自动运料小车电气控制设计.(DOC)
生产线转运小车的自动控制程序设计(DOC 9页)
生产线转运小车的自动控制程序设计(DOC 9页)辽宁工业大学PLC 程序设计说明书题目：生产线转运小车的自动控制院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：起止时间：10-3-20至10-3-29目录第1章设计方案 (1)1.1概述 (1)1.2 系统总体设计 (1)第2章设计内容 (2)2.1 确定PLC I/O接口与I/O口分配 (2)2.2 PLC外部接线 (2)2.3 编写PLC梯形图 (3)2.4 调试与运行 (6)第3章设计总结 (6)参考文献 (7)第2章设计内容2.1确定PLC I/O接口与I/O口分配根据要求，确定系统有8个输入端与8个输出端。
2.2PLC 外部接线根据I/O接口分配表，画出PLC的外部接线图：电动机接线图:2.3编写PLC梯形图2.4调试与运行当小车在原点位置且自动运行开关KF5打开时，按下SF1，启动小车前进，当达到位置1并触碰KF2时，小车停止，30秒后后退至原始位置并停止，在经过30秒小车前进至位置2并触碰KF3时，小车停止，经30秒后返回原始位置并停止。
又经过30秒，小车前进，当达到位置3触碰KF4时，小车停止经30秒返回原点并停止。
当小车在原点位置且自动运行开关KF5闭合时，按下SF1，启动小车前进，当达到位置1并触碰KF2时，小车停止，30秒后后退至原始位置并停止，在经过30秒小车前进至位置2并触碰KF3时，小车停止，经30秒后返回原始位置并停止。
又经过30秒，小车前进，当达到位置3触碰KF4时，小车停止经30秒返回原点经30秒后重复以上过程。
经检验符合设计要求。
第3章设计总结经过一星期的努力PLC设计终于完成了，这次设计使我对PLC设计有了新的认识，对PLC设计的设计由一无所知到现在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，我与其他同学一起进行课题分析、查资料，进行设计，整理说明书到最后完成整个设计。
事实上这次设计对我们的锻炼是多方面的，除了对设计过程熟悉外，我们还进一步提高了作图，说明书编辑，各种信息的分析，对WORD文档的使用等多方面的能力。
PLC运料小车控制系统设计doc
2.4 PLC的编程语言……………………………………………………………………………３
2.5 PLC控制系统设计的方法…………………………………………………………………４
第三章 运料小车控制系统方案设计………………………………………………………５
图2-1 PLC的组成框图
(1) CPU
CPU即微处理器，实际就是一台单片机。上面除了CPU、还有存储器、并行接口、串行接口、时钟。它是PLC的核心部件，其作用是对整个PLC的工作进行控制。它是PLC的运算中心和控制中心，实现逻辑运算、算术运算并对整机进行协调、控制，按系统城区赋予的功能工作：
图4-1主电路图……………………………………………………………………………9
图4-2 PLC接线图……………………………………………………………………………9
图5-1软件流程图……………………………………………………………………………12
图5-2小车启动梯形图………………………………………………………………………13
关键词：PLC；运料小车；控制系统
Design of PLC transport dolly control system
Astract
In recent years, with the scientific and technological progress and rapid development of microelectronic technology, programmable control technology has been widely used in automation and control, programmable logic controller (PLC) for its high reliability and simple operation, has been formation of an industry trend.
