小车自动往返装卸料控制课程设计
plc课程设计往返小车
plc课程设计往返小车一、教学目标本章课程旨在通过学习PLC（可编程逻辑控制器）课程设计往返小车，使学生掌握以下知识目标：1.理解PLC的基本原理和组成；2.掌握PLC编程软件的使用；3.学习PLC控制系统的设计和调试方法。
在技能目标方面，学生应能够：1.独立完成PLC控制系统的硬件连接；2.使用PLC编程软件编写控制程序；3.对PLC控制系统进行调试和优化。
在情感态度价值观目标方面，我们期望学生：1.培养对PLC技术的兴趣和好奇心；2.理解PLC技术在工业自动化中的应用价值；3.树立团队合作和问题解决的意识。
二、教学内容本章课程的教学内容将围绕PLC课程设计往返小车展开，具体包括以下部分：1.PLC基础知识：介绍PLC的定义、分类、基本原理和组成；2.PLC编程软件：讲解编程软件的安装、使用方法和编程技巧；3.PLC控制系统设计：教学如何根据实际需求设计PLC控制系统，包括硬件选型、I/O分配、程序编写等；4.控制系统调试与优化：介绍调试工具和调试方法，讲解如何对控制系统进行优化。
三、教学方法为了提高教学效果，本章课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：讲解PLC基本原理、编程方法和控制系统设计等理论知识；2.案例分析法：分析实际案例，让学生了解PLC技术在工业自动化中的应用；3.实验法：安排实验室实践，让学生动手操作，巩固所学知识；4.讨论法：学生进行小组讨论，培养团队合作和问题解决能力。
四、教学资源为了支持本章课程的教学，我们将提供以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供理论知识的学习；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解抽象概念；4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能动手实践。
五、教学评估本章课程的教学评估将采用以下方式，以确保评估的客观性和公正性：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答和团队协作表现，占总评的30%；2.作业：布置适量作业，评估学生的理论知识掌握和编程实践能力，占总评的20%；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力，占总评的20%；4.课程设计：评估学生完成往返小车PLC课程设计的能力，占总评的30%。
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。
毕业设计装卸料小车多方式运行的PLC控制系统设计
Abstract：
Early electric car control system of the transporter over the relay - contactor complex system composed of The system design cycle,there is a long,bulky,high cost,defects,no data processing and communications functions,must be hand operated,will be applied to transport materials car PLC electrical control system and can realize automatic control operation of the car,reducing the running costs of the system,PLC control system for electric car transporter with a simple connection to control speed,reliability and maintainability is good,easy to install,repair and improvement and so on.With economic development,transport materials to various areas of growing car,from manual to automatic,and gradually formed the mechanization and automation.
