基于PLC的小车运动控制系统设计
基于PLC控制的双驱AGV系统设计与实现

基于PLC控制的双驱AGV系统设计与实现摘要:文章主要讲述了以西门子s7-1200PLC作为AGV(自动导引)小车运动控制器,利用磁导航传感器对地面铺设磁条路径寻迹,通过射频识别RFID 对站点位置进行定位,采用一对直流无刷电机进行直线同速运行及转弯差速运行的控制技术,实现了AGV的直行、转向、自动运行、调速及站点停车等功能。
关键词:AGV;PLC;磁导航;双驱驱动引言AGV小车是一种无人驾驶自动化搬运车辆。
AGV 小车是多种技术融合的体现,具备自动导航能力、安全保护能力和移动负载等功能。
AGV小车主要由车架及相应的电气结构组成,可以分为以下几个子系统:驱动转向系统、导引系统、控制系统、安全系统和通信系统,涉及传感器技术、控制技术、导航技术、机电一体化技术等。
AGV小车的出现帮助工厂实现搬运自动化,是自动仓储物流重要组成部分。
作为AGV小车核心的车载控制器代表之一的西门子公司 S7-1200PLC 是一款集成有标准的通讯接口 Profinet,可以实现联网,适应了现代工业制造的通讯发展需求,基于西门子 S7-1200 PLC 硬件基础上开发 AGV 控制系统,对于智能制造生产线智能化、数字化、信息化、柔性化生产制造系统的研究和发展具有重要意义。
本文设计的AGV小车依托于一条智能制造生产线,用于将基于托盘的物料从智能仓储运送到指定位置,加工完毕后,再运送回智能仓储,要求可按照既定路线实现 AGV 小车自主导航、搬运、避障等功能。
1AGV小车总体设计智能运输AGV小车,要有足够的强度要求,采用铝合金作为主框架,容易组装且满足强度要求。
AGV 用轮系种类有驱动轮、万向轮、定向轮、舵轮、麦克纳姆轮等,本设计的底部安装有驱动模块和支撑万向轮,这种轮系组合中有两个驱动单元,启动转矩大,运行稳定,两个驱动单元位于车体中轴线上,有利于车体姿态调整和及时改变方向,四周的万向轮起到良好的支撑作用。
如下图1所示。
图1 小车车轮分布和导航系统示意图AGV 用电机有直流无刷电机,直流有刷电机,步进电机,交流伺服电机等。
毕业设计(论文)-基于PLC的小车运动控制系统

IVT-REJX-50苏州工业园区职业技术学院毕业项目2011 届2011年5月20日项目类别:毕业论文项目名称:基于PLC 的小车运动控制系统专业名称:电子产品质量检测姓 名 :学 号 :班 级:指导教师:IVT-REJX-51苏州工业园区职业技术学院毕业项目任务书(个人表)系部:电子工程系毕业项目类别:毕业论文毕业项目名:基于PLC的小车运动控制系统校内指导教师:职称:工程师类别:专职校外指导教师:职称:工程师类别:兼职学生:专业:电检班级:1、毕业项目的主要任务及目标任务:结合工作实际,实现基于PLC的小车运动控制系统,完成小车运动控制系统得软硬件设计。
目标:完成一篇5000字以上的论文。
2、毕业项目的主要内容论文的主要内容:用plc控制小车的要求;I/O分配表和工作流程;小车运动系统的控制流程和梯形图;调试过程中的问题及解决方式。
要求:(1).采用学院规定的文档格式(2).论文正文层次分明,行文流畅,易懂(3).不得整段抄袭他人文章或技术资料3、主要参考文献(若不需要参考文献,可注明,但不要空白)[1]范次猛. 可编程控制器原理与应用[M].北京:理工大学出版;[2]张桂香.电气控制与PLC应用[M].北京:化学工业出版社;[3]邓则名,邝穗芳等.电器与可编程序控制器应用技术[M].北京;机械工业出版社;[4]曹辉.可编程序控制器系统原理及应用[M].北京:电子工业出版社;[5]戴冠秀.PLC在运料小车自动控制系统中的应用[J]. 工矿自动化6期,2005年;[6]李仁编.电器控制[M].北京:机械工业出版社;[7]郑凤翼.图解PLC控制系统梯形图和语句表[M]. 北京:人民邮电出版社;[8]廖常初.PLC应用技术问答[M].北京:机械工业出版社;[9]刘柏生. PLC编程实用指南[M]. 北京:机械工业出版社;[10]张万忠. 可编程控制器应用技术[M].北京:化学工业出版社;[11]赵华军. PLC 在生产线送料小车控制系统中的应用[J].机电工程技术,第36卷,第三期;[12]郝力文,王子文.车间运输小车的智能控制[J]. 机电工程.2001 年第28 卷增刊;[13]汪晓光,孙晓瑛,王艳丹.可编程控制器原理及应用[M].北京:机械工业出版社.2002.5;[14]张传祥.电气自动控制系统[M].北京:电子工业出版社. 2003;[15]王国庆.现在PLC的发展及其在先进制造技术中的应用[J].机电工程.1997年,第四期;[16]求是科技. PLC应用开发技术与工程实践[M]. 北京:人民邮电出版社. 2005年。