电气控制课程设计报告_3
目录1 控制要求 (1)2 编程元件地址分配表 (1)2.1I/O口地址分配分析 (1)2.2I/O口地址分配 (1)3PLC外部接线图 (2)4 控制程序 (2)4.1硬件组态 (3)4.2梯形图程序 (3)5 系统运行调试及S7-PLCSIM仿真 (5)6 心得体会 (6)参考文献 (6)1 控制要求运料小车负责向4个料仓送料, 送料道轨上从左向右共有4个料仓（1号仓～4号仓）, 每个料仓有一个位置开关SQ检测运料小车是否到位, 信号分别输入至PLC的输入端I4.0, I4.1, I4.2, I4.3, 当信号状态为1时, 说明运料小车到达该位置, 否则说明小车没有在这个位置。
小车行走受两个信号的驱动, Q0.0驱动小车左行, Q0.1驱动小车右行。
每个料仓的要料信号由4个手动按钮发出, 从左到右（1号仓～4号仓）分别对应为I4.4, I4.5, I4.6, I4.7。
根据以上工艺要求, 设计一个驱动小车自动运料的控制程序。
为了设计运料小车的控制程序, 首先要对小车的驱动条件进行分析。
小车运行条件:（1）运料小车右行条件: 小车在1.2.3号仓位, 4号仓要料；小车在1.2号仓位, 3号仓要料；小车在1仓位, 2号要料为小车右行条件。
（2）运料小车左行条件: 小车在4、3、2号仓位, 1号要料；小车在4、3号仓位, 2号要料；小车在4仓位, 3号仓要料为小车左行条件。
运料小车停止条件：要料仓位与小车的车位相同时, 应该是小车的停止条件。
运料小车的互锁条件：小车右行时不允许左行起动, 同样小车左行时也不允许右行起动。
图 1 供料控制系统示意图2 编程元件地址分配表2.1 I/O口地址分配分析在本设计中共有8个输入信号（4个行程开关产生的信号和4个按钮产生的信号）和2个输出信号（Q4.0运料小车左行信号和Q4.1运料小车右行信号）。
所以用PLC的4号槽作输入口, 5号槽作输出口。
2.2 I/O口地址分配I/O地址分配如表1所示。
自动往返运料小车控制系统设计
河南机电高等专科学校毕业设计（论文）自动往返运料小车控制系统设计系部：自动控制系专业: 电气自动化班级: 自 124姓名: 张晓需学号:指导老师: 赵新蕖二零一五年五月摘要运料小车在煤矿、仓库、港口车站、矿井等行业中被广泛应用，而其控制系统就是一种典型的PLC系统。
传统的运料小车大多是继电器控制，而继电器控制有着接线复杂、易出故障、维护维修不易等缺点。
为了降低运料小车的运行成本,实现自动化控制，应用可编程控制技术作为小车的控制系统。
本设计针对电气控制的运料小车系统，利用组态软件和西门子S7200 PLC实现对运料小车系统的监测和控制。
通过现场数据采集，进行集中的数据管理，从而实现对自动运料小车系统有效控制，系统状态实时监控，并由上位机生成可视化的动态监控界面。
方便管理人员对现场的管理，提高工作效率。
关键词：运料小车；组态软件；PLC；传感器；AbstractCarriage?is widely used in?coal mine,?warehouse,?station,?port?mine?and other industries,?and its control system?is?a?typical PLC system.?The transport cars?most of the traditional relay control,?relay control?with complex wiring,?easy?maintenance,?fault?repair?defect?is not easy.?In order to reduce the operation cost?of material transport trolley,?automatic control system,?the application of programmable?control?technology as the control?system?of car.The design for the?carriage?of electric control system,?realize the?monitoring and control of material