基于PLC的装卸料小车控制系统设计
基于PLC的装卸料小车控制系统设计1.引言现代装卸料小车广泛应用于仓库、工厂、码头等场景，以提高装卸效率和减轻人工劳动强度。
本文将设计一个基于PLC的装卸料小车控制系统，以实现小车的自动化运行和物料的安全装卸。
2.系统概述装卸料小车控制系统由PLC、传感器、执行器、人机界面等组成。
传感器用于感知小车的位置和周围环境，PLC根据传感器反馈的信息控制执行器实现小车的运动和物料的装卸，人机界面用于操作和监控。
3.系统设计3.1传感器选择小车位置的感知可以选择使用编码器或激光测距传感器，周围环境的感知可以使用红外传感器或超声波传感器。
根据具体的应用场景和要求选择合适的传感器。
3.2PLC选择PLC作为控制系统的核心，负责控制整个系统的运行。
根据系统的需求选择合适的PLC，例如西门子、施耐德等品牌的PLC。
3.3执行器选择小车的运动可以选择使用电机驱动轮子，电机的选择需要根据小车的载重和速度等要求进行合理设计。
物料的装卸可以选择使用气缸、伺服电机或液压系统等执行器。
3.4人机界面设计人机界面可以选择使用触摸屏或按钮开关等设备，用于操作和监控系统。
界面需要提供启动、停止、急停、重置等按钮以及显示小车的位置和状态等信息。
4.系统功能4.1自动定位功能通过编码器或激光测距传感器感知小车的位置，PLC根据预设的路径和目标位置控制小车自动行驶到目标位置，并停止在合适的位置。
4.2路径规划功能根据物料的装卸点和仓库、工厂等场景的布局，PLC可以进行路径规划，使小车以最短路径或最优路径运行，并避开障碍物。
4.3动态装卸功能PLC根据传感器反馈的物料信息，控制执行器实现物料的自动装卸。
在装卸过程中，可以通过传感器检测装卸是否完成，确保装卸的安全性和正确性。
4.4人机交互功能人机界面可以实现对小车的启动、停止、急停和重置的操作，同时显示小车的位置和状态等信息。
人机界面还可以提供报警和故障信息的显示，方便操作人员进行及时处理。
小车自动往返装卸料控制课程设计
机电一体化课程设计2012级小车自动往返装卸料控制学生姓名学号系别专业班级指导教师完成日期目录1. 引言近年来;随着大规模集成电路的发展;可编程控制器得到了迅速的发展..PLC 是以微机技术为核心的通用工业控制装置;它将传统的继电器-接触器控制技术与计算机和通信技术融为一体;在工业自动化、机电一体化以及传统的工业控制方面;得到了广泛的应用;发挥着越来越大的作用..它采用一类可编程控制器的存储器;用于其内部存储程序;执行逻辑运算;顺序控制;定时;计数及算术操作等面向用户的指令;并通过数字或模拟式输入/输出信号;控制各种类型的机械或是生产过程..可编程控制器及其有关外部设备;都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计..目前;PLC的主要品牌有西门子、三菱、欧姆龙、韩国LG、美国AB、ABB、松下、富士、施耐德等..而且PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一;小车自动往返与定位控制就是控制应用的一个典型例子;由于可编程控制器具有很好的处理小车自动往返与定位控制以及良好的稳定性;而且可以很简单的改变控制的方式;因此运用PLC来设计小车自动往返与定位运动越来越普遍..通过本设计;让我们掌握小车往返运行装卸料的控制原理..并且能够综合应用与与PLC控制技术应用在实际工程中为今后的工作打下基础..了解设计过程;实际动手操作;对于以后遇到类似的问题也知道如何取解决..2. 设计任务2.1 设计内容设计小车自动往返装卸料控制;由PLC控制;组态软件作为人机控制;实现系统运行监控..编写PLC梯形图和设计组态软件用户程序;最终调试达到控制要求.. 2.2 控制要求如图2-1所示;设计小车自动往返装卸料控制;具体控制要求如下：一辆小车在A;B两点之间运行;在A;B两点各设一个限位开关;如图所示;小车在A点时后限位开关受压动作;操作控制按钮可使小车向前行至料斗下碰到前限位开关;停止;装料后再返回A地将料卸下..