自动控制送料系统PLC控制程序设计(毕业答辩)

PLC的结构组成
可编程控制器实质上是一种工业控制专用计算机，其系统的 实际组成与微机基本相同，一般由以下五个部分组成： 1．中央处理器。进行逻辑和数学运算，控制整个系统， 使之协调地工作； 2．存储器。用于存放系统的监控程序、用户程序、逻 辑变量和一些其他信息； 3．接口电路。它是PLC与现场设备以及外围设备的联 系通道，如输入／输出接口、键盘／显示接口、通信接口和 扩展接口，等等； 4．输入，输出电路。输入电路用来对输入信号进行隔 离和电平转换；输出电路用来对PLC的输出结果进行放大和 电平转换，驱动现场设备； 5．电源。包括系统电源、备用电源和掉电保护电源等。
顺序功能图（SFC） 顺序功能图也称功能图，是采用画工艺流程图的方式编程， 只要在每一个工艺方框内的输入端和输出端标上特定的符 号即可。对于在工厂内进行工艺设计的人员来说并不需要 太多的电气知识，且非常方便。因此它是一种效果很好， 很受欢迎的编程语言。 功能块图（FBD） 功能块图是由一些逻辑功能符号组成的功能块图来表达操 作功能的编程语言，该编程语言基本上沿用了半导体逻辑 电路的逻辑框图。常用“与”、“或”、“非”等逻辑功 能表达控制逻辑。用功能块图编程不仅能简单明了的表达 逻辑功能，还可以通过各种功能块的组合实现加法、乘法 等高级功能。对于熟悉逻辑电路和逻辑代数的人来说是很 方便的编程方式。
S Q0.1,1 R Q0.0,1 R M0.0,2 Network 12 LD I0.2 S Q0.5,1 = Q0.3 Network 13 LD I0.0 R Q0.5,1 = Q0.2 Network 14 LDN Q0.0 TON T43,+50 Network 15 LD T43 R Q0.4,1
可编程控制器PLC的优点 的优点 可编程控制器
1可靠性高，抗干扰能力强。 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC采用了现代大规模的集成电路技术，采用严格 的生产工艺制造，内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的抗干扰能力。PLC还带 有硬件故障自我检测功能，出现故障时可发出警报信号。在应用软件中，应用者还可以编 入外围器件的自我诊断程序，使系统中除PLC以外的电路和设备也能获得故障自诊断保护。 2配套齐全，功能完善，实用性强 PLC发展到今天，已近形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用以各种规模的工 业控制场合。近年来PLC功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制，温度控制，CNC 等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使PLC组成各种控 PLC PLC 制系统非常容易。 3易学会，深受工程技术人员欢迎 PLC作为通用工业控制计算机，面向工矿企业的控制设备，接口容易，编程语言比较容易 接受，梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图比较接近，只用PLC的少量开关 量逻辑控制指令就可以方便的实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路，不懂计算机语 言和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 4容易改造，维护方便 可控编程控制器（PLC）大大减少了控制设备的外部接线，维护变得更容易，同一设备只 需改变程序就可以改变生产过程。更适合多品种小批量的生产场合。 5体积小，重量轻，耗能低 以超小型PLC为例，PLC的尺寸小于100mm,重量小于150g，功耗仅数瓦，由于体积小很 容易装入机械内部，是实现机电一体化产品的理想控制设备。
1.扫描输 扫描输 入端口
5.写输 写输 出端口 PLC循环工作 循环工作 扫描周期
4.CPU 自诊断
2.执行用 执行用 户程序
3处理通 处理通 信请求
西门子S7-200PLC简介 简介 西门子
同其他PLC一样，S7-200的系统基本组成也 是由主机单元和编码器组成。在需要进行系 统扩展时，系统组成中还可包括：数字量扩 展单元模块、模拟量扩展单元模块、通信模 块、网络设备、人机界面等。
Pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC的工作原理
PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方 式——扫描技术。当PLC投入运行后，其工作是以 循环扫描的方式来完成的，一般分为3个阶段，即 输入采样、用户程序执行和输出刷新3个阶段。完 成上述3个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期 间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述3 个阶段，一个周期所用时间为：T=(读入时间*输入 点数)+(运算速度*程序步数)+(输出时间*输出点数)+ 自诊断时间
自动控制送料系统的内容
