基于PLC的小车自动往返运动控制系统方案

1、摘要可编程控制器(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。它采用可编程序的存贮器，用来在其部存贮执行逻辑运算、 顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输 入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。本设计是基于PLC编程的生产流水线小车循环运动控制设计。论述了小 车控制系统的软、硬件设计方案及其控制原理。采用的是步进指令，因而比 较简洁。关键词：PLC步进指令循环控制目录摘要I第一章概述11.1 设 计 背 景 及 意义1第二章硬件设计32. 1主电路图32.2 I/O地址分配.42.3 I/O接线42. 4元件列表5第三章软件设计63. 1程

2、序流程图.63.2梯形图73. 3 STL 指令113. 4程序分析12第四章程序调试.144. 1程序流程图.14设计感想16参考文献17第一章概述1.1设计背景及意义传统的运料小车大都是继电器控制，而继电器控制有着接线繁多、故障率髙且维修不易等缺点，PLC作为目前国市场的主流控制器，在技术、行业影响等方面有重要作用。利用PLC控制代替继电器控制已经是大势所趋。由于PLC的不断发展和革新，使得生产线的运输控制也将得到不断的改 善和生产率的不断提高，小车自动控制系统经历了以下几个阶段：（1）手动 控制：但是由于当时的技术还不够成熟，这种系统存在设计周期长、体积大、 成本高等缺陷，几乎无数据处理

3、和通信功能，必须有专人负责操作。（2）自 动控制：通过机器人技术，自动化设备终于实现了 PLC在小车自动控制系统 在自动方面的应用。（3）全自动控制：PLC大多采用多CPU结构，不断向高 性能、高速度和大容量方向发展。现代企业为提高生产车间物流自动化水平，实现生产环节间的运输自 动化，使厂房的物料搬运全自动化，许多企业在生产车间广泛使用无人小车， 小车在车间工作台或生产线之间自动往返装料卸料。由于小车自动往返的实 际意义，随着不同企业不同的要求，控制的难度可以不同。本文介绍了一种基于西门子PLC控制的生产流水线自动控制小车系统设 计方案。将PLC运用到小车自动控制系统，可实现小车的全自动控制，

4、降低 系统的运行费用。PLC小车自动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，维修和改造方便等优点。利用PLC控制技术，可实现 小车相关运动，小车在一个周期的运动由4段组成。设小车最初在左端，当 按下启动按钮，则小车自动循环地工作，若按下停止按钮，则小车完成本次 循环工作后，停止在最初位置。其运动路线示意图如下图1-1所示。如图1-1小车运动路线示意图第二章硬件设计2. 1主电路图如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。该电路图利用两个接触器的主触点KM1、KM2分别接至电机的三相电源进线中，其中相对电源的任意两相对调，即可实现电机的正反转，也可达到小车左右运行的目的。假设

5、接通KH1为正转（小车右行），则接通KH2为反转（小车左行）。IL2L3L - OS.1 FU匚 匚 匚FR图2-1小车循环控制的主电路原理2. 2 I/O地址分配如表2-1为小车循环运动PLC控制的I/O分配表。在运行过程中，这些I/O 口分别起到了控制各阶段的输入和输出的作用，并且也使小车的控制过程更清晰明了，动作与结果显示更加方便直接。表2-1输入输出10.0行程开关SQ1Q0.0右行10. 1行程开关SQ2Q0. 1左行10.2行程开关SQ310.3行程开关SQ410.4过载FR10.5启动SB110.6停止SB22.3 I/O接线图如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。在

6、进行调试过程时， 在PLC模块上，当10.0有输入信号，即按下SQ1；当10.1有输入信号，也 即按下SQ2,以此类推，I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输 入信号。同理，输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用QO.O、QO. 1 的状态表现出来。501502503504过载启动停止2M2L1M1L10.010.1Q0.010.200.110.310.410.510.6图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图2.4元件列表如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。在本次设计中就是利用 这些元件，用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。表2-2序号代号名称

7、型号数量1M三相异步电机J02-22-4,1. 5kw 1410 转/分， 380V, 3.49 安12QS空气开关DZ47-3P33FR热继电器JR36-2014CPUPLC处理器CPU22215K1交流接触器CJX2-0926SB按钮LAYS27SQ行程开关L X K 248FU熔断器RT16-2049I.导线若干第三章软件设计3.1程序流程图如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。小车在一个周期的运 动由4段组成。设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环地工 作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停止在最初位置。首先小车位于初始位置，按下SB1启动后，小车向右行驶

8、；当碰到行程 开关SQ4,小车转向，向左行驶；碰到行程开关SQ2,小车再一次转向，向 右行驶；碰到行程开关SQ3,小车又向左行驶，直到再次碰到SQ1,然后开 始依次循环以上过程。若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动，若 此时按下停止按钮SB2,小车又碰到行程开关SQ1,则小车回到初始位置。图3-1小车循环运动PLC控制的程序流程图3.2梯形图如图3-2为小车循环运动PLC控制的梯形图，此设计按照以下程序运行, 以实现在生产流水线上的一辆自动控制小车的运动。其中，小车在一个周期 的运动有4段组成。设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环 的工作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停在初始位置。程序注释Network 1MO.ONetwork 2M0.5M0.1/()Network 4I循坏MO.OQ0.1III / QO.O-I /1M0.2M0.2M0.1M0.1QO.O()Q0.1.：电子工业，2006【2】 克明，夏路易. .:电子工业，20023 常晓玲.电气控制系统与可编程控制器.：机械工业，20044 马镜澄.低压电器【1】.：