plc運料小車課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 可編程控制器（PLC）概況1</p><p>　　1.1 PLC的概述1</p><p>　　1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)2</p><p>　　1.3 PLC的特點2</p><p>　　1.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域2

2、</p><p>　　第二章 運料小車的應(yīng)用4</p><p>　　2.1 送料小車中的作用與地位4</p><p>　　2.2 運料小車原理圖4</p><p>　　第三章 運料小車的程序設(shè)計6</p><p>　　3.1 I/O地址分配表6</p><p>　　3.2 PLC硬件電

3、器連接圖7</p><p>　　3.3 運料小車控制系統(tǒng)流程圖7</p><p>　　3.4 控制程序梯形圖8</p><p>　　3.5 梯形圖對應(yīng)的指令語句10</p><p><b>　　總 結(jié)13</b></p><p><b>　　致 謝14</b>

4、</p><p><b>　　參考文獻15</b></p><p>　　第一章　可編程控制器（PLC）概況</p><p>　　1.1 PLC的概述</p><p>　　隨著微處理器、計算機和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機控制已擴展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。</p><p>　　可編程程序控制器（

5、Programmable Logic Controller）簡稱PLC,它的應(yīng)用面廣、功能強大、使用方便，已經(jīng)成為當代工業(yè)自動化的主要控制設(shè)備之一，在工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域得到了廣泛的使用，在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。</p><p>　　國際電工委員會(International Electrical Committee- IEC),1987年的第三版對PLC作了如下的定義: PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下

6、應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計算和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。</p><p>　　可編程控制器實際上是一種工業(yè)控制計算機，它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機控制系統(tǒng)相似，甚至與之無異?？删幊绦蚩刂破髦饕蒀PU(中央處理單元)存儲器(RAM和EPROM),輸入/輸出模塊(簡稱為I/O模

7、塊)、編程器和電源五大部分組成。近年來發(fā)展極為迅速、應(yīng)用面極廣的工業(yè)控制裝置。</p><p>　　1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程設(shè)備組成（見圖1-1）。大部分PLC還可以配備特殊功能模塊，用來完成某些特殊的任務(wù)。</p><p><b>　　CPU模塊</b></p>

8、<p>　　CPU模塊主要由未處理器（CPU芯片）和存儲器組成。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當于人的大腦和心臟，它不斷地采編輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲器用來存儲程序和數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　I/O模塊</b></p><p>　　輸入（Input）模塊和輸出（Output）模塊簡稱為I/O模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳

9、，是聯(lián)系外部現(xiàn)場設(shè)備和CPU模塊的橋梁。</p><p>　　CPU模塊的工作電壓一般是5V，而PLC的輸入輸出信號的電壓一般較高，例如直流24V交流220V。從引入的尖峰電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，</p><p>　　1.3 PLC的特點</p><p>　　PLC之所以越來越受到控制界人士的重視，是和它的優(yōu)點分不開的:</p>&

10、lt;p>　　1)功能齊全，它的適用性極強，幾乎所有的控制要求，它均能滿足；</p><p>　　2)應(yīng)用靈活， 其標準的積木式硬件結(jié)構(gòu)，以及模塊化的軟件設(shè)計，使得它不僅可以適應(yīng)大小不同、功能繁復的控制要求，而且可以適應(yīng)各種工藝流程變更較多的場合；</p><p>　　3)操作方便，維修容易，穩(wěn)定可靠。盡管PLC有各種型號，但都可以適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，耐熱、防潮、抗震等性能也很好

11、，一般平均無故障率可達幾萬小時。</p><p>　　1.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時日常維護也變得容易起來，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、汽車、通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾

12、類:</p><p>　　(1)開關(guān)量邏輯控制</p><p>　　取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于控制單臺設(shè)備，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。</p><p><b>　　(2)工業(yè)過程控制</b></p><p>　　在

13、工業(yè)生產(chǎn)過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量(即模擬量)，PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。</p><p><b>　　(3)運動控制</b></p><p>　　PLC

14、可以用于圓周運動或直線運動的控制。一般使用專用的運動控制模塊，如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。</p><p><b>　　(4)數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　PLC具有數(shù)學運算(含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處

15、理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　(5)通信及聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>　　PLC通信包括PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。</p><p>　　但是，可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實際應(yīng)用時，其硬

