运料小车的控制运行
第三章控制系统设计
控制系统工作原理
3.1.1运料小车的运动流程
某自动生产线上运料小车的运动如图 3-1所示，运料小车由一台三相异步电动机拖动， 电机正转，小车向右行，电机反转，小车向左行。
在生产线上有
5个编码为1 —5的站点 供小车停靠，在每个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。
对小车的控制 除了启动按钮和停止按钮之外，还设有
5个呼叫按钮开关(HJ1--HJ5)分别与5个停靠站
点相对应。
3.1.2设备控制要求
3. 2小车运动分析
小车在呼叫按钮之间的运动如图3-2所示,
运料小车在自动化生产线上运动的控制要求如下：
(1) 按下启动按钮，系统开始工作，按下停止按钮, (2) 当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按扭 按钮HJ 所对应的停靠站时停止；
(3) 当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按扭 到按钮HJ 所对应的停靠站时停止；
(4) 当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按扭 按钮开关HJ1--HJ5应具有互锁功能，先按下者优先。
系统停止工作;
HJ 的编码时， HJ 的编码时, HJ 的编码时, 小车向右运行运行到 小车向左运行，运行 小车保持不动；呼叫 图3-1运料小车示意图
图3-2小车在呼叫按钮之间的运动
根据生产工艺要求设计出小车在运料过程中的速度变化情况如图3-3所示,
MD)
图3-3小车在两呼叫按钮之间运料过程中速度变化情况
根据料车运料过程中速度曲线图"确定变频器的频率变化情况如图3-4所示, 图3-4
变频器的频率变化情况
根据系统控制要求，分析出如下系统控制流程图，
图3-5控制系统流程图运料小车控制系统的PLC选型和资源配置
3.3.1控制系统图
控制系统如图3-5所示
系统资源分配
3.5.11\0 地址分配
由于CPU模块有14点数字量输入，10点数字量输出，所以不再需要输入、输出模块。
采用I \0自动分配方式，模块上的输入端子对应的输入地址是XOO0-XO15,输出端子对
应的输出地址是丫000-丫011。
3.5.2数字量输入部分
这个控制系统的输入有启动按钮开关、停止按钮开关、5个呼叫按钮开关、5个行程
开关共12点输入。
具体的输入分配如表3-1所示。
表3-1输入地址分配
3.5.3数字量输出部分
这个控制系统需要控制的外部设备只有控制小车运动的三相电动机。
但是电机有正转
和反转两种状态，分别对应正转继电器和反转继电器，所以输出点有2个。
具体的输出分配表如表3-2所示。
表3-2输出地址分配
3.5.4内部继电器部分
内部继电器地址分配如表3-3所示。
表3-3内部继电器地址分配
系统硬件设计
系统硬件接线图如图3-7、3-8所示，
按下启动按钮和呼叫按钮后，开始对行程开关数据寄存器DO和呼叫按钮数据寄存器D1中的数据进行比较。
当(D0)>( D1)时，即小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，M6得电，小车向左运行；当(DO) = (D1)时，即小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时，M7得电，小车不动；当(D(0<( D1)时，即小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，M8得电，小车向右运行。
图3-8主电路。
PLC运料小车的程序控制
运料小车的程序控制一、实验目的1.熟习时间控制和行程控制的原则。
