课程设计PLC台车呼叫控制.doc

课程设计的目的学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行台车呼叫运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题能力。课程设计题目 台车呼叫系统：在一生产线上有八个施工点，一个物料台车，每一个施工点有一个呼叫开关。当没人呼叫时，可呼叫指示灯亮。当有一工位呼叫时，可呼叫指示灯灭，同时台车向呼叫位运动；到达呼叫点后，台车停30S供使用，在此期间其他工位不可呼叫。当30S后，其他工位可呼叫，可呼叫指示灯亮。当呼叫位在台车位置上面时，运动电机正转，下面时，运动电机翻转。课程设计的内容1）设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；2）系统有启动、停止功能；3）运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；4）程序结构与控制功能自行创新设计；5）进行系统调试，实现台车呼叫的控制要求。系统总体方案设计1系统硬件配置及组成原理为了区别，工位依18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，由于各工位呼车指示灯同时动作，故各工位均使用同一个呼车指示灯。系统布置图如图1所示。图1系统布置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图2系统组成图2、系统变量定义及分配表（1）系统变量定义I为输入继电器，输入继电器位于PLC的输入过程映像寄存器区其外部有一对物理的输入端子与之对应，该触点用于接受并存储外部输入的开关信号（在此程序中有限位开关、按钮），当外部的开关信号闭合，则输入继电器的线圈得电，在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。常开和常闭软触点可以在编程中任意使用，次数不受限制。 Q为输出继电器，输出继电器位于PLC的输处过程映像寄存器区其外部有一对物理的输出端子与之对应。它的作用是具有一常开触点用于向外部负载发送信号，每一输出继电器的常开硬触点与可编程控制器的一个输出点相连直接驱动负载，它也提供了无数的常开和常闭软触点用于编程。在此程序中小车电动机的正转、反转和可呼车指示均由输出继电器控制。 M为通用辅助继电器（或中间继电器），它位于PLC存储器的位存储区，它是由软件来实现的，用于状态暂存，移位辅助运算及赋予特殊功能的一类编程元件，其作用类似于继电接触控制系统中的中间继电器，它在PLC中没有外部的输入端子或输出端子与之对应，因此不受外部信号的直接控制其触点也不能直接驱动外部负载。绝大多数的继电器线圈由用户程序驱动。 T为定时器，定时器是可编程序控制器中的重要的编程软件，是累计时间增量的内部器件。使用时要提前输入时间设定值，当定时器的输入条件满足时开始计时，当前值按一定的时间单位从0开始增加，当定时器的当前值达到设定值则触点动作。利用定时器的触点就可以完成所需要的定时控制任务。在课程设计中用到了T37断开延时定时器（TOF）。（2）I/O分配根据控制要求，系统的输入信号有：启动信号、停止信号，1号位-8 号位的限位开关STlST8，1号位-8号位的呼叫开关SB1SB8;系统的输出信号有：前进控制电机接触器驱动信号、后退控制电机接触器驱动信号，可呼叫指示灯信号。共需实际输入点数18个，输出点数4个。因实际PLC控制台的输入口不够用，所以限位开关用PLC的I/O口，启动、停止及呼叫控制用触摸屏编写。系统的I/O分配表如表所示：序号元件名设备名作用1M5.0K1启动按钮开关2M5.1K2停止按钮开关3M0.0SB11号站呼叫按钮开关4M0.1SB22号站呼叫按钮开关5M0.2SB33号站呼叫按钮开关6M0.3SB44号站呼叫按钮开关7M0.4SB55号站呼叫按钮开关8M0.5SB66号站呼叫按钮开关9M0.6SB77号站呼叫按钮开关10M0.7SB88号站呼叫按钮开关11I0.0ST11号站限位开关12I0.1ST22号站限位开关13I0.2ST33号站限位开关14I0.3ST44号站限位开关15I0.4ST55号站限位开关16I0.5ST66号站限位开关17I0.6ST77号站限位开关18I0.7ST88号站限位开关19Q0.5KM1电机正转继电器20Q0.6KM2电机反转继电器21Q0.7KM3可呼车指示22Q1.0KM4指示灯控制系统设计1、控制程序流程图设计流程图主要由过程动作、有向连线、转换条件组成。过程与动作：顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个相连的阶段，这些阶段称为过程。过程是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一个过程之内，各输出量的ON/OFF状态不变。但是相邻两过程输出量的状态是不同的。过程的这种划分使代表各过程的编程元件的状态与各输出量之间的逻辑关系极为简单。当系统正处于某一过程所在的阶段时，该过程处于活动状态，称该过程为“活动”过程。2、控制程序设计思路如果小车先在高位（ST8）时，小车依次停止在ST8ST1位置，梯形图中并联各低位开关M0.0-M0.7，当低位呼车时，由于给位置线圈对应的常开触点自锁，各低位呼车无效，再串联各呼车位的常闭线圈，使其他位呼车无效，各低位的开关依次减少（越到低位呼车位依次减少），如果小车先在低位（ST1）时，也是按上述接梯形图。按下M5.0系统启动。M4.0起互锁作用，M4.0得电，按下M0.7（呼车按钮ST8），小车向SB8驶去，同时I0.0到I0.6这7个限位开关互锁，其他呼车按钮失效，M0.1也起互锁作用，（下面的原理都是相同的。）电动机正转到8号位，到达时定时器开始计时，时间为30s，定时时间到，T37打开，其他呼车按钮恢复作用,小车开始等待响应下一个呼车信号。同理，电动机反转时，停车时间为30s，定时时间到，T37打开，其他呼车按钮恢复作用。电动机既不正转也不反转，并且没用工位使用台车，那么Q0.3可呼车指示灯亮。程序设计1、 PLC程序设计在STEP 7 MicroWIN中按控制程序流程图编写T型图，待编写完后进行编译，修改T型图中的错误，然后编译，直至显示错误为0。程序图如下：2、 触摸屏绘制用wincc触摸屏绘制软件，绘制控制开关，主要有启动、开始和呼叫开关。绘制图形如下：结束语 通过两周的PLC设计实习，我对PLC的工作原理和使用方法有了更深刻的理解。在平常的PLC实验课中学习的知识是单个模块的，又加上对一些细节不够重视，当把我们编写的程序下载在触摸屏时，总是失败，原因是一些参数没有调好。解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。 这次的实训，让我受益匪浅。第一，这两个周我学到了许多东西，其中最主要的是PLC设计方法与应用。设计步骤首先是我们要弄清楚设备的顺序运作，然后结合PLC知识画出顺序功能图，将顺序功能图转变为梯形图，之后利用PLC 软件编程。第二，认识了团队合作的力量，要完成一个项目不是一个人的事情，虽然我们有过分歧但最终达成共识，我们曾经在一起努力过，体验其中的过程才是真正的收获。第三，通过这次的实践操作，我认识到了自己的不足，自己的动手能力和综合能力需要进一步提高。第四，感谢老师给予的深刻指导，使我们少走了不少弯路。总之，这次的实训给予了我不同的学习方法和体验，让我深切的认识到实践的重要性。在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和动手能力，要更加努力的学习自己的专业知识，多多与同学和老师交流，为以后走上工作岗位投身社会建设打好坚实的基础。青岛农业大学自动控制系统课程设计20132014学年 第1学期 实习题目：PLC_台车呼叫控制 姓 名 ：_ 学 号 ：_ 专业班级：_ 指导老师：_ 2013年11月28日