16、件需根據(jù)實際需要進行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設(shè)計編制。</p><p>　　第二章 運料小車的應(yīng)用</p><p>　　2.1送料小車中的作用與地位</p><p>　　在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動生產(chǎn)率，將低沉本，減輕公認的勞動負擔，要求整個工藝生產(chǎn)過程全盤自動化，這就離不開控制系統(tǒng)。</p><p>　　控制系統(tǒng)是整個生

17、產(chǎn)線的靈魂，對整個生產(chǎn)線起著指揮的作用。一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕者影響成產(chǎn)線的繼續(xù)進行，重者甚至發(fā)生人身安全事故，這樣將給企業(yè)造成重大損失。</p><p>　　送料小車是基于PLC控制系統(tǒng)來設(shè)計的，控制系統(tǒng)的每一步動作都直接作用于送料小車的運行，因此，送料小車性能的好壞有著直接的關(guān)系。送料小車能否正常運行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。</p><p>　　2.2運料小車原理圖&l

18、t;/p><p>　　圖2-1為送料小車的模擬圖</p><p>　　圖2-1送料小車的模擬圖 </p><p>　　運料小車是工業(yè)逗料的主要設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于自動生產(chǎn)線、 冶金、有色盒屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè)，各工序之間的物品常用有軌小車來轉(zhuǎn)運。小車通常采用電動機驅(qū)動，電動機正轉(zhuǎn)小車前進，電動機反轉(zhuǎn)小車后退。</p><p>　　本系統(tǒng)的結(jié)

19、構(gòu)工作原理圖如圖2-1，包括帶導軌的運行工作臺，DC24V電機，行程開關(guān)，起停按鈕，F(xiàn)X-2N可編程控制器，.DC24V繼電器，DC12V直流電源等。圖2-1是一個運料小車工作示意圖，每個工作臺設(shè)有一個到位開關(guān)(SQ)和一個呼 叫按鈕(SB)。系統(tǒng)的設(shè)計要求為：</p><p>　?。?）、按下啟動按鈕,系統(tǒng)開始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；</p><p>　　（2）、當小車當前所處

20、?？空镜木幋a小于呼叫按鈕的編碼時，小車向右運行，運行到呼叫按鈕所對應(yīng)的停靠站時停止；</p><p>　　（3）、當小車當前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕的編碼時，小車向左行，運行到呼叫按鈕所對應(yīng)的?？空緯r停止；</p><p>　?。?）、當小車當前所處?？空镜木幋a等于呼叫按鈕的編碼時，小車保持不動；</p><p>　　（5）、呼叫按鈕開關(guān)應(yīng)具有互鎖功能，先按下者

21、優(yōu)先。</p><p>　　圖2-2為PLC輸出的電壓轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　圖2-2中采用2個DC24V繼電器和1個12V直流電源來實現(xiàn)直流電機的正反轉(zhuǎn)，2個繼電器線圈直接接到可編程控制器的輸出端。當繼電器線圈1得電時．繼電器1的觸點由k1轉(zhuǎn)換到k2，而繼電器線圈2的觸點狀態(tài)不變，電流流向如I1所示，驅(qū)使DCI2V電機按一定方向運轉(zhuǎn)：當繼電器線圈2得電時，繼電器線圈I觸點狀態(tài)不變，

22、而繼電器線圈2的觸點由k3轉(zhuǎn)換到k4，電流流向如I2所示．驅(qū)使DC12V電機按相反的方向運轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖2-2直流電機的正反轉(zhuǎn)</p><p>　　第三章 運料小車的程序設(shè)計</p><p>　　3.1 I/O地址分配表</p><p>　　圖3-1 I/O地址分配表</p><p>　　3.2 PLC

23、硬件電器連接圖</p><p><b>　　=</b></p><p>　　圖3-2（每個圖必須要有名稱）TWIDIOPLC電源用的是220V</p><p>　　3.3 運料小車控制系統(tǒng)流程圖</p><p>　　圖3-3運料小車控制系統(tǒng)流程圖</p><p>　　3.4 控制程序梯形圖&