小车要求有4种控制方式..a)手动控制方式；b)单步运行控制方式；c)单周期运行控制方式；d)自动循环运行控制方式..详细控制要求如下：1手动控制方式在手动控制方式下;可用4个控制按钮控制小车的向前、向后运行;以及车门的打开和料斗门的打开..小车的运行由三相异步电动机控制;小车的车门和料斗的车门由电磁铁控制;当电磁铁得电时;料斗门或斗门打开;失电时关闭..①小车向前运行：小车在料斗下面时不能向前运行;小车的车门在打开时不能运行;小车采用点动控制;按下向前运行按钮;小车向前进;当小车行至料斗下时;碰到前限位开关时应停下来..②小车向后运行：小车在A地点时不能后退;小车的车门在打开时不能运行;小车采用点动控制;料斗门未关闭时不能运行;按下向后运行按钮时;小车向后运行至A地点时;小车碰到后限位开关应停下来..③料斗门打开控制：小车必须在B点料斗门下时;才能打开料斗门;以避免将料卸在地上..按一下料斗门打开按钮;控制料斗门的电磁铁得电;斗门打开;延时10秒种后电磁铁失电;斗门关闭..④车门打开控制：小车必须在A地点时;才能打开车门;以保证将料卸在规定地点..按一下车门打开按钮;控制车门的电磁铁得电;车门打开;延时10秒种后电磁铁失电;车门关闭..2单步运行方式小车在A地;并且在车门关好的情况下;按下小车前进按钮;小车自动向前运行;从A地运行到B地停；再按下料斗门打开按钮;料斗门打开装料10秒；再按下小车后退按钮;小车自动向后运行到A处停止；再按下车门打开按钮;车门打开;卸料10秒后车门关闭..3单周期运行控制要求小车在A地点;并且在车门关好的情况下;按一下向前运行按钮..小车就从A 地点运行到B地点停下来;然后料斗门打开装料10秒钟;之后小车自动向后行到A 地点停止;车门打开卸料10秒钟后;车门关闭..4自动循环控制方式要求小车在A地点时;按一下向前运行按钮;小车将自动重复单周期运行过程;断开运行开关时;小车将在完成一个循环之后;结束运行..在手动控制方式下不能运行;单周期;双周期和自动运行方式;反之;在单周期;双周期和自动运行方式下也不能进行手动控制..图2-1 小车自动往返装卸料控制图3.总体方案的确定PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一;由于可编程控制器具有很好的处理小车自动往返与装卸料控制以及良好的稳定性;而且可以很简单的改变控制的方式;因此运用PLC来设计小车自动往返与装卸料运动越来越普遍..3.1 小车自动往返装卸料控制系统的构成小车前进和后退开关来控制..在装料和卸料的地方用限位开关来实现;当小车前进到达B地时;碰到前限位开关;实现小车停车装料动作;并且用定时器计时装料10秒；当小车后退到达A地时;碰到后限位开关;实现小车车门开卸料动作;并且用定时器计时卸料10秒..3.2 工作过程工作过程如图3-1所示：图3-1 小车自动往返装卸料工作过程3.3 方案设计根据控制目的和要求;进过仔细分析各种因素;制定了整体的设计方案:以西门子S7-200为核心;完成对输入输出点的控制..监控系统通过MCGS通信协议与PLC 进行I/O点的通信..1小车自动控制主电路图图3-2小车自动控制示意图2PLC装卸料小车接线示意图图3-3 自动往返小车PLC外部接线图3总体设计方案本设计是基于PLC的小车往返运动装卸料控制系统的设计;我采用的PLC可编程语言是西门子S7-200系列PLC编程语言..首先在设计外部程序时;用西门子S7-200汇编一个主程序调用四个子程序..主程序决定小车的运行方式;手动;单步;单周期还是自动..然后在子程序中详细汇编各种方式的小车往返装卸料..再次在设计的系统中运用继电器M来控制PLC和计算机内部的组态进行读写..这样既能达到PLC控制小车自动往返装卸料界面的监控状态;又能由组态中开关自行控制小车自动往返装卸料界面的监控状态..4.控制系统软件设计4.1小车自动往返装卸料控制流程图图4-1 小车往返顺序功能图根据图3-4 汇编PLC程序能够实现小车自动往返装卸料控制..