2.掌握准时器指令的使用方法。
3.掌握次序控制继电器指令（SCR）的编程方法。
二、实验器械计算机一台；S7-200PLC—台；PC/PPI编程电缆一根；模拟输入开关一套；JD-PLC3运料小车实验模板一块；导线若干。
三、实验步骤1.按I/O接线图进行接线。
2.输入运料小车的控制程序，编译下载后，调试该程序。
3.按运料小车的次序功能图调试程序。
调试时，用模拟开关模拟输入信号，特别要注意模拟行程开关SQ1和SQ2状态的变化。
注意察看输入、输出状态指示灯（或输入信号、输出负载）的状态变化能否与次序功能图一致。
便于察看，也可点击“程序状态”按钮进行调试。
（1）、次序功能图（2）、I/O端子接线图YV1YV2KM1KM2FR1©1L丨Q0.0Q0.2(3)、梯形图c：crSQlT H-rH：)荊号I mti n ria[s^r0?<7皆开妾1YV1□o.u KMT37宓|J O=.T)网縮5L臭一蚩匹B疮莹―（琢］岡箱5丨篇二占审盘龄IPF岭1£02・SCRRS7丨本轴計1$ko.o i i/>I J用号[i«t注莊1KMl[002苗行RS0I荷和到GE，世字砖到樂三弓C啞序氐|1SQ3工巧J1辻毬\5Q2]101討7裡开关2i 第二乩腹序脚£3?―aCFf)HS ID|蚩乍CF碎耳舒庶忻嗚SOI8LHRW ii申茶刑匚・吕刊⑷屋时再EMC.0W2IN TCH 1D0-円IQOirtRW12[I5S J&K序聘T30$14—11—GCRlJ圏13丨龍三Eh稈序段结束——SCAL)阴U|萼四汇R程厅揑制祥梵15C4“seaRTS15|1车站T ISMttO畑2 I I() T3 E岡踣16左症到为<再序痔到第一孔邂序段3。
16(smE)仔車后.遊回耳垢状戒—se2sc.i—||C H)|地址汪釋|||]'l停止描铤TITLE=程序说明Network1结次序控制程序的设计方法和调试方法。
模块三 项目三 运料小车的PLC控制
模块三 顺序功能图与步进指令
项目三 运料小车的PLC控制 任务
1、亚龙PLC—三 菱主机单元一台
2、计算机一台
2器材
1目的
任务
1、能正确分析运料小车控制 要求
2、能正确画出运料小车的顺 序功能图
3、熟练运用三菱PLC编程软 件编写运料小车的SFC状态图
3要求
1、学习循环与跳转序 列的顺序功能图的编 写
4、主电路与控制电器原理图一样连线
5、 按照任务原理工作方式操作，观察任务现象，得出结论
在老师现场监 护下才能通电调 试，验证系统功 能是否符合控制 要求。
1
注意
2
若出现故障， 应立即切断电源， 分析并能独立检 修直至系统完成 功能。
项目三 全自动洗衣机的PLC控制 相关知识 选择序列顺序功能图
下，各分支中表示转换的短画线只能在水平线之 下的分支上。
• （2）合并： • 选择序列的结束称为合并，选择序列的合并是指
几个选择分支合并到一个公共序列上，各分支都 有各自的转换条件，各分支画在水平线之上，各 分支中表示转换的短画线只能画在水平单线之上 的分支上。
项目三 运料小车的PLC控制 相关知识 复合序列
【操作步骤（四）顺序功能图】
【操作步骤（四）梯形图】
【操作步骤（五）安装接线】
1、将电源开关拨到关状态，严格按接线图接线，电路不要 短路，否则会损坏PLC
2、先将PLC的电源线插进PLC正面的电源孔中，再将另一 端插到220V电源插板。
3、电源开关拨到开状态，PLC置于STOP状态，用计算机或 编程器将总程序输入PLC，输好程序后将PLC置于RUN状态。
【操作步骤（二）输入/输出（I/O）分配】
【精品】PLC运料小车
【精品】PLC运料小车PLC运料小车是一种应用于自动化生产线上的一种机械设备，主要是通过PLC控制对小车进行运行控制，使其在自动化生产线上进行物料的搬运。
本文将从小车的结构、工作原理、PLC编程实现等方面进行详细介绍。