24、lt;/p><p>　　（1） 圖3-4梯形圖為小車起停的程序，按下啟動按鈕小車運動，M000得電并且保持，按下停止按鈕，Y001得電，M000失電。</p><p>　　圖3-4小車起停的程序圖</p><p>　　圖3-5梯形圖為五個行程開關(guān)梯形圖，5個行程開關(guān)用數(shù)字0－4表示，當小車到達1號時，Y002得電，將數(shù)字0傳入MW0(用R0表示)中；以此類推。

25、 </p><p>　　圖3-5五個行程開關(guān)梯形圖</p><p>　　圖3-6梯形圖為五個呼叫按鈕梯形圖，5個呼叫用數(shù)字0－4表示，當一號按鈕被按下時，Y007得電，將數(shù)字0傳入MW1（用R1表示）中，以此類推，M004是實現(xiàn)自鎖功能的作用，將在下面的梯形圖中講到。</p><p>　　圖3-6五個呼叫按鈕梯形圖</p><p>　　（4

26、） 圖3-7梯形圖用于實現(xiàn)自鎖功能，當按下某個呼叫按鈕時，同時觸發(fā)M004，并保持，使獲得優(yōu)先權(quán)，按下別的按鈕將無效，M002是當小車位置和按鈕編碼相同時觸發(fā)，使M004失電，恢復到最初的情況。 </p><p>　　圖3-7自鎖功能梯形圖</p><p>　　(5) 圖3-8梯形圖為比較梯形圖，當小車所處位置大于呼叫按鈕的編碼時，M001得電，小于時M003得電，等于時M00

27、2得電，同時失M004失電。</p><p><b>　　圖3-8比較梯形圖</b></p><p>　　(6) 圖3-9梯形圖為小車控制運動梯形圖，當M001得電時，Y000輸出，小車左行，當M2得電時，Y001輸出，小車向右行。</p><p>　　圖3-9小車控制運動梯形圖</p><p>　　3.5 梯形

28、圖對應(yīng)的指令語句</p><p>　　(* 小車起停 *)</p><p>　　(* 按下啟動按鈕小車運動，M000得電并且保持，按下停止按鈕，Y001得電，M000失電 *)</p><p>　　LD X000</p><p><b>　　O M0.0</b></p><p>&l

29、t;b>　　AN X001</b></p><p><b>　　= M0.0</b></p><p>　　(* 五個行程開關(guān)梯形圖 *)</p><p>　　(* 5個行程開關(guān)用數(shù)字0－4表示，當小車到達1號時，Y002得電，將數(shù)字0傳入MW0中；以此類推 *)</p><p>　　LD

30、 X002</p><p><b>　　A M000</b></p><p><b>　　[MW0:= 0]</b></p><p>　　LD X003</p><p><b>　　A M000</b></p><p><b>

31、　　[MWO:= 1]</b></p><p>　　LD X004</p><p><b>　　A M000</b></p><p><b>　　[MW0:= 2]</b></p><p>　　LD X005</p><p><b>　　A

32、 M000</b></p><p><b>　　[MW0:= 3]</b></p><p>　　LD X006</p><p><b>　　A M000</b></p><p><b>　　[MW0:= 4]</b></p><p&

33、gt;　　(* 五個呼叫按鈕梯形圖 *)</p><p>　　(* 5個呼叫用數(shù)字0－4表示，當一號按鈕被按下時，X007得電，將數(shù)字0傳入MW1中，M004是實現(xiàn)自鎖功能的作用；以此類推 *)</p><p>　　LD X007</p><p><b>　　AN M004</b></p><p><

34、;b>　　A M000</b></p><p><b>　　[MW1:= 0]</b></p><p>　　LD X010</p><p><b>　　AN M004</b></p><p><b>　　A M000</b></p>&

35、lt;p><b>　　[MW1:= 1]</b></p><p>　　LD X011</p><p><b>　　AN M004</b></p><p><b>　　A M000</b></p><p><b>　　[MW1:= 2]</b>

36、</p><p>　　LD X010</p><p><b>　　AN M004</b></p><p><b>　　A M000</b></p><p><b>　　[MW1:= 3]</b></p><p>　　LD X011<

37、/p><p><b>　　AN M004</b></p><p><b>　　A M000</b></p><p><b>　　[MW1:= 4]</b></p><p>　　(* 用于實現(xiàn)自鎖功能 *)</p><p>　　(* 當按下某個呼叫按鈕