并且确定输入输出的分配能够更快的编译程序得到实现..4.2 I/O分配表表4-1 I/O分配表4.3 PLC程序设计1主程序中调用运行方式子程序手动子程序调用图4-2 手动子程序调用单步子程序调用图4-2 单步子程序调用单周期子程序调用图4-3 单周期子程序调用自动子程序调用图4-4 自动子程序调用2手动子程序运行图4-5 手动运行3单步子程序运行图4-6 单步运行4单周期子程序运行图4-7单周期运行4自动子程序运行图4-8 自动运行4.4组态软件的界面设置图4-9 组态界面设置如图4-9所示;小车从A地到B地自动往返运行;并且在B点进行装料;在A点进行开车门卸料..输出的Q要通过脚本程序的编写连接小车运行..限位开关的感应也需要在脚本程序中添加..图4-10 运行策略脚本程序如下所示：IF 前进输出=1 THEN后限位开关1=0小车=小车+15endifIF 装料=1 THEN小车=小车endifIF 及时到=1 THEN装料=0endifIF 后退输出=1 THEN前限位开关1=0小车=小车-15endifIF 卸料=1 THEN小车=小车endifIF 及时到1=1 THEN卸料=0endifIF 小车=0 THEN后退输出=0后限位开关1=1endifIF 小车 >= 600 THEN前进输出=0前限位开关1=1Endif脚本程序中编写完成;然后通过定时器开启装卸料时间..图4-11 定时器计时图图4-12 对象选择类型4.5 组态与PLC通信在通用串口设备属性中要选择串口端口号1~255——0-COM1才能通讯成功;并且通讯的时候要关闭西门子S7-200程序编辑..如图4-12所示图4-13 通用串口设备属性图4-14 设备编辑窗口在图4-14设备编辑窗口;添加所需要的设备通道;并且选择可读写的M和Q..在连接变量中选择变量类型并且命名不能相同;否则通讯后读写不出来..图4-15 I输入连接变量图4-16 Q输出连接变量图4-17 M继电器连接变量4.6 程序调试与运行1手动方式前进：小车在料斗下面时不能向前运行;小车的车门在打开时不能运行;小车采用点动控制;按下向前运行按钮;小车向前进;当小车行至料斗下时;碰到前限位开关时应停下来..装料：小车必须在B点料斗门下时;才能打开料斗门;以避免将料卸在地上..按一下料斗门打开按钮;控制料斗门的电磁铁得电;斗门打开;延时10秒种后电磁铁失电;斗门关闭..后退：小车在A地点时不能后退;小车的车门在打开时不能运行;小车采用点动控制;料斗门未关闭时不能运行;按下向后运行按钮时;小车向后运行至A地点时;小车碰到后限位开关应停下来..卸料：小车必须在A地点时;才能打开车门;以保证将料卸在规定地点..按一下车门打开按钮;控制车门的电磁铁得电;车门打开;延时10秒种后电磁铁失电;车门关闭..2单步方式小车在A地;并且在车门关好的情况下;按下小车前进按钮;小车自动向前运行;从A地运行到B地停；再按下料斗门打开按钮;料斗门打开装料10秒；再按下小车后退按钮;小车自动向后运行到A处停止；再按下车门打开按钮;车门打开;卸料10秒后车门关闭..3单周期方式小车在A地点;并且在车门关好的情况下;按一下向前运行按钮..小车就从A 地点运行到B地点停下来;然后料斗门打开装料10秒钟;之后小车自动向后行到A 地点停止;车门打开卸料10秒钟后;车门关闭..4自动方式小车在A地点时;按一下向前运行按钮;小车在A地点;并且在车门关好的情况下;按一下向前运行按钮..小车就从A地点运行到B地点停下来;然后料斗门打开装料10秒钟;之后小车自动向后行到A地点停止;车门打开卸料10秒钟后;车门关闭..;断开运行开关时;小车将在完成一个循环之后;结束运行..5.程序调试心得与建议通过本次设计;让我很好的锻炼了理论联系实际;与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力..既让我们懂得了怎样把理论应用于实际;又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决..在本次设计中;我们还需要大量的以前没有学到过的知识;于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手..在查阅资料的过程中;我们要判断优劣、取舍相关知识;不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼..我们学习的知识是有限的;在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域;这方面的能力便会使我们受益非浅..在设计过程中;总是遇到这样或那样的问题..有时发现一个问题的时候;需要做大量的工作;花大量的时间才能解决..自然而然;我的耐心便在其中建立起来了..为以后的工作积累了经验;增强了信心..参考文献[1]廖常初. FX系列PLC编程及应用M.北京：机械工业出版社[2]廖常初. PLC编程及应用S7-200M.北京：机械工业出版社[3]邓星钟.机电传动控制M.武汉：华中科技大学出版社[4]王永华..电器控制及PLC应用技术M.北京：北京航空航天大学出版社[5]电气制图及图形符号、国家标准汇编[6]有关S7-200可编程控制器手册、资料等..。
实训一、小车自动往返
实训一、小车自动往返
一、实训目的
1、熟悉常用指令的功能和使用方法。
2、初步掌握根据控制要求编制、调试程序的基本方法。
3、用PLC构成系统自动送料装车系统。
二、实训设备
FP1-C24或以上机型1台计算机1台
实验开关板连接导线一套。
三、实训内容
图1 小车自动往返工况示意图
1、控制要求：小车一个工作周期的动作要求如下：
(1)按下启动按钮SB，小车电机正转，小车第一次前进，碰到限位开关SQ1后小车电机反转，小车后退。
(2)小车后退碰到限位开关SQ2后，小车电机M停转。
停5s后，第二次前进，碰到限位开关SQ3，
再次后退。
(3)第二次后退碰到限位开关SQ2时，小车停止。
2、I/O接线
图2 I/O接线图
3、按梯形图输入程序。
4、调试并运行程序。
四、实训报告要求
1、写出调试好程序（梯形图、指令表及注释）
2、程序编制、调试中出现的问题及分析、处理方法。
图3 小车往返控制方案一梯形图
图4 小车往返控制方案二梯形图。
装卸料小车plc控制课程设计
装卸料小车plc控制课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握装卸料小车PLC控制的基本原理和应用技能。
具体目标如下：1.知识目标：学生需要了解PLC的基本组成、工作原理、编程方法和应用领域；掌握装卸料小车的结构、工作原理和操作方法。
2.技能目标：学生能够熟练使用PLC编程软件进行程序设计，实现装卸料小车的自动控制；具备分析和解决装卸料小车运行中遇到的问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对自动化技术的兴趣和热情，提高学生动手实践能力和团队协作精神，使学生认识到装卸料小车PLC控制在现代工业中的重要地位和作用。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.PLC基础知识：介绍PLC的基本组成、工作原理和编程方法。
2.装卸料小车结构与原理：讲解装卸料小车的结构、工作原理和操作方法。
3.PLC控制编程：教授如何使用PLC编程软件进行程序设计，实现装卸料小车的自动控制。
4.装卸料小车PLC控制应用：分析实际应用案例，让学生掌握装卸料小车PLC控制系统的调试和维护方法。
5.综合训练：学生进行装卸料小车PLC控制系统的安装、调试和优化，提高学生的实践能力。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解PLC基础知识和装卸料小车结构与原理。
2.案例分析法：分析实际应用案例，让学生了解装卸料小车PLC控制的应用场景。
3.实验法：学生进行装卸料小车PLC控制系统的安装、调试和优化，提高学生的实践能力。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的创新思维和团队协作精神。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供理论知识的学习依据。
2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备装卸料小车PLC控制实验设备，为学生提供实践操作的机会。
装卸料小车PLC控制设计
装卸料小车PLC控制设计一、项目装卸料小车是一种被广泛应用于仓库、工厂、码头等场所，用于运输物品、并且可以方便地进行装卸货物的车辆。
