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基于六节点挖掘机控制实验报告 组长： 组员： 指导老师：目录1. 挖掘机整体设计 1.1控制流程图 1.2挖掘机I/O接线图 1.3挖土机PLC控制程序2. 挖土机PLC控制 2.1挖土机PLC程序3. MCGS动画设置过程 3.1 MCGS组建 3.2 实验设计脚本程序 3.2.1 挖土机各环节实施过程程序 3.2.2 指示灯实现监控挖土机过程程序 3.3 MCGS动画实施及结果 3.3.1图画模拟挖土机运行状态图 3.3.2指示灯模拟挖土机运行状态图4 .实验结果及意义5.总结摘要本实验主要是关于挖掘机实物模型实际工作过程的原理、设计、实施，以及基于PLC的自动控制过程和MCGS的动画模拟过程。通过实际的控制来更加深刻地了解挖掘机的工作过程及相关原理，再加上仿真动画的模拟并运用PLC、MCGS、CAD等相关自动化软件综合实施对挖掘机的控制，把理论与实际相结合，实现了挖掘机的自动和手动控制。关键词：PLCMCGS挖掘机引言挖土机是用来开挖土壤的施工机械，主要用于工程建设，挖土机主要特点是力气大，效率高，能完成人力所不能完成的工程，提高工作效率。最初挖土机是手动的，期间经历了由蒸汽驱动，电力驱动和内燃机驱动，应用机电一体化技术的全自动液压挖土机等多种驱动方式的逐步发展过程。可编程序控制器是以微处理器为基础，综合计算机、通信、联网以及自动控制技术而开发的新一代工业控制装置。目前，主要是通过操作人员来实现对挖土机的控制，因此要考虑到工作环境的安全性，可靠性与工作持续性，本系统就是通过PLC实现六节点挖土汽车控制。通过控制器实现对挖掘机的自动和手动控制，通过手动控制可以使操作人员对挖掘机进行控制，通过自动控制可以使挖掘机重复完成预先设计好的动作，提高工作效率，节约成本。 1. 挖掘机整体设计 1.1控制流程图 1.2挖掘机I/O接线图 挖掘机电路接线图1.3挖土机PLC控制程序 图1：PLC上电，开关I0.0接通，电路导通，Q0.3接通，开始挖土（Q0.3）。 图2：挖土开始计时5秒。 图3：定时到停止挖土，挖土机后退（Q0.1，Q0.7控制挖土机后退）。 图4：后退计时2秒。 图5：后退时间到，停止后退，同时右转（Q0.5）。 图6：右转计时2秒。 图7：计时到，停止右转，开始卸土（Q0.2）。图8：卸土开始，计时5秒。图9：计时到，挖土机左转（Q0.4）。图10：左转计时2秒。图11：计时到，挖土机前进（Q0.0，Q0.6控制挖土机前进）。图12：前进计时2秒，然后进行下一轮循环。3. MCGS动画设置过程 3.1 MCGS组建（1） 新建组态窗口，并设置变量；（2） 各个窗口的画面组建，以及变量的数据设计；（3） 进行数据的动画链接，实行数据对应；（4） 编写脚本循环程序，实施程序对变量的控制。3.2 实验设计脚本程序： 3.2.1 挖土机各环节实施过程程序 挖土：IF 开停按钮=1 THEN IF挖土按钮=1 THEN 挖土=挖土+1 IF 挖土=4 THEN 挖土=0 ENDIF IF 挖土=1 THEN 挖土过程1=1 挖土过程2=0 卸土过程1=0 卸土过程2=0 卸土过程3=0 卸土过程4=0 ENDIF IF 挖土=2 THEN 挖土过程1=0 挖土过程2=1 卸土过程1=0 卸土过程2=0 卸土过程3=0 卸土过程4=0 ENDIF IF 挖土=3 THEN 挖土过程1=0 挖土过程2=0 卸土过程1=1 卸土过程2=0 卸土过程3=0 卸土过程4=0 ENDIF ENDIF 后退：IF后退按钮=1 THEN 水平移动=水平移动-30 轮旋转=轮旋转-30 ELSE 水平移动=水平移动 轮旋转=轮旋转 ENDIF 右转：IF右转按钮=1 THEN 旋转=旋转+10 ELSE 旋转=旋转 ENDIF 卸土：IF 卸土按钮=1 THEN 卸土=卸土+1 IF 卸土=4 THEN 卸土=0 ENDIF IF 卸土=1 THEN 挖土过程1=0 挖土过程2=0 卸土过程1=0 卸土过程2=1 卸土过程3=0 卸土过程4=0 ENDIF IF 卸土=2 THEN 挖土过程1=0 挖土过程2=0 卸土过程1=0 卸土过程2=0 