transport trolley?system using configuration software and?S7200?PLC?Siemens.Through the field data acquisition,?data?management,?so as to realize the?automatic?control?of material transport trolley?system,?real-time monitoring system status,?and made the dynamic monitoring?interface PC?to generate visual.?Management?to facilitate the management of the site,?improve work efficiency.Keywords:?Material transport trolley;configuration software;?PLC;??sensor;?目录第1章绪论 01.1 本课题来源、目的和意义 01.1.1 本课题来源 01.1.2 本课题目的和意义 01.2 本课题内容及要求 (1)第2章控制方案的选择 (1)2.1自动往返运料小车设计思路 (1)2.2 可编程控制器（PLC）及运料小车的介绍 (1)2.2.1 可编程控制器（PLC）的分类 (1)2.2.2 PLC的工作原理 (3)2.3 自动运料小车控制系统 (3)2.4 系统硬件配置 (4)第3章控制系统的硬件选型 (5)3.1 系统硬件的选型 (5)3.2 PLC选型 (6)3.3 传感器的选型 (7)3.4 步进电机的选型 (8)第4章控制系统的软件实现 (9)4.1 PLC软件开发工具介绍 (9)4.1.1???硬件连接及软件的安装? (9)4.1.2???STEP7-Micro/WIN32软件的窗口组件 (10)4.2程序流程 (10)第5章组态设计 (12)5.1数据库设计 (12)5.2 MCGS与PLC的连接 (12)5.3 运料小车的组态设计 (13)5.4 运行调试动画界面 (13)第6章结论 (14)致谢 (15)参考文献 (15)第1章绪论1.1 课题来源、目的和意义1.1.1 课题来源随着科学技术的日新月异，对自动化程度要求越来越高，原有的生产线已不能满足要求。
自动运料小车设计
绪论 (1)1.PLC的结构、工作原理及系统设计 (2)1.1PLC的结构 (2)1.2PLC的工作原理 (3)1.2.1循环扫描技术 (3)1.3PLC的编程语言 (4)1.3.1梯形图语言 (4)1.3.2助记符语言 (5)1.3.3功能块图语言 (5)1.4PLC控制系统的构成，设计原则及步骤 (5)2运料小车控制系统的方案论证 (8)2.1运料小车控制系统的控制内容与要求 (8)2.1.1运料小车的运动流程 (8)2.1.2设备控制要求 (8)2.2方案论证 (9)3运料小车控制系统的总体设计 (11)3.1硬件设计 (11)3.1.1PLC外部接线图 (11)3.2软件设计 (11)3.2.1PLC状态流程 (12)3.2.2系统梯形图 (13)3.3程序的运行调试与仿真 (16)4设计小结 (17)4.1小车的优缺点分析 (17)4.2设计的改进及推广 (17)总结 (18)参考文献 (19)致谢............................ 错误！未定义书签。
可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，最初叫做可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），即PLC，现已广泛应用于工业控制的各个领域。
它以微处理器为核心，用编写的程序不仅可以进行逻辑控制，还可以定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
20世纪60年代以前，汽车流水线的自动控制系统基本上都采用传统的继电器控制。
在60年代初，美国汽车制造业竞争越发激烈，而汽车的每一次更新的周期越来越短，这样对汽车流水线的自动控制系统更新就越来越频繁，原来的继电器控制就需要经常地重新设计和安装，从而延缓了汽车的更新间。