然而，如果仅仅依靠人力操作来控制这种小车的方向、速度、装卸物品的起止时机等，不仅效率低下，而且容易出现人为失误。
因此，为了提高工作效率和安全性，我们需要使用PLC（可编程逻辑控制器）对装卸料小车进行自动控制。
二、方案设计根据装卸料小车应具备的功能，我们需要设计以下PLC控制程序：1.小车前进、后退、左右转弯的控制程序2.小车装卸物品的控制程序3.小车速度控制程序小车前进、后退、左右转弯的控制程序1.由操作员通过控制面板输入小车移动的目的地和方向。
2.PLC接收控制面板发来的移动指令，根据指令输出不同电磁阀的信号。
3.电磁阀控制小车的液压系统，使小车按照设定的方向和速度移动。
小车装卸物品的控制程序1.由操作员通过控制面板输入小车运输物品的目的地。
2.PLC接收控制面板发来的运输指令，同时检测小车的位置和状态。
3.当小车到达目的地时，PLC判断小车状态，将液压系统控制装卸机械进行工作，将物品放置在设定位置。
小车速度控制程序1.PLC检测小车的速度和运行状况。
2.当小车需要减速或停止时，PLC控制电磁阀，使液压系统减少液压压力。
3.当小车需要加速时，PLC控制电磁阀，增加液压压力，使小车加速。
三、PLC硬件配置由于PLC的选型和安装方式对项目的可靠性和效率有着非常重要的影响，我们需要根据项目的要求，选择合适的PLC硬件配置。
这里我们选用了西门子S7-1200 PLC，其具有以下优点：1.小巧、性能强大，适合中小型应用场合。
2.具有高速IO和通讯接口，可快速响应传感器信号和控制指令。
3.可通过编程软件对PLC进行编程和调试。
四、PLC编程这里使用的编程软件为西门子Step7 Basic V13，通过以下步骤实现PLC编程：1.创建PLC项目，设定CPU类型和DI/DO/DQ等IO端口。
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机电一体化课程设计2012级小车自动往返装卸料控制学生姓名学号系别专业班级指导教师完成日期目录目录 (I)1. 引言 (1)2. 设计任务 (1)2.1 设计内容 (1)2.2 控制要求 (1)1）手动控制方式 (1)2）单步运行方式 (2)3）单周期运行控制要求 (2)4）自动循环控制方式要求 (2)3.总体方案的确定 (2)3.1 小车自动往返装卸料控制系统的构成 (2)3.2 工作过程 (2)3.3 方案设计 (3)1）小车自动控制主电路图 (3)2）PLC装卸料小车接线示意图 (3)3）总体设计方案 (4)4.控制系统软件设计 (4)4.1小车自动往返装卸料控制流程图 (4)4.2 I/O分配表 (5)4.3 PLC程序设计 (5)1）主程序中调用运行方式子程序 (5)2）手动子程序运行 (6)3）单步子程序运行 (7)4）单周期子程序运行 (8)4）自动子程序运行 (9)4.4组态软件的界面设置 (10)4.5 组态与PLC通信 (12)4.6 程序调试与运行 (14)1）手动方式 (14)2）单步方式 (14)3）单周期方式 (15)4）自动方式 (15)5.程序调试心得与建议 (15)参考文献 (15)1. 引言近年来，随着大规模集成电路的发展，可编程控制器得到了迅速的发展。
PLC是以微机技术为核心的通用工业控制装置，它将传统的继电器-接触器控制技术与计算机和通信技术融为一体，在工业自动化、机电一体化以及传统的工业控制方面，得到了广泛的应用，发挥着越来越大的作用。
它采用一类可编程控制器的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数及算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出信号，控制各种类型的机械或是生产过程。
可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
目前，PLC的主要品牌有西门子、三菱、欧姆龙、韩国LG、美国AB、ABB、松下、富士、施耐德等。
而且PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一，小车自动往返与定位控制就是控制应用的一个典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理小车自动往返与定位控制以及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此运用PLC来设计小车自动往返与定位运动越来越普遍。
