基于运料小车自动往返顺序控制的PLC程序
PLC控制运料小车
__________________________________________________P L C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。
序号分类名称型号规格数量单位备注1 工具常用电工工具 1 套2 万用表MF47 1只3设备PLC FX1N-40MR 14 运料小车 1 个5 交流接触器KM3、KM4、KM5 3只6 三相电源插头16A 17 电磁阀YC1、YC2 28 行程开关SQ1、SQ2 2限位开关SQ3、SQ4 21．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。
运料小车的往返控制plc
运料小车的往返控制
姓名： 班级： 学号： 成绩：
一、 控制要求
1.初态时，小车位于原点，按下启动按钮，小车开始加料 10S 后小车向前运动 3.到达 A 点后小车卸料 3S 后小车后退到原点并循环
SQ A
二、 流程
SQ B
初态 SB2 在A点加料 10s 前进 SQB 小车卸料 3s 后退 SQA 加料
M1
M2
M3
T0 T1 M100
初 态
加 料 前 进
卸 料 后 退
加 料
五、 表达式
六、 梯形图
七、 仿真运行过程及结果
开始调试
当前值更改 X0-ON，Y0 接通，加料
加料 10s 后，Y1 接通小车前进
小车前进到 B 点，X3-ON，Y3 接通，小车卸料
卸料 3s 后，Y3 接通，小车后退 X3-OFF
小车后退到 A 点，X2-ON，小车加料，如此循环，直到结束。 精心搜集整理，只为你的需要
1
2
3
4
5
三、 I/O 分配及连线
I
X0
SB2
X1
SB1
X2
SQ（加料）
KM1
Y1（前进）
KM2
Y2（卸料）
KM3
Y3（后退）
四个辅助继电器：M0、M1、M2、M3 记忆输入信号：M100 定时器：T0 K100、T1 K30
四、 状态表
Y0 Y1 Y2 Y3 X0 X2 X3 M0
基于PLC的小车自动往返运动控制系统
摘要可编程控制器(PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
本设计是基于PLC编程的生产流水线小车循环运动控制设计.论述了小车控制系统的软、硬件设计方案及其控制原理.采用的是步进指令，因而比较简洁。
关键词:PLC 步进指令循环控制目录摘要。
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I第一章概述。
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(1)1.1设计背景及意义.。
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.1第二章硬件设计。
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(3)2.1主电路图。
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32.2 I/O地址分配...。
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42.3 I/O接线图。
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42.4 元件列表。
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..5第三章软件设计.。
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.63.1 程序流程图.。
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2 梯形图...。
《PLC编程与应用(西门子)》项目2 任务二自动往返送料小车的PLC控制
1．通电延时型定时器（TON）
当使能端输入接通时，定时器开始计时，当前值从0开始递增，当前值大于或等于设定值时，该定时器被置位（输出状态位置1）。当达到设定值后，定时器继续计时，一直计到最大值32767。当使能端输入断开时，定时器复位（当前值清零，输出状态位置0）。
2．有记忆的通电延时型（TONR）
对于长时间延时电路，可以使用多个定时器串连使用，延时时间等于多个定时器延时时间相加。
例题2：编制用PLC定时器控制的报警闪烁程序，要求报警时指示灯亮5秒，灭2秒，如此反复。
例题3：如图2-2-7所示为一灯塔，L1~L8为指示灯。要求：接通SD启动开关2秒后，L1指示灯点亮，又经过2秒后L2~L4同时点亮，再经过2秒后，L5~L8同时点亮；断开SD启动开关，3秒后L1熄灭，又经过3秒后L2~L4同时熄灭，再经过3秒后L5~L8同时熄灭，设计PLC的控制程序。
2．能根据控制要求编写程序并正确安装接线、调试程序。
教学重点
1．定时器、置位、复位等指令的功能及其编程格式。
2.用定时器、置位、复位等指令编程的方法。
3．根据控制要求编写程序并安装接线、调试程序。
教学难点
根据控制要求用定时器、置位、复位等指令编写程序。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授定时器指令功能及其编程格式。通过现场教学设备的演示，让学生掌握PLC的安装接线及程序调试。