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。
基于PLC的机械小车运料自动控制系统设计毕业设计

本科毕业设计(论文)题目基于PLC的机械小车运料自动控制系统院(系部)专业名称年级班级学生姓名指导教师2013 年 5 月14日年摘要早期的机械运料小车电气控制系统大多为继电器-接触器组成的复杂系统,这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺点,几乎无数据处理和通信功能,还必须有专人负责操作。
将PLC应用到机械运料小车电气控制系统,可实现机械运料小车的自动化控制,降低系统的运行费用,节省劳力。
PLC机械运料小车电气控制系统具有连线简单、控制速度快,精度高,可靠性和可维护性好,安装、维修和改造方便等优点。
本设计以PLC控制技术为核心,采用德国西门子S7-200的PLC,论述了机械运料小车控制系统的软硬件设计方案及其控制原理,实现了机械运料小车的自动控制。
通过实际应用,说明所设计的控制系统运行可靠,满足了实际需要。
关键词:PLC 机械运料小车自动化控制AbstractMost of the early mechanical the car transporter electrical control system relay - contactor complex system composed of, such a system design cycle, bulky, cost disadvantages, almost no data processing and communications functions, there must also be the person responsible for the operation. PLC application to mechanical car transporter electrical control system can achieve the mechanical car transporter automation control, reduce system operating costs, labor-saving. PLC mechanical car transporter electrical control system has a simple connection, control speed, high precision, reliability and maintainability, easy installation, maintenance and renovation.The design of PLC control technology as the core, with Germany's Siemens S7-200 PLC, discusses the mechanical car transporter control system hardware and software design and its control principle, to achieve a mechanical automatic control of the car transporter. Through the practical application of the design of the control system is reliable, meet the actual needs.Key words:PLC mechanical car transporter automation control目录前言 (1)1.1设计背景及意义 (1)1.2设计取得的成果 (3)2 PLC概述 (4)2.1PLC的产生与定义 (4)2.1.1 PLC的产生 (4)2.1.2 PLC的定义 (4)2.2PLC的发展及趋势 (5)2.3PLC的特点及其功能 (7)2.3.1 PLC的基本特点 (7)2.3.2 PLC的功能 (8)2.3.3 PLC与DCS、工业PC (8)2.4PLC的基本组成及其各部分作用 (9)2.5PLC的工作原理 (11)2.6PLC的工作过程 (12)3 方案设计 (13)3.1方案的比较 (13)3.2系统描述 (14)3.3控制要求 (14)3.4主要电气元件的配置 (15)3.5PLC机型的选择 (17)4 PLC控制系统硬件设计 (19)4.1系统主回路与控制回路的设计 (19)4.1.1硬件设计概述 (19)4.1.2 系统主回路设计 (19)总体电路图见附录1 (20)4.2机械运料小车控制系统的实现原理 (20)4.2PLC的外部接线图 (22)根据机械运料小车的工作原理和I/O地址分配表画出PLC的外部接线图,如下: (22)5 PLC控制系统的软件设计 (24)5.1S7程序设计的基本步骤 (24)5.1控制系统的顺序功能图 (24)5.2控制系统的梯形图 (25)7 STEP7-MICRO/WIN编程软件的应用 (27)结束语 (30)致谢 (32)参考文献 (34)附录: (35)外文资料与中文翻译 (35)前言1.1 设计背景及意义PLC控制系统的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域。