一、结构组成PLC运料小车主要包括四个部分：小车、驱动系统、控制系统和电源系统。
小车：小车是整个PLC运料小车的核心组成部分，它通常是由钢铁材料制成，承载物料的托盘被放置在小车上，它可以通过驱动系统进行前后、左右移动。
驱动系统：驱动系统是控制小车运动的关键组成部分，它通过电动机和齿轮传动来实现小车的前后、左右移动，小车的方向可以通过电动机的正反转控制来实现。
控制系统：控制系统主要是通过PLC控制小车的运行和做出相应的动作反应，它是PLC运料小车的大脑，负责收集、处理和输出控制指令。
电源系统：电源系统主要是供给小车中的电动机和其他电子元件的电能，它可以是交流或直流的电源系统，通常使用外部电源供电。
二、工作原理PLC运料小车的工作原理主要是通过PLC控制主板，来控制小车的移动，小车可以移动到指定的位置并进行物料的搬运。
下面是小车的工作流程图：1. 小车处于原始位置。
2. PLC主板检测到小车需要移动，控制电动机转动。
3. 小车根据电动机前进的距离向前移动。
4. 当小车移动到指定的位置时，PLC主板控制小车停止运行。
5. 小车上的机械臂被控制拾取物料并搬运到指定的位置。
6. 当物料搬运完成后，小车继续移动到下一个位置。
7. 当小车完成所有运输任务后，回到原始位置。
三、PLC编程实现PLC编程是实现PLC运料小车控制的关键，下面是PLC编程的实现方式：1. 首先，在PLC的编程软件中创建一个程序，然后定义输入、输出和区域变量。
2. 将所有要控制的元件连接到PLC，包括电动机、感应器、按钮等等。
3. 设置IO口的通道，也就是将运载小车的电动机联通，在io口进行电机的开、关控制。
4. 将小车移动的方向和距离设定好，在PLC程序中加入相应的指令，控制小车前进或后退。
案例7 送料小车的PLC控制.
案例七送料小车的PLC控制一、学习目的1．对送料小车往返控制的了解及认识2．学习限位开关、金属传感器的应用。
3．学习PLC控制减速电机正反转。
4．培养解决问题的能力二、设备及器件●配备FX3U-32M型PLC的实验装置一套●SC-09电缆1根●电脑1台●GX Developer编程软件一套●小车运动控制模块一套三、实验原理系统设有启动、停止按钮各一个，模拟限位开关SQ0、SQ1、SQ2共三个。
如图9-1所示。
SQ0(A地) SQ1(B地) SQ2(C地)图9-1 送料小车示意图送料小车往返控制要求：当按下启动按钮后，启动送料小车。
小车从原点A地（SQ0）的位置停留5s进行装料，由A地（SQ0）位置送料到B地（SQ1）位置后，即刻卸料，空车返回到A地（SQ0）位置停留5s进行装料。
当小车由A地（SQ0）送料到C地（SQ2）位置，途中经过B地（SQ1）不停止，继续前进，当到达C地（SQ2）位置，同样即刻卸料，空车返回A地（SQ0）位置停留5s进行装料；以此往复循环。
当按下停止按钮，小车停止循环。
四、I/O 分配表表9-1 送料小车I/O 分配表输入口 说明输出口 说明 X0 左限位 Y0 KA1 X1 传感器B1 Y1 KA2 X2 传感器B2 X3 启动 X4 停止 X5复位五、I/O 接线图图9-2 送料小车I/O 接线图注意事项：（1）先将PLC 的电源线插进PLC 正面的电源孔中，再将另一端插到220V 电源插板。
（2）将电源开关拨到关状态，严格按图9-2所示接线，注意24V 电源的正负不可短接，电路不要短路，否则会损坏PLC 触点。
六、梯形图SQ0 SQ1 SQ2停止 启动 复位FX3U图9-3 送料小车梯形图。
PLC控制运料小车
项目七PLC控制运料小车的运行1．项目任务本项目的任务设计一个运料小车往返运动PLC控制系统。
系统控制要求如下：小车往返运动循环工作过程说明如下：小车处于最左端时，压下行程开关SQ4，SQ4为小车的原位开关。