所以人们就想能有一种通用性和灵活性较强的控制系统来替代原有的继电器控制系统。
1968年，美国通用汽车公司首先提出可编程控制器的概念。
送料小车自动往返的电气控制
FU2 FR SB1
KM1 合上电源开关QS
KM2 SB2 SQ1 FR U V M 3~ KM2 KM1 W SQ3 SQ4 KM1 KM2 SB3 SQ2
SQ3
SQ4
KM1 SQ1 SQ2
KM2
QS L1 L2 L3
FU1
FU2 FR SB1
KM1 按下SB2， KM1线圈得电 FR U V M 3~ W
SQ3
SQ4
KM1 SQ1 SQ2
KM2
QS L1 L2 L3
FU1
FU2 FR SB1
KM1 松开SB2 电动机继 续正转 FR U V M 3~ W
KM2 SB2 SQ1 KM1 KM2 SB3 SQ2
SQ3
SQ4
KM2
SQ3 SQ4
KM1
KM1 SQ1 SQ2
KM2
QS L1 L2 L3
FU1
2．任务分析
（1）工作台怎么实现前进与后退功能？ （2）工作台前进到终端后自动后退，退到原位又自动 前进，通过什么电气元件实现该功能？ （3）电路中的短路、失压、过载和位置极限保护，分别 通过哪些电气器件来实现？
工作台自动往返示意图
2．任务分析 提问：能否在接触器联锁正反转控制线 路的基础上，作一些改进来实现这种自 动往返控制？
SQ3
SQ4
KM1 SQ1 SQ2
KM2
QS L1 L2 L3
FU1
FU2 FR SB1
KM1 按下SB1, 各开关复位 电机停转 FR U V M 3~ W
KM2 SB2 SQ1 KM1 KM2 SB3 SQ2
SQ3
SQ4
Байду номын сангаас
自动运料小车电气控制设计.(DOC)
1引言课程设计目的在于使学生在实习过程中能够理论联系实际，在实际中充分利用所学理论知识分析和研究实际生产过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位打下一定的基础。
在实习过程中，通过动手实践，是学生掌握控制程序、电力电子系统和计算机控制系统等方面的实际知识，并能对所学的专业基础知识进行仿真和调试，了解现场主要设备的用途和电气线路的作用、原理和电气性能。
随着工业的发展，自动化已经成为了现代工业的代名词。
自动运料小车的电气控制设计就是为了适应日益发展的工业生产需求。
自动控制系统的出现大大加快了生产的速度，加快了工业的发展进程。
各种紧密仪器的出现也得益于自动控制系统的作用。
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，但这种系统存在设计周期长、体积大、成本高、可靠性差、功耗高、噪声大、缺乏通用性和灵活性等缺陷。
在实际生产中。
由于存在大量用开关量控制的简单的程序控制过程，而实际生产工艺和流程又是经常变化的，因而传统的继电器接触器控制系统不能满足这种要求。
随着可编程控制器的出现，提高了电气空盒子的灵活性和通用性，其控制功能和控制精度都得到了很大的提高。
PLC完全能够适应恶劣的工业环境。
PLC具备了计算机控制和继电器控制系统量方面的优点，目前在世界各国已作为一种标准化通用设备普遍应用于工业控制。
可编程控制器的广泛应用对于工业的发展具有转折性的影响。
基于PLC的运料小车控制系统，结构简单，体积小，功耗低，大大的提高了效率，降低成本。
2常规电气控制2.1 工艺流程图2-1 小车运料示意图某反应炉由一台小功率三相异步电动机拖动的自动运料小车，其动作顺序与控制要求如下：（1）小车由原位起动前进到1位（A料场）自动停留T1（2min），装A料。
（2）1位装A料完毕，自动返回原位，并停留T2（150s）进行卸料。
（3）卸料完毕，自动前进经1位不停留直到2位（B料场）自动停留T3（100s），装B料。
自动运料小车电气控制设计.(DOC)
自动运料小车电气控制设计简介自动运料小车是一种用于运输物料的电动小车，广泛应用于物流仓储、制造业和交通运输等领域。
本文主要介绍自动运料小车的电气控制设计，包括电动机驱动、电源供应、控制器选型和控制程序实现。
电动机驱动自动运料小车通常采用直流电动机作为驱动器，其驱动方式可以采用PWM调速或变频调速。