通过本设计，让我们掌握小车往返运行装卸料的控制原理。
并且能够综合应用与与PLC控制技术应用在实际工程中为今后的工作打下基础。
了解设计过程，实际动手操作，对于以后遇到类似的问题也知道如何取解决。
2. 设计任务2.1 设计内容设计小车自动往返装卸料控制，由PLC控制，组态软件作为人机控制，实现系统运行监控。
编写PLC梯形图和设计组态软件用户程序，最终调试达到控制要求。
2.2 控制要求如图2-1所示，设计小车自动往返装卸料控制，具体控制要求如下：一辆小车在A,B两点之间运行，在A,B两点各设一个限位开关，如图所示，小车在A 点时（后限位开关受压动作），操作控制按钮可使小车向前行至料斗下碰到前限位开关，停止，装料后再返回A地将料卸下。
小车要求有4种控制方式。
a)手动控制方式；b)单步运行控制方式；c)单周期运行控制方式；d)自动循环运行控制方式。
详细控制要求如下：1）手动控制方式在手动控制方式下，可用4个控制按钮控制小车的向前、向后运行，以及车门的打开和料斗门的打开。
小车的运行由三相异步电动机控制，小车的车门和料斗的车门由电磁铁控制，当电磁铁得电时，料斗门或斗门打开，失电时关闭。
①小车向前运行：小车在料斗下面时不能向前运行，小车的车门在打开时不能运行，小车采用点动控制，按下向前运行按钮，小车向前进，当小车行至料斗下时，碰到前限位开关时应停下来。
②小车向后运行：小车在A地点时不能后退，小车的车门在打开时不能运行，小车采用点动控制，料斗门未关闭时不能运行，按下向后运行按钮时，小车向后运行至A地点时，小车碰到后限位开关应停下来。
③料斗门打开控制：小车必须在B点料斗门下时，才能打开料斗门，以避免将料卸在地上。
按一下料斗门打开按钮，控制料斗门的电磁铁得电，斗门打开，延时10秒种后电磁铁失电,斗门关闭。
④车门打开控制：小车必须在A地点时，才能打开车门，以保证将料卸在规定地点。
按一下车门打开按钮，控制车门的电磁铁得电，车门打开，延时10秒种后电磁铁失电，车门关闭。
2）单步运行方式小车在A地，并且在车门关好的情况下，按下小车前进按钮，小车自动向前运行，从A地运行到B地停；再按下料斗门打开按钮，料斗门打开装料10秒；再按下小车后退按钮，小车自动向后运行到A处停止；再按下车门打开按钮，车门打开，卸料10秒后车门关闭。
3）单周期运行控制要求小车在A地点，并且在车门关好的情况下，按一下向前运行按钮。
小车就从A地点运行到B地点停下来，然后料斗门打开装料10秒钟，之后小车自动向后行到A地点停止，车门打开卸料10秒钟后，车门关闭。
4）自动循环控制方式要求小车在A地点时，按一下向前运行按钮，小车将自动重复单周期运行过程，断开运行开关时，小车将在完成一个循环之后，结束运行。
在手动控制方式下不能运行，单周期，双周期和自动运行方式，反之，在单周期，双周期和自动运行方式下也不能进行手动控制。
图2-1 小车自动往返装卸料控制图3.总体方案的确定PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一，由于可编程控制器具有很好的处理小车自动往返与装卸料控制以及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此运用PLC来设计小车自动往返与装卸料运动越来越普遍。
3.1 小车自动往返装卸料控制系统的构成小车前进和后退开关来控制。
在装料和卸料的地方用限位开关来实现，当小车前进到达B地时，碰到前限位开关，实现小车停车装料动作，并且用定时器计时装料10秒；当小车后退到达A地时，碰到后限位开关，实现小车车门开卸料动作，并且用定时器计时卸料10秒。
3.2 工作过程工作过程如图3-1所示：图3-1 小车自动往返装卸料工作过程3.3 方案设计根据控制目的和要求，进过仔细分析各种因素，制定了整体的设计方案:以西门子S7-200为核心，完成对输入输出点的控制。
监控系统通过MCGS通信协议与PLC进行I/O 点的通信。
1）小车自动控制主电路图图3-2小车自动控制示意图2）PLC装卸料小车接线示意图图3-3 自动往返小车PLC外部接线图3）总体设计方案本设计是基于PLC的小车往返运动装卸料控制系统的设计，我采用的PLC可编程语言是西门子S7-200系列PLC编程语言。