卸土过程3=1 卸土过程4=0 ENDIF IF 卸土=3 THEN 挖土过程1=0 挖土过程2=0 卸土过程1=0 卸土过程2=0 卸土过程3=0 卸土过程4=1 ENDIF ENDIF ENDIF IF 开停按钮=0 THEN 挖土过程1=0 挖土过程2=0 卸土过程1=0 卸土过程2=0 卸土过程3=0 卸土过程4=1 ENDIF 左转：IF 左转按钮=1 THEN 右转按钮=0 旋转=旋转-10 ELSE 旋转=旋转 ENDIF 前进：IF 前进按钮=1 THEN 后退按钮=0 水平移动=水平移动+30 轮旋转=轮旋转+30 ELSE 水平移动=水平移动 轮旋转=轮旋转 ENDIF 3.2.2 指示灯实现监控挖土机过程程序 IF 启停按钮=1 THEN IF 手动自动按钮=1 THEN IF 挖土按钮2=1 THEN IF 卸土按钮1=1 THEN p4=1 p3=1 ELSE ELSE p4=0 p3=0 ENDIF ENDIF IF 前进按钮1=1 THEN IF 后退按钮1=1 THEN p1=1 p2=1 p7=1 p8=1 ELSE ELSE p1=0 p2=0 p7=0 p8=0 ENDIF ENDIF IF 左转按钮1=1 THEN IF 右转按钮1=1 THEN p5=1 p6=1 ELSE ELSE p5=0 p6=0 ENDIFENDIF ELSE p=p+1 IF p=7 THEN p=1 ENDIF IF p=1 THENIF p=2 THENIF p=3 THEN p1=0 p2=1 p2=0 p4=1 p4=0 p6=1 p7=0 p8=1 p8=0 ENDIF ENDIF ENDIF IF p=4 THEN IF p=5 THENIF p=6 THEN p3=1 p3=0 p1=1 p6=0 p5=1 p5=0 ENDIF ENDIF p7=1 ENDIF ENDIF ENDIFIF 启停按钮=0 THEN p1=0 p2=0 p3=0 p4=0 p5=0 p6=0 p7=0 p8=0 p=0 ENDIF 3.3 MCGS实施及结果画面 3.3.1动画图画模拟挖土机运行状态图 挖土机前进/后退画面 挖土机挖土/卸土画面 挖土机旋转画面3.3.2指示灯模拟挖土机运行状态图图a：自动运行画面图b：手动运行画面 4.实验结果及意义本次实验通过PLC程序控制实现了挖掘机挖土，后退，旋转，前进等一系列过程的实物展示，实施了编程软件和实物模型的结合，把每个过程都清晰的展现在我们面前；我们也利用MCGS组态软件完成了挖土机挖、卸土，前进、后退，旋转等过程的动画模拟过程，以及指示灯的模拟循环过程，更加形象生动地展示了挖土机的工作过程；同时，我们也尝试用组态王软件来实现PLC与组态环境的通信，利用PLC的数据来控制组态环境的动画监控过程，但由于接口问题没有顺利实现通信，实验有待改进。在一系列的设计、编程、实施的环节中，不但充分了解并熟练运用了各个软件，而且摸索一些未知的软件，学习并尝试运用；其中也碰到了许多现实的问题，在不断思考和改进的过程，我们学习到了许多新的东西，独立解决了很多以前不知道的问题，学以致用，理论与时间相结合，收获颇多。5总结本次课程设计是通过PLC模拟控制挖掘机，用组态监控现场工作环境，通过合理的设备选型、参数设置和软硬件设计，完成实现了设计任务。但是也有一些不足之处，比如组态方面刚开始采用的是MCGS组态环境，后来发现在挖掘机监控系统的设备连接中很不适用，而组态王操作起来更为简单，适用连接能力也更好，在老师的教导下，作了进一步的修正。通过这次对PLC控制挖掘机的设计，可以说使我们对PLC的理解和运用有了更深一步地认识，使我们摆脱了单纯的理论知识学习状态，能够和实际设计相结合，锻炼了我们综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，通过这样的实践，使我真正的有所收获。通过本次设计，我们的知识领域得到进一步扩展，专业技能得到进一步提高，同时增强了分析和解决实际问题的综合能力。另外，也培养了我们严肃认真的学习态度。每一次课程设计都是非常难得的理论与实际相结合的学习机会。小组组员的团结合作将使我们受益匪浅。它教会我更认真、更塌实、更广泛地去汲取