河工大 台车呼叫装置课程设计

电气控制技术 课程设计

题 目: 台车呼叫控制设计 院系名称： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师：

成绩： 指导老师签名： 日期： 1

目 录 前言 ..................................................................... 2 1 系统概述 .............................................................. 2 1.1 设计目的 ............................................................. 2 1.2 设计内容与控制要求 .................................. 错误！未定义书签。 1.3 实现目标 ............................................................. 3 2 方案论证 .............................................................. 3 3 硬件设计 .............................................................. 4 3.1 系统的原理方框图 ..................................................... 4 3.2 主电路 ............................................................... 4 3.3 I/O分配 ............................................................. 5 3.4 I/O接线图 ........................................................... 6 3.5 系统工作原理分析及顺序功能图 ......................................... 6 3.6 元器件选型 ........................................................... 8 4 软件设计 ............................................................. 10 4.1 系统主流程图 ......................................................... 9 4.2 系统梯形图 .......................................................... 10 设计心得 ................................................................ 17 参考文献 ................................................................ 18 2

前言 随着现代工业设备的自动化越来越多的工厂设备采用PLC，变频器，人机界面自动化器件来控制，因此自动化程度越来越高。电器控制技术是随着科学技术的不断发展，生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展的。在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人生安全事故，这样将给企业造成重大损失。 台车呼叫控制系统是基于PLC控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于台车的运行，其控制重点转向物资的控制和管理要求实时、协调和一体化，计算机之间、数据采集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与计算机之间的通信可以及时地汇总信息。因此，台车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。台车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。它实现了全自动作业后，满足了人们速度、精度、高度、重量、重复存取和搬运等要求，使总体效益和生产的应变能力大大超过各部分独立效益的总和，自动化技术组建成为仓库自动化技术的核心，既可以节省开支，又减少了浪费，因此建立一个便捷、可行的台车呼叫控制系统是十分迫切和需要的。本产品PLC实现自动化开支，解决了劳动强度大、经济效益差的问题。

1 系统概述 1.1 设计目的 综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，提高工程意识和实践技能。同时自己对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。 1.2 设计内容与控制要求 一部电动运输车供8个加工点使用。台车的控制要求如下： PLC上电后，车停在某个工位，若无用车呼叫(下称呼车)时，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车。某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，各工位的指示灯均灭，此时别的工位呼车无效。如停车位呼车时，台车不动，呼车工位号大于停车位时，台车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车位号时，台车自动向低位行驶，当台车到呼车工3

位时自动停车。停车时间为30s供呼车工位使用，其他工位不能呼车。从安全角度出发，停电再来电时，台车不会自行启动。 1.3 实现目标 台车又叫送料车，是一种安装有脚轮的运送与储存物料的单元移动集装设备。它具有自动行走，液压自动定位脱模（可实现上，下，左，右移动）的优点。本设计主要是实现它的左右移动。实现了全自动作业后，满足了人们速度、精度、高度、重量、重复存取和搬运等要求，使总体效益和生产的应变能力大大超过各部分独立效益的总和，自动化技术组建成为仓库自动化技术的核心，既可以节省开支，又减少了浪费，因此建立一个便捷、可行的台车呼叫控制系统是十分迫切和需要的。本产品PLC实现自动化开支，解决了劳动强度大、经济效益差的问题。

2 方案论证 为了区别，工位依1～8编号并各设一个限位开关。每个工位设一呼车按钮，系统设启动按钮和停机按钮各1个，台车设正反转接触器各1个，每工位设呼车指示灯1个，但并联接于各个输出口上。系统布置图如图2-1所示

图2-1 系统布置图 台车呼叫控制系统的基本功能就是一部电动运输车供8个加工点使用，然后根据具体要求做出相应的移动，来完成货物的装卸和加工。本次课程设计的要求是PLC上电后，车停在某个工位，若无用车呼叫（下称呼车）时，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车，某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，台车不动，呼车工位号大于停车位时，台车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车号时，台车自动向低位行驶，当台车到呼车工位时自动停车。停车时间为30秒供呼车工位使用，其他工位不能呼车，从安全角度出发，停车再来电时，台车不会自行启动。8个工位的呼车按钮用基本输入输出模块上4

的8个开关模拟，每个工位的限位开关用另8个开关模拟，系统启动按钮和系统停止工作按钮用2个开关模拟，因此需要18个输入点。可呼车指示灯，电动机正转接触器，电动机反转接触器，是3个输出点。 本设计方案总体来说易于实现控制要求，操作简单方便，符合基本设计规则，因此方案比较合理可靠。

3 硬件设计 3.1 系统的原理方框图 整个系统由电源控制电路、按键呼叫控制电路、工作指示灯显示电路、台车控制电路、可编程控制器PLC五部分组成。由电源控制电路提供整个系统的能源，由可编程控制器PLC来读取按键的状态，再经过处理来控制工作指示灯和台车的运动状态。如图3-1所示

图3-1 系统原理方框图 3.2 主电路 根据要求台车自动往返控制系统的主电路如图3-2所示

PLC 按键呼叫控制电路 电源控制电路 工作指示灯显示电路 台车控制电路 5

图3-2 主电路 3.3 I/O地址分配 根据控制要求，系统的输入量有：启、停按钮信号，1号位-8 号位的限位开关STl—ST8信号，1号位-8号位的呼叫开关SB1～SB8信号;系统的输出信号有：前进、后退控制电机接触器驱动信号，呼叫指示灯信号。共需实际输入点数18个，输出点数3个。配置表如表3-1所示 表3-1 I/O分配表 PLC的I/O地址 连接的外部设备 PLC的I/O地址 连接的外部设备 X0 限位开关ST1 X10 呼车按钮SB1 X1 限位开关ST2 X11 呼车按钮SB2 X2 限位开关ST3 X12 呼车按钮SB3 X3 限位开关ST4 X13 呼车按钮SB4 X4 限位开关ST5 X14 呼车按钮SB5 X5 限位开关ST6 X15 呼车按钮SB6 X6 限位开关ST7 X16 呼车按钮SB7 X7 限位开关ST8 X17 呼车按钮SB8 X21 起动按钮SB9 X22 停止按钮SB10 Y1 电动机正转接触器线圈KM1 Y2 可呼车指示灯HL1—HL8 Y3 电动机反转接触器线圈KM2 6

3.4 I/O接线图 根据表3-1中的I/O 地址分配，能够得出本设计的I/O接线图，如图3-3所示

ACX2X3

X4X5X6X7X1X0COMX17X16X15X14X12X13X11X10X22X21Y1Y3Y2COM1SB9SB10SB1SB2SB3SB4SB5SB6SB7SB8ST1ST2ST4ST3ST5ST6ST7ST8KM1KM2HL1HL2HL3HL4HL5HL6HL7HL8220V

FX2N-48MR

图3-3 I/O接线图 3.5 系统工作原理分析及顺序功能图 台车自动往返控制系统的工作示意图如图3-4所示。控制要求如下： A. 按下起动按钮SB0，电动机M正转，台车前进；碰到限位开关ST1后，电动机M反转，台车后退。 B. 台车后退碰到限位开关ST2后，电动机M停转，台车停车5s后，第二次前进，