根据小车的负载和速度要求，选择合适的电动机型号和驱动器型号。
常见的电动机型号有DC彩色电机、无刷直流电机和有刷直流电机，其中无刷直流电机具有体积小、寿命长、噪音低和效率高的优点，因此在自动运料小车中应用较为广泛。
电动机驱动电路通常由电源、功率半导体开关和驱动电路组成，其中功率半导体开关采用MOS管或IGBT管，驱动电路采用门极驱动器或驱动IC。
在PWM调速方式下，控制器输出的PWM信号经过门极驱动器或驱动IC后，控制电路将驱动信号传递给功率半导体，由其控制电动机的转矩和速度。
电源供应自动运料小车的电源供应通常采用蓄电池，其电压根据电动机型号和负载情况而定，通常为12V、24V或48V。
蓄电池需要采用高质量的铅酸蓄电池或深循环蓄电池，以保证充放电性能和寿命。
为保证电源系统的稳定性和可靠性，可以在电源系统中加入稳压器、过充保护器和过放保护器等保护措施。
除了蓄电池外，自动运料小车的电源系统还可以采用交流电源或太阳能等新型电源。
例如，将太阳能电池板安装到车顶，通过光伏效应将太阳能转化为电能，再通过电源控制器为电动机供电。
控制器选型自动运料小车的控制器是实现电动机控制的关键组件，其功能包括PWM信号生成、电流测量、速度反馈、保护控制和通信接口等。
常见的控制器型号有通用型和专用型控制器，均可进行编程控制，实现电动机的速度和转向控制。
在选型时需要根据小车的需求和系统功能进行评估，包括可靠性、接口类型、通讯协议、编程方式和性能指标等方面。
例如，选择带有RS485通讯接口的通用型控制器，实现小车的远程监控和控制。
控制程序实现自动运料小车的控制程序实现需要使用编程语言和相应的开发工具。
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1引言
课程设计目的在于使学生在实习过程中能够理论联系实际，在实际中充分利用所学理论知识分析和研究实际生产过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位打下一定的基础。
在实习过程中，通过动手实践，是学生掌握控制程序、电力电子系统和计算机控制系统等方面的实际知识，并能对所学的专业基础知识进行仿真和调试，了解现场主要设备的用途和电气线路的作用、原理和电气性能。
随着工业的发展，自动化已经成为了现代工业的代名词。
自动运料小车的电气控制设计就是为了适应日益发展的工业生产需求。
自动控制系统的出现大大加快了生产的速度，加快了工业的发展进程。
各种紧密仪器的出现也得益于自动控制系统的作用。
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，但这种系统存在设计周期长、体积大、成本高、可靠性差、功耗高、噪声大、缺乏通用性和灵活性等缺陷。
在实际生产中。
由于存在大量用开关量控制的简单的程序控制过程，而实际生产工艺和流程又是经常变化的，因而传统的继电器接触器控制系统不能满足这种要求。
随着可编程控制器的出现，提高了电气空盒子的灵活性和通用性，其控制功能和控制精度都得到了很大的提高。
PLC完全能够适应恶劣的工业环境。
PLC具备了计算机控制和继电器控制系统量方面的优点，目前在世界各国已作为一种标准化通用设备普遍应用于工业控制。
可编程控制器的广泛应用对于工业的发展具有转折性的影响。
基于PLC的运料小车控制系统，结构简单，体积小，功耗低，大大的提高了效率，降低成本。
2常规电气控制
2.1 工艺流程
图2-1 小车运料示意图
某反应炉由一台小功率三相异步电动机拖动的自动运料小车，其动作顺序与控制要求如下：
（1）小车由原位起动前进到1位（A料场）自动停留T1（2min），装A料。
（2）1位装A料完毕，自动返回原位，并停留T2（150s）进行卸料。
（3）卸料完毕，自动前进经1位不停留直到2位（B料场）自动停留T3（100s），
装B料。
（4）2位装B料完毕，自动返回原位，并停留T2（120s）进行卸料。
（5）小车在中间任何位置都可以停车，并能再次起动(前进或后退)且再次
起动后运料计划不变。
2.2 拖动要求
（1）运料小车由三相绕线式异步电动机拖动，采用转子回路串电阻（二级
电阻）起动（间隔5s切除R）。
（2）进料及卸料电磁阀为220V直通式电磁阀。
