基于plc控制的運料小車設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 段輸入階段程序執行階段圖 13 循環掃描在輸入階段中，PLC 先進行自我診斷，然后與編程器或計算機通信，同時中央處理器掃描各個輸入端并讀取輸入信號的狀態和數據，并把它們存入相應的輸入存儲單元。在執行階段中，PLC 按照由上到下的次序逐步執行程序指令。從相應的輸入存儲單元讀入輸入信號的狀態和數據，然后根據程序內部繼電器、定時器、計數器數據寄存器的狀態和數據進行邏輯運算，得到運算結果，并將這些結果存入相應的輸出存儲器單元。在輸出階段中，PLC 將相應的輸出存儲單元的運算結果傳送到輸出模塊上，并通過輸出模塊向外部沒備傳送輸出信號，開始控制外部設備。 PLC 的編程語言可編程控制器的編程語言主要有梯形圖語言、助記符語言及功能塊圖。4 梯形圖語言梯形圖語言是在繼電器控制電路圖的基礎上發展而來的。最大的優點就是直觀易懂，使用簡單方便。對來自電氣方面的用語，通過梯形圖很容易就能掌握，同時它也是 PLC 的主要編程語言。例如，一個簡單 PLC 控制系統，當常開按鈕 SBFl 動作時，水泵開啟，當常閉按鈕 SBSl 動作時，水泵停止運行。用繼電器控制和用PLC 控制的梯形圖如圖 14 和圖 15 所示。SBF1KM1KM1SBFS圖 14 繼電器控制電氣圖X0 X1 Q0Q0圖 15 PLC 控制梯形圖 助記符語言助記符語言與匯編語言類似，它使用字符來代表可編程控制器的某種操作，這就要求用戶要有一定的計算機編程基礎。用助記符語言編寫上一個例子的程序如下： LD I0 OR Q0 ANDN I1 OUT Q0 功能塊圖語言西門子公司的 S7 系列 PLC 除了可以用梯形圖和助記符語言進行編程外，還可以用功能塊圖語言進行編程。功能塊圖語言與數字電子技術的邏輯電路圖類似，不同的功能塊實現不同的功能，從而實現所需控制要求。如圖 16 所示：圖 16 PLC 功能塊圖ORAND5 控制系統的構成、設計原則及步驟PLC 控制系統由硬件部分和軟件部分組成。對于整個 PLC 控制系統來說，其硬件部分不僅包括選擇符合控制要求的 PLC機型、存儲器容量、電源模塊、輸入/輸出模塊、通信模塊、模擬量輸入 /輸出模塊和特殊功能模塊等，還應當包括選擇合適的可編程控制器外圍裝置、設備與接口，如輸入設備（控制按鈕、開關、傳感器等） 、執行裝置（接觸器、繼電器等）和由執行裝置控制的現場設備（水泵、鼓風機、閥門等） 。軟件部分主要包括對 PLC 進行 I/O 點地址、內部繼電器、定時器、計數器等的分配，PLC 控制程序的設計（梯形圖、語句表、流程圖等） ，還有一些技術文件等。PLC 控制系統是為工藝流程服務的，所以它首先要能很好地實現工藝提出的控制要求。PLC 控制系統的設計應遵循以下原則。（1）根據工藝流程進行設計，力求控制系統能最大限度地滿足控制要求。（2）在滿足控制要求的前提下，盡量減少 PLC 系統硬件費用。（3）考慮到以后控制要求的變化，所以控制系統設計時應考慮 PLC 的可擴展性。（3）控制系統使用和維護方便、安全可靠。 一般 PLC 控制系統的設計步驟如圖 17 所示，具體操作如下。（1）控制要求分析在設計 PLC 控制系統之前，必須對工藝過程進行細致的分析，詳細了解控制對象和控制要求，這樣才能真正明白自己所要完成的任務，并更好地完成任務，設計出令人滿意的控制系統。（2）確定輸入/輸出設備根據控制要求選擇合適的輸入設備（控制按鈕、開關、傳感器等）和輸出設備（接觸器、繼電器等） ，根據所選用的輸入/輸出設備的類型和數量確定 PLC 的 I/0點數。（3）選擇合適 PLC確定 PLC 的 I/0 點數后，就根據 I/0 點數、控制要求等來進行 PLC 的選擇。選擇包括機型、存儲器容量、輸入/輸出模塊、電源模塊和智能模塊等。（4）I/0 點數分配點數分配就是規定 PLC 的 I/0 端子和輸入/輸出設備。（5）PLC 程序設計首先把工藝流程分為若干階段，確定每一階段的輸入信號和輸出要控制的設備，還有不同階段之間的聯系，然后畫出程序流程圖，最后再進行程序編制。6（6）模擬調試程序編制好后，可以用按鈕和開關模擬數字量，電壓源和電流源代替模擬量，進行模擬調試，使控制程序基本滿足控制要求。（7）現場聯機調試現場聯機調試就是將 PLC 與現場設備進行調試。在這一步中可以發現程序存在的實際問題，然后經過修正后使其滿足控制要求。（8）整理技術文件這一步主要包括整理與設計有關的文檔，包括設計說明書、I/O 接線原理圖、程序清單和使用說明書等。控制要求分析開始設計設計結束確定輸入輸出設備現場模擬調試選擇合適的 PLCI/O 點數分配PLC 程序設計模擬調試整理技術文件圖 17 設計步驟示意圖72 運料小車控制系統的方案論證 運料小車控制系統的控制內容與要求 運料小車的運動流程某自動生產線上運料小車的運動如圖 21 所示：自動化生產線運料小車1 號站_____2 號站 4 號站3 號站 5 號站圖 21 運料小車示意圖運料小車由一臺三相異步電動機拖動，電機正轉，小車向右行，電機反轉，小向左行。電動機正反轉圖如圖 22 所示： 圖 22 三項異步電動機正反轉主電路圖在生產線上有 5 個編號為 l～5 的站點供小車停靠，在每一個停靠站安裝一個行程開關以監測小車是否到達該站點。對小車的控制除了啟動按鈕和停止按鈕之外，還設有 4 個呼叫按鈕開關(SK2～SK5）分別與 4 個停靠站點相對應。運料小車8 設