1 初始状态 初始状态： 红灯L1暗，绿灯L2亮，允许汽车开进装料。料斗K2关闭，电动机1 （M1）、电动机2（M2）、电动机3（M3）都处于关闭状态。 2 装料过程 当汽车到达时按下S2，红灯L1亮，绿灯L2不亮，小车到位灯L5亮。电 动机M3转动，电动机M2在M3转动3秒后启动，电动机M1在M2转动3秒 后启动，进料阀K2在电动机M1转动后3秒开始出料。 3 装料完成 当车装满后按下S2，进料阀K2关闭，电动机M1在进料阀K2关闭后延时 3秒关断，电动机M2在电动机M1关断后延时3秒关断，电动机M3在电动 机M2关断后延时3秒关断。绿灯L2亮，红灯L1熄灭，表示汽车装料完成 可以开走。过5秒后小车到位灯L5熄灭，表示装满料的汽车已开走。 4 进料过程 当料斗中的料已到底限需要进料时，按下料斗进料开关S3，此时进料阀 K1自动打开进料。当料斗快装满时按下S1，此时进料阀K1自动关闭。
S7-200PLC的性能特点 的性能特点
1 通用性强 由于采用了微型计算机的工作原理和基本结构，接口电路也考虑了工业控制的 要求，输出接口能力强，因而对不同的控制对象可以采用相同的硬件，只需使用 不同的软件，就可以实现不同的控制要求。 2 编程简单方便 一般用梯形图或用工业控制的简单指令编程。编程语言形象直观，容易掌握，具 有一定的电工和工艺知识的人员可在短时间学会并应用自如。 3 接线简单 只需将限位开关和光电开关等接入控制器的输入端，将被控制的电磁阀、接触器 和继电器等输出元件的线圈接到控制器的输出端，就完成了接线任务。 4 可靠性高，抗干扰能力强 可靠性高， S7-200PLC 的输入输出端采取了隔离措施，并应用大规模的集成电路，所以它 能在各种恶劣的环境下工作，可以直接安装在机器设备上运行。 5 体积小，容量大，重量轻，成本低，维修方便 体积小，容量大，重量轻，成本低， S7-200PLC是德国西门子公司生产的一种小型PLC,但它的功能已近能达到中型 或大型PLC的水平，然而价格却与小型PLC差不多。因此S7-200PLC一经推出便 受到了广泛关注。
Network 6 LD T39 S Q0.6,1 Network 7 LD I0.1 A |N| R Q0.6,1 S M0.0,2 Network 8 LD M0.0 TON T40,+50 Network 9 LD T40 R Q0.7,1 TON T41,+50 Network 10 LD T41 R Q1.0,1 TON T42,+50 Network 11 LD T42 R Q1.1,1
控制系统I/O地址分配 控制系统 地址分配
输入元件 料斗高位S1按钮 小车到位S2按钮 料斗低位S3按钮 I/O地址 I0.0 I0.1 I0.2 输出元件 红灯L1 绿灯L2 料斗高限位灯L3 料斗低限位灯L4 小车到位灯L5 进料阀K1 进料阀K2 电动机M1 电动机M2 电动机M3 I/O地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1
S7-200PLC的编程语言 的编程语言
S7-200PLC为用户提供了4种常用的编程语言：梯形图、语句表、功 能图、功能块图。 梯形图（LAD） 梯形图是一种图形编程语言，它是从继电器控制原理图的基础上演变 来的。PLC的梯形图沿用了继电器的线圈、触点、串并联等图形符号， 对于能熟练使用继电器控制线路的技术人员来说是很容易接受的，且 不需要学习专门的计算机知识。因此在PLC的编程中梯形图是最基本、 最普遍的编程语言。这种编程方式一般是通过编程软件编写然后通过 计算机下载到PLC上，如果使用编程器编码，还要将梯形图转变成语 句表然后再输入PLC中。 语句表（STL） 简单地说语句表就是用一些容易记忆的符号来表示PLC的各种操作功 能，有点像计算机的汇编语言。这种编程方式可用简单的编程器编码， 再通过简单的编程器将用户的程序逐条输入到PLC中。用语句表编程 设备简单、系统化、逻辑紧凑，连接的范围不受限制，但是比较抽象， 一般情况与梯形图配合使用互为补充。
小车送料系统方案的选择
实现小车自考动控制送料有很多种方法，可以用单片机、可 编程控制器（PLC）来实现。 但在在单片机控制系统电路中需要加入A/D、D/A转换器， 线路复杂，还要分配出大量的中断路口地址，而且单片机控 制电路很容易受到外界的干扰，也具有不稳定性。控制程序 需要有一定编程能力的人才能编译出来，在维修时需要高技 术的人员才能修复。所以不宜用单片机来实现。 而从PLC的特点了解可知，PLC具有很多优点，如可靠性高、 平均无故障时间达30万小时以上，安装、操作、维护比较容 易，编程简单，程序设计和产品调试周期短，具有很好的经 济效益。 因此，最终我选择了用PLC来实现自动控制送料系统的控制， 完成这次的设计题目。
PLC流程图 流程图
PLC梯形图设计 梯形图设计
PLC语句表 语句表
Network 1 LD SM0.1 = Q0.1 Network 2 LD I0.1 S Q0.0,1 R Q0.1,1 S Q1.1,1 S Q0.4,1 Network 3 LD Q1.1 AN M0.1 TON T37,+50 Network 4 LD T37 S Q1.0,1 TON T38,+50 Network 5 LD T38 S Q0.7,1 TON T39,+50
自动控制送料系统设计的背景
目前我国的大部分乡镇企业、私营企业由于受到资金短缺 或是管理等方面的限制，送料装置一般都是采用手动送料。 手动送料不仅劳动强度大、效率低，而且还容易造成事故。 随着市场经济的发展，传统的手工送料已不能满足生 产的要求。为了能跟上市场的发展，企业就需要一套自动 化程度高、性能可靠、性价比高的自动送料装置来提高企 业的生产效率送料车还可通过手动控制其运行，但操作比 较起来复杂，而且易出错，PLC在小车自动送料控制系统 中可实现较高的自动化程度，大大提高系统的稳定性和可 靠性，减少调试、运行、维护的强度，成为“无人值班， 少人值守”的优选小车送料自动控制系统。通过分析可知, 用PLC控制运料系统，安全、可靠，而且维护、调试方便， 具有很高的推广价值。