plc导航小车设计方案

传感器模块设计
传感器类型选择
根据设计需求选择合适的传感器 类型,如红外传感器、超声波传
感器等。
传感器安装位置
确定传感器的安装位置,以便能够 正确感知周围环境并做出相应动作 。
传感器数据处理
设计传感器数据处理电路,将传感 器输出的信号处理为plc能够识别的 标准信号。
plc控制模块设计
plc型号选择
设计目标和内容
3. 稳定运行
确保小车在运行过程中的稳定性 和可靠性,避免出现故障;
4. 易于维护
设计简洁、易于维护的硬件和软 件结构。
设计目标和内容
设计内容 1. 选择合适的PLC型号和硬件配置; 2. 设计小车的机械结构和运动系统;
设计目标和内容
3. 实现路径规划和避 障功能;
5. 进行系统集成和调 试。
06
参 赵勇, 王岩. 基于 PLC的智能小车控制系统的设 计. 电子技术与软件工程, 2020(10): 104-105.
[2] 王建明, 王晶晶, 李婷. 基于 PLC的自动导航小车控制系统 设计. 机械设计与制造, 2019(11): 234-237.
PID控制算法
使用PID控制算法来实现小车的速度 和位置控制,通过调节比例、积分和 微分参数,实现小车的稳定控制。
模糊控制算法
采用模糊控制算法实现小车的避障和 路径规划,通过模糊逻辑控制器对小 车的运动进行决策,实现小车的自主 导航。
运动规划算法设计
A*算法
使用A*算法实现小车的路径规划,通过评估每个可能的路径,找出最优的路径 ,并指导小车沿着该路径运动。
[3] 张亮, 王丽. 基于PLC的智能 小车导航控制系统设计. 自动化 与仪表, 2018(5): 37-40.
基于PLC的自动送料小车的控制系统设计

基于PLC的自动送料小车的控制系统设计自动送料小车是一种常见的物流设备,可以用于在仓库中实现自动化的物料搬运和送料任务。
该系统的核心是PLC(可编程逻辑控制器),通过编程控制小车的运动和各种操作。
设计一个基于PLC的自动送料小车控制系统时,需要考虑以下几个方面:1.系统结构设计:首先,需要设计系统的硬件结构,包括小车的运动系统、送料装置、传感器和PLC控制器等。
根据实际需求,选择适当的电机和传动装置,确保小车能够平稳、高效地运动。
同时,安装传感器来检测货物位置、安全障碍等信息,并将其与PLC连接起来,实现数据的传输和交互。
2.控制逻辑设计:在PLC控制器中,需要编写程序实现小车的控制逻辑。
根据实际应用场景,编写适当的算法,控制小车的启动、停止、加速、减速以及转弯等动作。
同时,根据传感器的反馈信息,判断货物的位置,确保小车能准确地将货物送到目的地。
此外,还可以添加一些安全措施,如碰撞检测、急停装置等,保障人员和设备的安全。
3.用户界面设计:为了便于操作和监控,可以设计一个人机界面(HMI),通过触摸屏或键盘等设备,与PLC进行交互。
在界面上,显示小车的状态、当前任务、货物数量等信息,同时还可以设置一些操作按钮,如启动、停止、重置等,方便用户进行操作。
4.网络通信设计:为了进一步提高系统的自动化程度,可以将PLC与上位机或其他设备进行网络通信。
通过网络通信,可以实现远程监控、数据传输、故障诊断等功能,提高系统的可靠性和效率。
最后,为了保证系统的可靠性和稳定性,需要进行充分的测试和调试。
对小车的运动、控制逻辑、传感器等进行全面测试,并进行相应的优化和调整,直到系统能够正常工作。
总之,基于PLC的自动送料小车控制系统设计,需要考虑系统结构、控制逻辑、用户界面和网络通信等方面,确保系统能够稳定、高效地运行,提高物流作业的自动化水平。
基于PLC的小车运动控制系统设计

长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY 专业综合设计报告系部:专业年级班级:学生姓名:学号:成绩评定:(指导教师填写)2014年1 月2010届电气专业综合设计任务书系(部):电子与通信工程系专业:电气工程及其自动化学生姓名指导教师课题名称基于PLC的小车运动控制系统设计内容及任务一、设计内容小车以慢速左行(右行)5s后稳定,稳定后速度变为快速。