按下启动按钮SB2，装料电磁阀YC1得电，延时20s，小车装料结束。
接着控制器KM3、KM5得电，向右快行；碰到限位开关SQ1后，KM5失电，小车慢行；碰到SQ3时，KM3失电，小车停止。
此后，电磁阀YC2得电，卸料开始，延时15s后，卸料结束；接触器KM4、KM5得电，小车向左快行；碰到限位开关SQ2，KM5失电，小车慢行；碰到SQ4KM4失电，小车停止，回到原位，完成一个循环工作过程。
整个过程分为装料、右快行、右慢行、卸料、左快行、左慢行六个状态，如此周而复始的循环。
图7-1 运料小车往返运动示意图2．任务流程图本项目的具体学习过程见图2-2。
图7-2 任务流程图学习所需工具、设备见表7-1。
表7-1 工具、设备清单1．功能图编程的特点功能图也叫状态图。
它是用状态元件描述工步状态的工艺流程图。
功能转移图与步进梯形图表达的都是同一个程序，其优点是让用户每次考虑一个状态，而不必考虑其它的状态，从而使编程更容易，而且还可以减少指令的程序步数。
功能转移图中的一个状态表示顺序控制过程中的一个工步，因此步进梯形图也特别适用于时间和位移等顺序的控制过程，也能形象、直观的表示顺序控制。
功能编程开始时，必须用STL使STL接点接通，从而使主母线与子母线接通，连在子母线上的状态电路才能执行，这时状态就被激活。
状态的三个功能是在子母线上实现的，所以只有STL接点接通该状态的负载驱动和状态转移才能被扫描执行。
反之，STL接点断开，对应状态就为被激活，前一状态就自动关闭。
状态编程的这一特点，使各状态之间的关系就像是一环扣一环的链表，变得十分清晰单纯，不相邻状态间的繁杂连锁关系将不复存在，只需集中考虑实现本状态的三大功能既可。
学习任务一：运料小车变频控制运行与操作
交流调速系统安装与调试（技师）学习任务一：运料小车变频控制运行与操作任务描述：某厂开发制造一套货物自动传输系统，要求运料小车采用变频器进行传送货物过程的速度控制，并达到在A仓------B仓之间进行往复循环运行，对送料小车自动循环控制的要求为：第一次按动送料按钮，预先装满料的小车前进送料，频率为25赫兹，15秒后加速到50赫兹，经20秒后频率降到10赫兹，，到达卸料处B（前限位开关SQ2）自动停下来卸料，经过卸料所需设定时间30S延时后小车自动高速（50赫兹）返回到装料处A（后限位开关SQ1），经过装料所需设定时间45S后，小车自动再次前进送料，卸完料后小车又自动返回装料，如此自动循环。
学习目标：通过一体化课程，我们应能：1、借助有关资料或网络资源，能了解西门子MM420变频器的面板基本按键功能。
2、借助有关资料或网络资源，能了解西门子PLC S7-200的面板基本端子功能3、借助有关资料或网络资源，能进行西门子MM420变频器基本参数的设置与调试。
4、根据任务要求，完成线路接线安装与变频器参数、PLC编程的设置。
5、按照任务要求，熟知运料小车控制原理，操作变频器测试是否达到设计目标。
工作过程与内容活动一：明确任务、分析示意图；活动二：I/O地址分配、变频器参数设置；活动三：绘制PLC外部接线图，PLC程序编制；活动四：安装与调试；活动五：成果展示及工作总结。
活动一：明确任务、分析示意图1、认真分析任务描述，明确任务要求。
（建议：动画演示）2、了解相关设备、工具、仪表的使用。
3、准备相关设备的用户手册等文件资料。
4、制定任务实施计划。