当使能端输入接通时，定时器开始计时，当前值递增，当前值大于或等于设定值时，定时器被置位。当达到设定值后，定时器继续计时，一直计到最大值32767。当使能端断开时，当前值保持不变，使能端再次接通时，在原记忆值的基础上递增计时。定时器需要复位时，利用复位指令（R）使其当前值清零。
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1-1所示。
如图1-1 小车运动路线示意图第二章硬件设计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）。
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出的作用，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。
表2-12.3 I/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的状态表现出来。
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。
表2-2第三章软件设计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。
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图 2-1 PLC 三菱 FX 系列
内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过 数 字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设 备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。” 2.2.1 PLC 的特点
（1）可靠性高，抗干扰能力强 （2）配套齐全，功能完善，适用性强 （3）易学易用，深受工程技术人员欢迎 （4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 （5）体积小，重量轻，能耗低 2.2 PLC 的构成 从结构上分，PLC 分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式
-2-
基于运料小车自动往返顺序控制系统 6.22.2015
(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。
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。
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。
基于运料小车自动往返顺序控制的PLC程序
基于运料小车自动往返顺序控制的PLC程序2008-09-12来源：中国自动化网浏览：1211 摘要：本文基于运料小车自动往返顺序控制PLC程序设计，提出五种PLC程序设计方法，对各种设计方法思路和特点，作了全面阐述和归纳总结，并对它们进行了比较。
关键词：PLC，顺序控制，顺序功能图，梯形图，指令。
1 引言自动化生产线上，有些生产机械工作台需要按一定顺序实现自动往返运动，有还要求某些位置有一定时间停留，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，具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，程序设计方法多样，便于不同层次设计人员理解和掌握。
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，小车启动前位于原位A处，一个工作周期流程控制要求如下：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>经验设计法是生产机械工艺要求和生产过程，典型单元程序基础上，做一定修改和完善。
使用经验设计法设计梯形图程序，如图4所示。
系统控制要求小车原位A（X2）处装料，1号位（X3）和2号位（X4）两处轮流卸料。
小车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，应设置一个具有记忆功能内部继电器R1，区分是第一次第二次碰到X3。
小车第一次碰到X3和碰到X4时都应停止前进，将它们常闭触点与Y2线圈串联，同时，X3常闭触点并联了内部继电器R1常开触点，使X3停止前进作用受到R1约束，R1作用是记忆X3是第几次被碰到，它只小车第二次前进X3时起作用。
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基于运料小车自动往返顺序控制的PLC程序
2008-09-12来源：中国自动化网浏览：1211 摘要：本文基于运料小车自动往返顺序控制PLC程序设计，提出五种PLC程序设计方法，对各种设计方法思路和特点，作了全面阐述和归纳总结，并对它们进行了比较。
关键词：PLC，顺序控制，顺序功能图，梯形图，指令。
1 引言