其中,当小车到达左限位(右限位)时,小车向相反的方向运行,如此往返运行。
而且,在稳定后能实现小车高低速、左右行的自由切换。
同时,当按下停止按钮,电机不管出于任何运动状态,都必须立即停止。
二、设计任务1、确定PLC的输入设备(包括按钮、行程开关等)、输出设备(包括接触器线圈、指示等),选择电器元件型号,列出明细表。
2、对PLC的输入输出通道进行分配,列出I/O通道分配表(包括I/O编号、设备代号、设备名称及功能),画出I/O接线图。
根据工艺要求,将所需的定时器、计数器、辅助继电器等也进行分配。
3、画出功能表图;4、进行PLC控制系统的软件设计,画出梯形图。
对编制的梯形图进行调试,直到满足要求为止。
长沙学院课程设计鉴定表企业现代化生产规模的不断扩大和深化,使得生产物的输送成为生产物流系统中的一个重要环节。
运料小车自动控制正是用来实现输送生产物的控制系统,随着PLC的发展,国外生产线上的运输控制系统非常广泛的采用该控制系统,而且有些制造厂还开发研制了出了专用的逻辑处理控制芯片,我国的大部分工控企业的小车自动控制系统都是从外引进的,成本高,为了满足现代化生产流通的需要,让PLC技术与自动化技术相结合,充分的利用到我国的工控企业生产线上,让该系统在各种环境下都能够工作,而且成本低,易控制,安全可靠,效率高。
本设计在分析小车自动控制系统的结构和工作基本过程的基础上,介绍了基于PLC的小车自动控制系统的设计过程,详细阐述了系统的硬件和软件设计。
给出了控制系统主电路接线图、PLC硬件接线图、指令表、梯形图等。
基于plc控制的运料小车运动设计

基于plc控制的运料小车运动设计基于plc控制的运料小车运动设计华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文)基于PLC控制的运料小车运动设计摘要现在的工业生产中,分工越来越细化,流水线生产已经成为企业生产环节中一种重要的生产模式。
但是由于一些生产车间的环境恶劣,或者是有些物料本身需要自动化的生产设备进行运送,运料小车在这种情况下应运而生。
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,PLC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。
因而可以说PLC是近乎理想的工业控制计算机。
本文是在对于运料小车的运动设计,围绕以下几方面展开研究:(1)通过查阅国内外的相关文献材料,结合运料小车的工艺流程,用Solid works 三维软件设计了小车的运动轨迹模型图,使得该轨迹在保证工作要求的前提下,提高了工作的安全性和效率。
(2)通过查阅PLC的相关资料,考虑到该设计中运料小车的要求,选择了合适的PLC型号,并画出了PLC的硬件接线原理图。
(3)选择了符合运料小车运动要求的一系列电子电器元件,并利用PROTEL 99 se 绘制了硬件电路接线图。
(4)利用S7-200 MW v4.0编程软件,编写了小车的运动控制程序梯形图,并结合程序语句,在计算机上进行了仿真模拟,取得了良好的设计效果。
关键词:PLC;运料小车;梯形图;仿真THE MOVEMENT DESIGN OF MATERIAL CAR BASED ON PLC Abstract Now in the modern industry, more and more refined division, assembly line production has become an important part of enterprise production of production mode. Different departments at the same time from different workshop produce different materials, and those materials need to be mutual transported. But because some production workshop environment is bad, or some material itself needs automation production equipment delivery, the material the small car in this situation arises at the historic moment. PLC is a kind of digital computing operations of the electronic system, which is designed for the industrial environment