章硬件设计图2-1小车循环控制的主电路原理2.2 I/O 地址分配如表2-1为小车循环运动 PLC 控制的I/O 分配表。
在运行过程中，这些 I/O 口分别起到了控制 各阶段的输入和输岀的作用，并且也使小车的控制过程更清晰明了，动作与结果显示更加方便直接。
KM 32.3I/O 接线图如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。
在进行调试过程时，在PLC模块上，当I0.0有输入信号，即按下SQ1;当I0.1有输入信号，也即按下SQ2以此类推，I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。
同理，输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现岀来。
图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图2.4元件列表如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。
在本次设计中就是利用这些元件，用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。
3.1程序流程图如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。
小车在一个周期内的运动由4段组成。
设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环地工作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停止在最初位置。
首先小车位于初始位置，按下SB1启动后，小车向右行驶；当碰到行程开关SQ4小车转向，向左行驶；碰到行程开关SQ2小车再一次转向，向右行驶；碰到行程开关SQ3,小车又向左行驶，直到再次碰到SQ1,然后开始依次循环以上过程。
若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动，若此时按下停止按钮SB2小车又碰到行程开关SQ1,则小车回到初始位置。
基于PLC小车自动往返控制
项目课题：基于PLC小车自动往返控制2015年8月项目一：基于PLC 小车自动往返控制利用PLC 完成小车自动往返控制线路的安装与调试1、 按下正转启动按钮→正转接触器线圈得电吸合→电动机正向连续运转→小车右行；小车右行碰到SQ1→小车右行停止，延时1s 后小车左行。
2、 按下反转启动按钮→反转接触器线圈得电吸合→电动机反向连续运转→小车左行；小车左行碰到SQ2→小车左行停止，延时1s后小车右行。
3、按下停止按钮后，电动机停止运转。
4、SQ3、SQ4为小车运行的左右行极限位开关。
5、控制线路具有短路保护、过载保护等完善的保护措施。
6、各小组发挥团队合作精神，共同设计出PLC的I/O分配表，电气原理图、正确选择安装所需要的电器元件、规范完成线路的安装与配线、正确编制出PLC程序，并下载到PLC内，完成任务运行调试（空载与带载实验）。
一、电动机继电器控制线路二、PLC基本知识一、根据控制要求，首先确定I/O的个数，进行I/O的分配。
本案例需要8个输入点，2个输出点，如表2-1所示。
表2-1 PLC的I/O配置二、根据控制要求分析，设计并绘制PLC系统接线原理图，如下图2-1所示。
1．设计电路原理图时，应具备完善的保护功能，PLC外部硬件也具备互锁电路。
2．PLC继电器输出所驱动的负载额定电压一般不超过220V，或设置外部中间继电器。
3．绘制原理图要完整规范。
图2-1 plc系统接线原理图三、安装与接线1．材料准备：根据接线原理图，列出需要的所有材料清单，如表2-2所示。
（1）选择元件时，主要考虑元件的数量、型号及额定参数。
（2）检测元器件的质量好坏。
（3）PLC的选型要合理，在满足要求下尽量减少I/O的点数，以降低硬件的成本。
表2－2 材料清单2．安装与接线将所有元件装在一块配电板上，做到布局合理、安装牢固、符合安装工艺范。
（2）根据接线原理图配线，做到接线正确、牢固、美观（图片）。
四、程序设计1．过载保护：当电动机过载时，热继电器FR触点动作，软硬件都能使电动机停止。
plc小车自动往返课程设计
plc小车自动往返课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握其在小车自动往返控制中的应用。
2. 学生能够描述小车自动往返过程中所涉及到的传感器、执行器及其工作原理。
3. 学生能够解释PLC编程中涉及的逻辑运算和程序流程控制。
技能目标：1. 学生能够运用PLC进行小车自动往返的编程设计，实现小车的自动启动、运行、停止和往返。
2. 学生能够运用相关软件进行PLC程序的编写、调试和优化。
3. 学生能够通过小组合作，解决实际操作过程中遇到的问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对自动化技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生在小组合作中，学会尊重他人、沟通交流，培养团队协作能力。
3. 学生能够认识到PLC技术在工业生产中的重要性，增强对工程技术应用价值的认识。
本课程针对初中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和实际应用能力。
通过本课程的学习，学生能够掌握PLC小车自动往返的相关知识，提高解决实际问题的能力，培养团队协作精神和创新意识。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的定义、功能、基本组成，使学生理解其工作原理和应用场景。
- 教材章节：第二章 可编程逻辑控制器概述2. 传感器与执行器：讲解小车自动往返过程中所用到的传感器（如红外线传感器、限位开关等）和执行器（如直流电机、步进电机等）。
- 教材章节：第三章 输入输出接口与传感器、第四章 执行器及其控制3. PLC编程基础：教授PLC编程中涉及的逻辑运算、程序流程控制等基础知识。
- 教材章节：第五章 PLC编程基础4. 小车自动往返控制程序设计：指导学生运用所学知识，设计并编写PLC控制程序，实现小车自动往返功能。
- 教材章节：第六章 PLC程序设计实例5. PLC程序调试与优化：教授学生如何运用相关软件进行PLC程序的调试与优化，提高程序稳定性和运行效率。