38、時，同時觸發(fā)M004，獲得優(yōu)先權(quán)，按下別的按鈕將無效 ;M002是當小車位置和按鈕編碼相同時觸發(fā)，使M004失電 *)</p><p><b>　　LD X007</b></p><p><b>　　O X010</b></p><p><b>　　O X011</b></p&

39、gt;<p><b>　　O X010</b></p><p><b>　　O X011</b></p><p><b>　　O M004</b></p><p><b>　　AN M002</b></p><p><

40、;b>　　= M004</b></p><p>　　(* 比較梯形圖 *)</p><p>　　(* 當小車所處位置大于呼叫按鈕的編碼時，M001得電；小于時M003得電 ；等于時M002得電，同時失M004失電 *)</p><p>　　LD M000</p><p>　　A [MW0 > MW1]

41、</p><p><b>　　= M001</b></p><p>　　LD M000</p><p>　　A [MW0 < MW1]</p><p><b>　　= M003</b></p><p>　　LD M000</p>

42、<p>　　A [MW0 = MW1]</p><p><b>　　= M002</b></p><p>　　(* 向左運動梯形圖 *)</p><p>　　(* 當M1得電時，Y000輸出，小車左行 *)</p><p>　　LD M001</p><p><b

43、>　　AN Y001</b></p><p><b>　　= Y000</b></p><p>　　(* 向右運動梯形圖 *)</p><p>　　(* 當M2得電時，Y001輸出，小車向右行 *)</p><p>　　LD M002</p><p><b>

44、;　　AN Y000</b></p><p><b>　　= Y001</b></p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過一周的奮斗，運料小車的設(shè)計已完成，時常保持著前進的同時思考一路過來的沉淀。歡欣喜悅辛勞愁苦是瞬時，留在記憶里的總是深刻的。</p><p

45、>　　這次課程設(shè)計，我感受到在其中的努力過程。運料小車自動往返順序控制系統(tǒng)的五種PLC程序設(shè)計方法各有特點，基于運料小車自動往返順序控制系統(tǒng)的五種PLC程序設(shè)計方法各有特點，在實際應(yīng)用中，可根據(jù)實際情況選擇一種來設(shè)計程序，以適應(yīng)不同場合的控制要求。實踐表明，這些程序設(shè)計方法很容易被設(shè)計者接受和掌握，用它們可以得心應(yīng)手地設(shè)計出任意復雜的順序控制程序，從而提高設(shè)計的效率和縮短生產(chǎn)周期。</p><p>　　對于

46、PLC的學習，F(xiàn)X-2N軟件的摸索，到認識，當然由于自己所編的程序的相對比較簡單，所以對這個軟件的認識也不是十分的深入，但是通過的這次的自我學習，也學到了許多的知識，至少學到很多獨立解決問題的方法和培養(yǎng)了這樣的能力。</p><p>　　課程設(shè)計我已盡我的能力做好了，我想肯定有很多不恰當不完善的地方，希望老師能夠指正！</p><p><b>　　致 謝</b>&l

47、t;/p><p>　　感謝張堯老師親切的關(guān)懷，感謝我的同學和朋友給我極大的鼓勵和參謀，感謝我所參考的文獻、著作的作者，給我學習的渠道。</p><p>　　通過這次對小車自動運料的PLC控制的設(shè)計，讓我對基本的PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理和工作原理。雖然本次課程設(shè)計是以組的形式完成的，就是因為如此，讓我們知道了集體的力量，遇到問題和同學互相討論

48、交流等。</p><p>　　最后，感謝新疆工業(yè)高等專科學校，感謝電氣與信息工程系，讓我我在這里走向了成熟。雖然覺得很累，但最終的成功讓我覺得再苦再累也是值得的！付出總會有收獲的，用辛勤的勞動得到的東西和知識的感覺就是不一樣。再次，感謝為我們付出的老師們，你們辛苦了。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 廖

49、常初 《PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》 北京 機械工業(yè)出版社 2005</p><p>　　[2] 張運波 《工廠電氣控制技術(shù)》 北京 高等教育出版社 2002</p><p>　　[3]汪志峰 《PLC控制器原理及應(yīng)用》 北京 電子工業(yè)出版社 2007</p><p>　　[4] 呂景泉 《PLC控制器技術(shù)教程》 北京 高等教育出