design and application. PLC and its relevant external equipment, according to easily and industrial control system as a whole, are easy to extend its function of the design principles. Therefore say PLC is almost ideal of industrial control computer. This article about the car for the movement ofmaterial design is around the following several aspects: (1) Through the access to domestic and foreign literature material, combined with the material of the car process, with Solid works 3D software design of the car trajectory model picture, make the tracks in the precondition of guarantee, and improve work security and efficiency. (2) By referring to the relevant material PLC, considering the design requirements of the material in the car, choose the suitable PLC model, and draw the PLC hardware wiring diagram. (3) Choose the material conform to the requirements of the car movement a series of electronic components, and use the PROTEL 99 se to draw the hardware circuit with wiring diagram. (4) Use S7-200 MW v4.0 programming software, write the small car movement control process ladder diagram, and combined with program statements, and in the computer on the simulation, has obtained the good design effect. 43 目录摘要ⅠAbstractⅡ1 绪论1 1.1课题的研究背景及意义1 1.2 设计要求及主要内容1 2 运料小车的整体方案分析与设计3 2.1 小车整体方案分析3 2.2 运料小车的工艺流程4 2.3 小车的运动轨迹设计4 2.4 运料小车的运行方式分析6 2.5 运料小车结构设计6 3 硬件系统设计8 3.1 PLC的选型8 3.2 PLC的接线图9 3.3 变频器的选型10 3.4 电动机的选择12 3.4.1 正确选用电动机的基本原则123.4.2小型异步电动机的选择13 3.5 其他电器元件的选取16 3.5.1 行程开关的选型16 3.5.2 电磁继电器的选择17 4 软件系统的设计19 4.1 梯形图概述19 4.2 运料小车梯形图程序设计19 4.2.1 程序设计流程图19 4.2.2 PLC输入输出分配表21 4.2.3 运料小车工作流程图21 4.3 程序仿真25 5 总结与展望29 5.1 设计总结29 5.2 后续工作展望29 设计图纸说明31 参考文献32 附录程序仿真清单33 致谢42 1 绪论1.1课题的研究背景及意义随着我国工业自动化的不断发展,运料小车成为了工业运料的主要设备之一。
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长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY 专业综合设计报告系部:专业年级班级:学生姓名:学号:成绩评定:(指导教师填写)2014年1 月2010届电气专业综合设计任务书系(部):电子与通信工程系专业:电气工程及其自动化学生姓名指导教师课题名称基于PLC的小车运动控制系统设计内容及任务一、设计内容小车以慢速左行(右行)5s后稳定,稳定后速度变为快速。
其中,当小车到达左限位(右限位)时,小车向相反的方向运行,如此往返运行。