活动二：I/O地址分配、变频器参数设置1、PLC 输入输出(I/O)地址分配表输入（I）输出（O）停止SB1 I0.0 变频器数字端DIN1 Q0.0 正向起动SB2 I0.1 变频器数字端DIN2 Q0.1 反向起动SB3 I0.2 变频器数字端DIN3 Q0.2 卸料限位SQ1 I0.3上料限位SQ2 I0.42、变频器参数设置表恢复出厂设置P0010=30 P0970=1电动机基本参数设置P0010=1 快速调试P0304=230 电机额定电压P0305=1 电机额定电流P0307=0.6 电机额定功率P0310=50 电机额定频率P0311=1440 电动机额定转速P0010=0 快速调试结束变频器基本参数P0003=3 参数访问级P0700=2 选择命令源P0701=17 选择数字输入1的功能（固定频率）P0702=17 选择数字输入2的功能（固定频率）P0703=17 选择数字输入3的功能（固定频率）P1000=3 选择频率设定值（固定频率）P1001=25P1002=50P1003=10P1004= -50P1080=0 最小频率P1082=50 最大频率P1120=5 斜坡上升时间P1121= 5 斜坡下降时间活动三：绘制PLC外部接线图，PLC程序编制1、PLC外部接线图；2、梯形图程序活动四：安装与调试（提供录像）活动五：成果展示及工作总结（提供照片）（建议在软件中提供交互表格等）。
(PLC)运料小车三地往返运行控制
一体化
课程
Plc应用
学习任务
运料小车三地往返运行控制
学时数
30
教学班级
电动29班
教学时间
11月11、13、14、15、18、20、21、22日
学习任务描述
在自动化生产线中，除了要求小车在甲乙两地之间自动往返运行，有时还需要小车在三地甚至更多地之间自动往返，这都是典型的顺序控制。我们可以根据以前学过的定时器或计数器来实现，但是编程比较复杂。本次任务就是通过学习状态转移图法和步进指令来实现任务。
判断学生是否明确工作任务，能够准确的说出任务的设计要求。
1、阅读工作任务单
2、明确需要完成的任务及要求。
提问法
小组讨论法
教学活动2：
分析工作任务
（5课时）
分析任务要求
（200分钟）
1、怎样实现电动机的左行、右行。（电动机的正反转）
2、怎样使小车在规定位置停留数秒。（行程开关和定时器）
3、小车的这种顺序运行可以用什么指令来实现。（状态转移图法和步进指令）
难点：学生锻炼自己画状态转移图的思路。
资源准备
学材，PLC设备
学习评价
附：评价表
1、是否能安全生产。
2、是否能理解工作任务，在课堂上表现是否积极。
3、能否能准确的完成外部接线、主回路图、程序编写、运行、调试、排故障的任务过程。
4、是否能与小组很好的沟通、合作、有团队精神。
教学反思
学生对顺序步骤的设计还是比较欠缺，需要多加练习。
10
2、小组完成一份主电路的原理图。
讲解法
确定I/O点数及外部接线
（120分钟）
1、根据设计任务确定I/O总点数。
多种工作运料小车PLC控制系统
PLC控制系统
第十八组：刘叶 李平
一:控制要求
• • • 运料小车在生产系统中经常被使用,一般用来在两地或多地间实现物资的运输 等.以下为某小车的控制要求. 小车由电动机拖动,电动机正转时小车前而电动机反转时小车后退. 小车的初始位置在最左端A处,小车能在任一位置启动和停止,当按下启动按钮, 漏斗打开,小车装料,装料10S后,小车开始前进.到达卸料B处,小车自动停止,打 开底门卸料,经过卸料所设定时间10S后,小车自动返回装料A处.然后再装料,如 此循环.对小车工作系统有如下几种控制方式: 1、单一操作。即可用相应的按钮来接通或断开各负载。这种开关工作方式下， 选择开关置于手动档。 2、返回原位。按下返回原按钮，小车自动返回初始位置。这种工作方式下， 选择开关返回原位档。
2、PLCI/0分配口
3.接线图
⒋梯形图程序设计
⒋梯形图程序设计
⒋梯形图程序设计！源自• (1)、手动工作方式• •
（2）、自动工作方式
1、连续。小车处于原位，按下启动按钮，小车按前述工作过程连续循环工作， 按下停止按钮，小车返回原位，停止工作。这种工作方式下，选择开关置于 连续操作档。 2、单周期。小车处于原位，按下启动按钮后，小车系统开始工作，工作一个 周期后，小车回到初始位置停止。
运料小车的PLC控制系统