（3）在原位、2位两处设置超程保护。
（4）由主令开关SA选择“单周”、“循环”工作方式。
2.2 设计任务
1．绘制主电路，选择合适的元器件（名称、数量）。
2．绘制常规电气控制回路。
3．根据控制要求选择PLC，并安排PLC的I/O端口。
4．绘制状态流程图。
5．绘制梯形图并编写语句表。
6．上机调试程序。
7．绘制PLCA接线图。
8．编写设计、使用说明书及设计小结，列出参考资料目录。
2.4 主电路
图2-2 主电路图
2.5 控制回路
图2-3 控制回路图
2．6 设备选型表2-1 元器件
3 PLC控制
3．1 PLC的I/O分配
表3-1 I/O分配表
3．2 PLC接线图及控制面板
图3-1 PLC接线图
图3-2 控制面板图3.3 PLC梯形图
图3-3 梯形图
3.4 程序调试及仿真
3．4．1仿真图
图3-4 运料小车前行仿真图
Q0.0灯亮表示电机正转；Q0.3灯亮表示电机转子所串二级电阻被短接，小车前向行使。
图3-5 运料小车反向行驶仿真图
图中Q0.1灯亮表示电机反转，小车反向行驶。
图3-6 运料小车在1位装A料仿真图
图中I0.7灯亮表示运料小车前行到达1位， Q0.5灯亮表示小车正在A料场装料。
图3-7 运料小车在原位卸料仿真图
图中I0.6灯亮表示运料小车从1位返回到达原位，Q0.4灯亮表示小车正在卸料。
图3-8 小车经1位不停车仿真图
图中Q0.1、Q0.3、Q0.7均亮表示运料小车经过1位时不停车继续行驶。
图3-9 运料小车B料场装料仿真图
图中I1.0灯亮表示运料小车从原位到达2位，Q0.6灯亮表示小车正在2位装B料。
图3-10 运料小车超程报警仿真图
图中I1.1灯亮表示小车在原位超程，Q0.7灯亮表示系统发出报警信号。
图3-11 运料小车超程报警仿真图
图中I1.2灯亮表示小车在2位超程，系统发出报警信号。
3．4．2 状态监控图
图14 正转
图3-12 小车前行监控图
按启动按钮后，Q0.0接通，电机正转，每间隔5秒短接一级电阻，10秒后Q0.3接通，电阻被短接。
小车前向行驶。
图3-13 小车在1位装A料状态监控图
小车到达1位，小车停止,正在装A料。
图3-14 小车返向行驶状态监控图
小车装完A料后返回原位。
图3-15 小车在原位卸A料状态监控图
小车回到原位后停车，此时正在卸A料。
图3-16 小车去往2位时经1位不停状态监控图小车卸料完毕后去往2位，经过1位时不停车。
图3-17 小车装B料状态监控图
小车到达2位停车，此时正在装B料。
图3-18 小车返回经过1位状态监控图小车从2位返回原位时进过1位不停车。
图返回经1位不停
图3-19 卸B料小车回到原位，此时正在卸B料
4操作说明
1、旋转主令开关SA，选择小车运行方式为单周或者是循环。
2、按启动按钮SB3，小车正向启动，并按程序预设运料计划运行。
3、按暂停按钮SB2，小车可在运行途中随时停车。
根据小车运行方向选择启动按钮SB3或SB4，小车可在途中重新启动，并按原运料计划继续运行。
4、按停止按钮SB1，小车可在任何位置急停。
5设计心得
此次课程设计做的是自动运料小车控制系统，料比为1车A料/1车B料。
虽然老师曾在课堂上讲解过这种相同运料行程的例题，但到了自已动手才发现有诸多问题。
刚开始总是有点力不从心，不知道如何下手。
后经过老师耐心的讲解，自己查书，上网查询，最后把控制回路图和程序的草搞做了出来，但也担心忽略了一些重点，而达不到控制要求。
经过仿真软件的仿真，也发现程序有些问题，经过多次的修改、仿真，修改再仿真。
程序总算趋于完美。
此次课程设计我们学到的不仅仅是PLC的知识，更多的是学会了怎么去团结怎么去一起面对困难，一起解决，而不是逃避！总结设计电路的特点和优缺点，指出课题的核心及使用价值，提出改进意见。
6参考文献
[1] 方承远，张振国. 工厂电气与PLC控制技术[M]. 北京：机械工业出版社，2011.
[2] 刘凤春，王林，周晓丹. 可编程控制器原理与应用基础[M]. 北京：机械工业出版社，2009.
[3] 刘介才. 工厂供电[M]. 北京：机械工业出版社，2009.
[4] 廖常初.PLC编程及应[M].北京:机械工业出版社，2005.
[5] 张伯龙.可编程逻辑控制器使用教程[M].北京:国防工业出版社，2008.。