首先在设计外部程序时，用西门子S7-200汇编一个主程序调用四个子程序。
主程序决定小车的运行方式，手动，单步，单周期还是自动。
然后在子程序中详细汇编各种方式的小车往返装卸料。
再次在设计的系统中运用继电器M 来控制PLC和计算机内部的组态进行读写。
这样既能达到PLC控制小车自动往返装卸料界面的监控状态，又能由组态中开关自行控制小车自动往返装卸料界面的监控状态。
4.控制系统软件设计4.1小车自动往返装卸料控制流程图图4-1 小车往返顺序功能图根据图3-4 汇编PLC程序能够实现小车自动往返装卸料控制。
并且确定输入输出的分配能够更快的编译程序得到实现。
4.2 I/O分配表I/O点分配表输入信号输出信号代号名称与功能输入地址代号名称与功能输出地址SQ1 手动方式I0.0 KM1 前进Q0.0SQ2 单步方式I0.1 KM2 后退Q0.1SQ3 单周期I0.2 YV1 料门Q0.2SQ4 自动方式I0.3 YV2 车门Q0.3SB1 前进I0.4SB2 后退I0.5SB3 料门I0.6SB4 车门I0.7SQ5 启动I1.0SQ6 前限位I1.1SQ7 后限位I1.2表4-1 I/O分配表4.3 PLC程序设计1）主程序中调用运行方式子程序手动子程序调用图4-2 手动子程序调用单步子程序调用图4-2 单步子程序调用单周期子程序调用图4-3 单周期子程序调用自动子程序调用图4-4 自动子程序调用2）手动子程序运行图4-5 手动运行3）单步子程序运行图4-6 单步运行4）单周期子程序运行图4-7单周期运行4）自动子程序运行图4-8 自动运行4.4组态软件的界面设置图4-9 组态界面设置如图4-9所示，小车从A地到B地自动往返运行，并且在B点进行装料，在A点进行开车门卸料。
输出的Q要通过脚本程序的编写连接小车运行。
限位开关的感应也需要在脚本程序中添加。
图4-10 运行策略脚本程序如下所示：IF 前进输出=1 THEN后限位开关1=0小车=小车+15endifIF 装料=1 THEN小车=小车endifIF 及时到=1 THEN装料=0endifIF 后退输出=1 THEN前限位开关1=0小车=小车-15endifIF 卸料=1 THEN小车=小车endifIF 及时到1=1 THEN卸料=0endifIF 小车=0 THEN后退输出=0后限位开关1=1endifIF 小车 >= 600 THEN前进输出=0前限位开关1=1Endif脚本程序中编写完成，然后通过定时器开启装卸料时间。
图4-11 定时器计时图图4-12 对象选择类型4.5 组态与PLC通信在通用串口设备属性中要选择串口端口号（1~255）——0-COM1才能通讯成功，并且通讯的时候要关闭西门子S7-200程序编辑。
如图4-12所示图4-13 通用串口设备属性图4-14 设备编辑窗口在图4-14设备编辑窗口，添加所需要的设备通道，并且选择可读写的M和Q 。
在连接变量中选择变量类型并且命名不能相同，否则通讯后读写不出来。
图4-15 I输入连接变量图4-16 Q输出连接变量图4-17 M继电器连接变量4.6 程序调试与运行1）手动方式前进：小车在料斗下面时不能向前运行，小车的车门在打开时不能运行，小车采用点动控制，按下向前运行按钮，小车向前进，当小车行至料斗下时，碰到前限位开关时应停下来。
装料：小车必须在B点料斗门下时，才能打开料斗门，以避免将料卸在地上。
按一下料斗门打开按钮，控制料斗门的电磁铁得电，斗门打开，延时10秒种后电磁铁失电,斗门关闭。
后退：小车在A地点时不能后退，小车的车门在打开时不能运行，小车采用点动控制，料斗门未关闭时不能运行，按下向后运行按钮时，小车向后运行至A地点时，小车碰到后限位开关应停下来。
卸料：小车必须在A地点时，才能打开车门，以保证将料卸在规定地点。
按一下车门打开按钮，控制车门的电磁铁得电，车门打开，延时10秒种后电磁铁失电，车门关闭。
2）单步方式小车在A地，并且在车门关好的情况下，按下小车前进按钮，小车自动向前运行，从A地运行到B地停；再按下料斗门打开按钮，料斗门打开装料10秒；再按下小车后退按钮，小车自动向后运行到A处停止；再按下车门打开按钮，车门打开，卸料10秒后车门关闭。