送料小车自动往返的PLC控制
3
输入输出接口
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内部电路
R1
I0.0
5 .6 k S1
D1
Q1
R2
1k
D2
1M
M
DC
L+
2 4v
3
输入输出接口
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❖ 3. 热电偶、热电阻扩展模块
❖ 4. PROFIBUS-DP通信模块
5.5 S7-200 PLC内部器件
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31
PLC数据类型
2
编址方式
3
寻址方式
4
元件功能及地址分配
31
PLC数据类型
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❖ 最基本的存储单位是位(bit)，8位二进制数组成1个 字节(Byte)，其中的第0位为最低位(LSB)，第7位为 最高位(MSB)。两个字节（16位）组成1个字(Word)， 两个字（32位）组成1个双字（Double word）。把位、 字节、字和双字占用的连续位数称为长度。
2
PLC基本组成
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❖ 可编程控制器主要由CPU、存储器、基本I/O接口电路、 外设接口、编程装置、电源等组成
输入 信号
输
输
入
出
接
CPU
接
口
存储器
口
电
单元
电
路
路
编程装置
输出 设备
2
PLC基本组成
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项目课题：
基于PLC小车自动往返控制
2015年8月
项目一：基于PLC 小车自动往返控制
利用PLC 完成小车自动往返控制线路的安装与调试
1
、 按下正转启动按钮→正转接触器线圈得电吸合→电动机正向连续运转→小车右行；小车右行碰到
SQ1→小车右行停止，延时1s 后小车左行。
2、 按下反转启动按钮→反转接触器线圈得电吸合→电动机反向连续运转→小车左行；小车左行碰到SQ2→小车左行停止，延时1s 后小车右行。
3、 按下停止按钮后，电动机停止运转。
4、 SQ3、SQ4为小车运行的左右行极限位开关。
5、 控制线路具有短路保护、过载保护等完善的保护措施。
6、 各小组发挥团队合作精神，共同设计出PLC 的I/O 分配表，电气原理图、正确选择安装所需要的电器元件、规范完成线路的安装与配线、正确编制出PLC 程序，并下载到PLC 内，完成任务运行调试（空载与带载实验）。
一、电动机继电器控制线路
二、PLC基本知识
一、根据控制要求，首先确定I/O的个数，进行I/O的分配。
本案例需要8个输入点，2个输出点，如表2-1所示。
表2-1 PLC的I/O配置
二、根据控制要求分析，设计并绘制PLC系统接线原理图，如下图2-1所示。
1．设计电路原理图时，应具备完善的保护功能，PLC外部硬件也具备互锁电路。
2．PLC继电器输出所驱动的负载额定电压一般不超过220V，或设置外部中间继电器。
3．绘制原理图要完整规范。
图2-1 plc系统接线原理图
三、安装与接线
1．材料准备：根据接线原理图，列出需要的所有材料清单，如表2-2所示。
（1）选择元件时，主要考虑元件的数量、型号及额定参数。
（2）检测元器件的质量好坏。
（3）PLC的选型要合理，在满足要求下尽量减少I/O的点数，以降低硬件的成本。
表2－2 材料清单
序号分类名称型号规格数量备注
1工具电工工具1套
2
器材万用表DT9205A型1块
3可编程序控制器FX3U-32M1台
4计算机自定1台
5编程软件GX Developer 81套
6配电盘500MM×700MM1块重点提示
7导轨C450．5米
8自动断路器DZ47-63/3P C631只
9自动断路器DZ47S C201只
10熔断器RT18-325只
11接触器CJX1-92只
12三相异步电动机JW-63141台
13按钮LA4-3H1只
14行程开关JLXK1-1114只
15端子排D-201根（20节）
16
耗材铜塑线BVR/2.5 MM210米主电路
17铜塑线BVR/1 MM225米控制电路
18紧固件螺钉（型号自定）若干
19线槽25mm×35mm若干
20号码管若干
2．安装与接线
将所有元件装在一块配电板上，做到布局合理、安装牢固、符合安装工艺范。
重点提示
（2）根据接线原理图配线，做到接线正确、牢固、美观（图片）。
四、程序设计
重点提示
1．过载保护：当电动机过载时，热继电器FR触点动作，软硬件都能使电动机停止。
2．程序中注意Y0和Y1的软件互锁，硬件接线中也作KM1和KM2的互锁。
3. 程序设计简洁、易读、符合控制要求。
梯形图程序
小车自动往返控制线路的梯形图程序，如图2-2所示。
图2-2 电动机正反转控制线路的梯形图程序
五、程序输入与调试
熟练的操作编程软件，能正确将编制的程序输入PLC；按照被控设备的要求进行调试、修改，达到设计要求。
利用编程软件输入程序，完成程序变换，正确选择COM端口。
选择COM方法：打开电脑设备管理器，查看端口数值。
写入PLC,达到以下设计要求：
1、按下正转启动按钮SB2→正转接触器KM1线圈得电吸合→电动机正向连续运转→小车右行；小车右行碰到SQ1→小车右行停止，延时1s后小车左行。
2、按下反转启动按钮SB3→反转接触器KM2线圈得电吸合→电动机反向连续运转→小车左行；小车左行碰到SQ2→小车左行停止，延时1s后小车右行。
3、按下停止按钮SB1后，电动机停止运转，小车停止运行。
4、SQ3、SQ4为小车运行的左右行极限位开关。
1．通电前检查电路的正确性，确保通电成功。
2．调试程序符合控制要求。
3．注意人身和设备的安全。
任务完成，仔细检查,客观评价,及时反馈
六、工作任务评价
1、各小组派代表展示（利用投影仪）任务完成效果，接受全体同学的检阅。
2、其他小组提出的改进建议：
3、小组评估与总结:
4、教师评估:
5、各小组对工作岗位的“6S”处理
在小组和教师都完成工作任务总结以后，各小组必须对自己的工作岗位进行“整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养”；归还所借的工量具和实习工件。
6、评价表
摘要
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