而且,在稳定后能实现小车高低速、左右行的自由切换。
同时,当按下停止按钮,电机不管出于任何运动状态,都必须立即停止。
二、设计任务1、确定PLC的输入设备(包括按钮、行程开关等)、输出设备(包括接触器线圈、指示等),选择电器元件型号,列出明细表。
2、对PLC的输入输出通道进行分配,列出I/O通道分配表(包括I/O编号、设备代号、设备名称及功能),画出I/O接线图。
根据工艺要求,将所需的定时器、计数器、辅助继电器等也进行分配。
3、画出功能表图;4、进行PLC控制系统的软件设计,画出梯形图。
对编制的梯形图进行调试,直到满足要求为止。
长沙学院课程设计鉴定表企业现代化生产规模的不断扩大和深化,使得生产物的输送成为生产物流系统中的一个重要环节。
运料小车自动控制正是用来实现输送生产物的控制系统,随着PLC的发展,国外生产线上的运输控制系统非常广泛的采用该控制系统,而且有些制造厂还开发研制了出了专用的逻辑处理控制芯片,我国的大部分工控企业的小车自动控制系统都是从外引进的,成本高,为了满足现代化生产流通的需要,让PLC技术与自动化技术相结合,充分的利用到我国的工控企业生产线上,让该系统在各种环境下都能够工作,而且成本低,易控制,安全可靠,效率高。
本设计在分析小车自动控制系统的结构和工作基本过程的基础上,介绍了基于PLC的小车自动控制系统的设计过程,详细阐述了系统的硬件和软件设计。
给出了控制系统主电路接线图、PLC硬件接线图、指令表、梯形图等。
利用PLC 的仿真软件对所设计程序进行了仿真验证,结果表明,所设计的小车自动控制系统基本达到了设计要求。
关键字:PLC 小车控制系统摘要.........................................................................................................错误!未定义书签。
1.课题的背景 (1)2.PLC的特点 (1)3.设计的目的 (1)4.设计的要求 (2)5.设计的内容 (2)5.1硬件电气图 (2)5.2双速电动机定子绕组接法 (3)5.3端口分配及I/O接线图 (4)5.4指令表 (6)5.5PLC控制程序 (7)6.总结 (8)参考资料 (9)1.课题的背景改革开放30多年来,我国引进了大量技术和装备,对提高产业技术水平、促进经济发展起到了重要作用。
但是,必须清醒地看到,只引进而不注重技术的消化吸收和再创新,势必削弱自主研究开发的能力,拉大与世界先进水平的差距。
总之,必须把提高自主创新能力作为国家战略,贯彻到现代化建设的各个方面,贯彻到各个产业、行业和地区,大幅度提高国家竞争力。
我国科学技术发展的总体目标是:自主创新能力显著增强,科技促进经济社会发展和保障国家安全的能力显著增强,为全面建设小康社会提供强有力的支撑;基础科学和前沿技术研究综合实力显著增强,取得一批在世界具有重大影响的科学技术成果,进入创新型国家行列,为在本世纪中叶成为世界科技强国奠定基础,形成比较完善的中国特色国家创新体系。
企业现代化生产规模的不断扩大和深化,使得生产物的输送成为生产物流系统中的一个重要环节。
小车自动控制正是用来实现输送生产物的控制系统,随着PLC的发展,国外生产线上的运输控制系统非常广泛的采用该控制系统,而且有些制造厂还开发研制了出了专用的逻辑处理控制芯片,我国的大部分工控企业的小车自动控制系统都是从外引进的,成本高,为了满足现代化生产流通的需要,让PLC技术与自动化技术相结合,充分的利用到我国的工控企业生产线上,让该系统在各种环境下都能够工作,而且成本低,易控制,安全可靠,效率高。
2.PLC的特点(1)可靠性高,抗干扰能力强(2)硬件配套齐全,功能完善,适用性强(3)易学易用,深受工程技术人员的欢迎(4)系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便,容易改造(5)体积小,重量轻,能耗低3.设计的目的(1)专业综合设计的主要目的是通过运动小车设备的电气控制装置的设计实践,了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体设计方法。
以及查阅文献资料的能力。
它是一项初步的工程训练。
( 2 )通过专业综合设计有助于巩固以往所学的知识,达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求,因此,设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程,在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