(3)O/ON指令使用说明
1)O/ON指令可作为并联一个触点指令，紧接在LD/LDN指令 之后用，即对其前面的LD/LDN指令所规定的触点并联一个 触点，可以连续使用。
2)若要并联连接两个以上触点的串联回路时，须采用OLD指 令。
3)ON操作数：IQM、SM、V、S、T、C。
4.电路块的串联指令ALD (1)指令功能 ALD：块“与”操作，用于串 联连接多个并联电路绢成的电 路块。 (2)指令格式(如图所示)
（1）触点代表CPU对存储器的读操作，动合触点和存储器的位状态 一致，而动断触点和存储器的位状态相反。且用户程序中同一触点可 使用无数次。
（2）线圈代表CPU对存储器的写操作，若线圈左侧的逻辑运算结果
为“1”，则表示能流能够达到线圈，CPU将该线圈所对应的存储器
的位置位为“1”；若线圈左侧的逻辑运算结果为“0”，则表示能流不
(3)LD/LDN，=指令使用说明 1)LD/LDN指令用于与输入公共母线(输入母线)相联的接点，也可与
OLD、ALD指令配合使用于分支回路的开头。 2)=指令用于Q、M、SM、T、C、 V、S,但不能用于输入映像寄存器I。
输出端不带负载时，控制线圈应尽量使用M或其他，而不用Q。 3)可以并联使用任意次，但不能串联，如图2-10所示。 4)LD/LDN的操作数：I、Q、M、SM、T、C、V、S。 5)=(OUT)的操作数：Q、M、SM、T、C、V、S。
出衡量具有特殊性。
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第一节 员工的培训管理
4.员工培训方式
培训方式的选择得当与否，直接关系到培训的 实施和培训效果的好坏。培训的具体方式是多 样的。
（1）按培训性质的不同分为代理性培训和亲 验性培训两种。
运料小车的PLC控制
运料小车的PLC控制概述运料小车（Material Handling Cart）是一种用来运输物品的小型车辆。
它通常由运载部分（如平台）和移动部分（如轮子）组成。
在许多工业应用中，运料小车被广泛应用于物流、生产线和仓库等场合，以提高生产效率和降低人工成本。
PLC（Programmable Logic Controller）是一种专用于工业自动化领域的计算机控制系统。
它通常由输入模块、输出模块、中央处理器和编程软件等组成，并可以通过编程实现自动控制。
在运料小车中，PLC的应用可以实现自动控制运载部分的高低、前后移动等功能。
运料小车的PLC控制系统设计输入模块运料小车上的输入设备通常包括传感器和按键等。
传感器用于获取外部环境信息，例如测量货物重量、检测行驶路线等；按键则用于人工控制小车的运动。
在PLC控制系统设计中，应将这些输入设备与相应的输入模块相连接，以实现对小车的实时控制。
输出模块运料小车上的输出设备通常包括电机和气缸等。
电机用于驱动小车的轮子前进或后退，气缸则用于控制运载部分的高低。
在PLC控制系统设计中，应将这些输出设备与相应的输出模块相连接，以实现对小车的运动和运载部分高低的实时控制。
中央处理器PLC控制系统的中央处理器是控制系统的核心。
在运料小车中，中央处理器负责实时读取输入模块的信号，判断控制逻辑，并输出对应的控制信号到输出模块。
中央处理器的性能和可靠性对PLC控制系统的稳定性和可靠性具有重要的影响。
编程软件PLC控制系统的编程软件通常用于编写和调试控制逻辑。
设计者可以通过编程软件实现自动控制和优化控制逻辑，提高小车的运行效率和可靠性。
运料小车的PLC控制系统实现为了实现运料小车的PLC控制功能，需要进行如下操作：1. 设计控制逻辑首先，需要根据具体的控制需求，设计对应的控制逻辑，并将其编译成PLC控制程序。
2. 配置输入输出模块其次，需要将小车上的输入输出设备与PLC控制系统的输入输出模块相连接，并进行初始化配置。