自动化生产线上，有些生产机械工作台需要按一定顺序实现自动往返运动，有还要求某些位置有一定时间停留，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，具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，程序设计方法多样，便于不同层次设计人员理解和掌握。
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，小车启动前位于原位A处，一个工作周期流程控制要求如下：
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>
经验设计法是生产机械工艺要求和生产过程，典型单元程序基础上，做一定修改和完善。
使用经验设计法设计梯形图程序，如图4所示。
系统控制要求小车原位A（X2）处装料，1号位（X3）和2号位（X4）两处轮流卸料。
小车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，应设置一个具有记忆功能内部继电器R1，区分是第一次第二次碰到X3。
小车第一次碰到X3和碰到X4时都应停止前进，将它们常闭触点与Y2线圈串联，同时，X3常闭触点并联了内部继电器R1常开触点，使X3停止前进作用受到R1约束，R1作用是记忆X3是第几次被碰到，它只小车第二次前进X3时起作用。
它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X3时，R1线圈接通，使R1常开触点将Y2控制电路中X3常闭触点短接，小车第二次X3时不会停止前进，直至到达X4时，R1才复位。
此外，将R1另一对常开触点与X0并联，为第二次驱动Y0装料做准备。
图5 置位/复位指令设计梯形图
4．2 置位/复位指令设计法
使用置位/复位指令设计梯形图程序，如图5所示。
程序中，每个过程对应一个内部继电器，用前级步对应内部继电器常开触点与转换条件对应触点串联，作为后续步对应内部继电器置位条件，用后续步所对应内部继电器常开触点，作为有前级步对应内部继电器复位条件。
如小车原位A处，按下SB1，X0接通，R1置位驱动Y0，开始装料并定时，用R1常开触点与T0常开触点串联作为R2置位条件，用R2常开触点作为R1复位条件，当定时时间一到，R2置位驱动Y1，小车前进，R1复位。
为使系统能周期性循环工作，用R8（R8置位驱动Y3，小车后退）和R0常开触点串联，与X0并联作为R1再次置位条件。
对简单顺序控制系统也可直接对输出继电器置位或复位。
该方法无需再增加内部继电器来记忆小车X3次数，逻辑顺序转换关系十分明确，初学者编程时，更加容易理解和掌握。
4．3 保持指令设计法
使用保持指令设计梯形图程序，如图6所示，该编程技术与以置位/复位指令编程技术基本类似。
不同之处是：保持指令置位控制端不能有多个触点并联输入，增加了一个内部继电器R9，初始启动或循环工作时，R9置位，使R1置位；另外，使用保持指令所编制程序步数要比置位/复位指令所编制程序步数要少多，占用内大为减少。
SR左移位寄存器指令功能只能为内部继电器WR16位数据左移1位。
该指令主对数据输入，移位脉冲输入，复位输入信号处理。
数据移位脉冲输入上升沿逐位向高位移位一次，最高位溢出，当复位信号输入到来时，寄存器所有内容清零[4>。
使用SR左移位寄存器指令设计梯形图，如图7所示，SR指令数据输入控制端为R1常开触点，移位脉冲输入控制端为R2常开触点，复位信号输入控制端由X2、R37（R37置位驱动Y3，小车后退）常开触点和R0常闭触点串联组成。
起初原位A处，WR3所有位均为0，R1置位，当X0接通，R0置位，R2接通一个周期，1被移入末位，R30置位驱动Y0，开始装料并定时，同时R1复位；当定时时间一到，R2再接通一个周期，R31置位驱动Y1，小车后退；R2到信号一次，就把内部寄存器内WR3中各位数据依次向左移位一次，使R30至R37依次电，系统以此按顺序工作，直至完成一个周期，R1重新置位，系统开始下一轮周期工作。
当X1接通时，R0复位，，系统完成本周期工作后，WR3所有内容清零，系统停止工作。
该方法设计梯形图看起来简洁，设计效率也到进一步提高，容易被初学者理解和接受。
这种设计方法可以用于送料小车自动往返顺序控制电路中，彩灯顺序控制电路中应用也十分广泛。
4．5 步进指令设计法
步进指令是专门为顺序控制设计提供指令，步进指令按严格顺序分别执行各个程序段，每个步进程序段都是相对独立，执行完前一段程序后，下一段程序才能被激活。
执行下一段程序之前，PLC要将此前步进过程复位，为下一段程序执行做准备。
各段程序中所用输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等都不允许出现相同编号，否则按出错处理。
使用步进指令设计梯形图程序，如图8所示，
X0与X2串联作为启动步进信号，X2与R0常闭触点串联作为步进结束信号，X2与R0常开触点串联作为周期性循环工作步进启动信号，T0、X3、T1、X2、T0、X4、T1分别作为过程0～过程7之间转换控制信号。
图8 步进指令设计梯形图
这种编程技术很容易被初学者接受和掌握，有经验工程师，也会提高设计效率，程序调试、修改和阅读也很容易，使用方便，顺序控制设计中应优先考虑，该法工业自动化控制中应用较多。
5 结束语
本文提出基于运料小车自动往返顺序控制系统五种PLC程序设计方法各有特点，实际应用中，可实际情况选择一种来设计程序，以适应不同场合控制要求。
实践表明，这些程序设计方法很容易被设计者接受和掌握，用它们可以心应手设计出任意复杂顺序控制程序，提高设计效率和缩短生产周期。