(3)通过专业综合设计,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,提高学生的实践技能。
为今后实际工作以及撰写论文打下良好的基础。
4.设计的要求小车以慢速左行(右行)5s后稳定,稳定后速度变为快速。
其中,当小车到达左限位(右限位)时,小车向相反的方向运行,如此往返运行。
而且,在稳定后能实现小车高低速、左右行的自由切换。
同时,当按下停止按钮,电机不管出于任何运动状态,都必须立即停止。
5.设计的内容5.1硬件电气图本次设计的小车自动控制系统需要左右行切换和慢高速切换得下2图图1(电机正反转)及图2(电机高低速):图1:电机正反转电气图其中,KM1是控制电机的正转,KM2是控制电机的反转.。
图2:电机高低速电气图KM3控制电机的慢速运行,KM4和KM5控制电机的快速运行。
因为KM4和KM5闭合时,电机定子绕组就是YY型连接,磁极对数增加一倍,所以是高速运行。
而KM3闭合时,电机定子绕组是Y型连接,磁极对数为原来的一半,所以低速运行。
5.2双速电动机定子绕组接法本次设计的小车自动控制系统高低速切换需用到双速电动机定子绕组接法,如下图:图3:低速运行图4:高速运行在多速电动机中,通过改变其绕组的连接方法来改变磁极对数,从而也就改变电动机的转速。
双速电动机定子绕组可以接为Y型,也可以接为YY型。
其中,Y型为低速,YY型为高速。
其原理如下:双速电动机属于异步电动机变极调速,是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数,从而改变电动机的转速。
根据公式n1=60f1/p可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比,磁极对数增加一倍,同步转速n1下降至原转速的一半,电动机额定转速n也将下降近似一半,所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的。
这种调速方法是有级的,不能平滑调速,而且只适用于鼠笼式电动机。
5.3端口分配及I/O接线图:小车系统PLC输入端要有:启动、停止、左限位、右限位、左行状态切换为右行、右行状态切换为左行,六个输入。
小车系统PLC输出端要有:向左慢行、向左快行、向右慢行、向右快行四个输出状态。
根据输入输出端口得下表(端口分配表):端口分配表:根据端口分配表得下图(I/O 连接图):图5:I/O 接线图PLC 输入端口 功能 X0 启动 X1 停止 X2 左限位 X3 右限位 X4 左行状态切换为右行 X5右行状态切换为左行PLC 输出Y0 向左慢行 Y1 向左快行 Y2 向右慢行 Y3向右快行5.4指令表:5.5PLC控制程序1)启动程序按下启动按钮,小车启动。
2)停止程序按下停止按钮,小车无论处于何种状态必须停止。
3)向左慢行程序小车自启动开始向左慢行5秒4)向左快行程序小车向左慢行5秒后,切换为向左快行5)向右慢行程序小车到达左限位,切换为向右慢行5秒6)向右快行程序小车向右慢行5秒后,切换为向右快行7)复位程序小车到达右限位,复位运行。
图6:整体梯形图6.总结这两周让我收获了不少, 我在综合设计的过程中,让我学到了许多东西,其中最主要的是PLC设计方法与应用。
设计步骤是首先是要弄清楚设转变备的顺序运作,然后结合PLC知识在图纸上画出顺序功能图,将顺序功能图为梯形图,之后利用PLC软件编程。
在所有的准备工作都做好后就是调试了。
在调试时总是出现各种各样的问题,这些问题都是我之前没有认真考虑的。
简单说就是我们之前考虑问题时太理想化了,没有考虑实际情况。
这样我们又不断的修改,最后才成功完成调试。
PLC实训让我了解了PLC顺序功能图、梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解,也让我更加了解了关于PLC设计原理与方法。
按我的总结来看,有很多设计理念来源于实际,从中找出最适合的设计方法。
通过对小车自动控制系统的设计,表明其功能具有一定的实用性及良好的可行性,适用于一些的运料/货场所。
由此可见,小车自动控制系统的研究是十分必要,具有一定的推广价值。
参考资料[1] 熊幸明.电气控制与PLC[M].北京:机械工业出版社,2011[2] 姚锡禄.变频器技术应用[M].北京:电子工业出版社,2009[3] 马国华.监控组态软件及其应用[M].北京:清华大学出版社,2001[4] 马小军.可编程控制器及其应用[M].南京:东南大学出版社,2007[5] 袁秀英.组态控制技术[M].北京:电子工业出版社,2003[6] 张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京:化学工业出版社,2006。