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1、2 PLC编程及应用课程设计题 目 装卸料小车多方式运行的PLC控制指导教师 学生姓名 学 号 专 业 自动化 教学单位 德州学院机电工程学院 （盖章） 2014年 6月 20日 目录【摘要】- 1 -一、设计题目- 2 -二、情况简介- 2 -三、设计要求- 2 -四、设计步骤- 3 -4.1工程设计要求- 3 -4.2 I/O点数，PLC 的型号及硬件配置- 3 -4.3 PLC外部接线图- 4 -4.4程序设计思路- 5 -4.5系统梯形图- 6 -4.6程序调试- 9 -总结反思- 10 -参考文献- 11 -2【摘要】早期运料小车电气控制系统多为继电器接触器组成的复杂统，这种系统存在
2、设计周期长、体积大、成本高等缺陷，无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作，将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用，PLC运料小车电气控制系统具有连线简单，控制速度快，可靠性和可维护性好，易于安装、维修和改造等优点。随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。通信和数据连接功能选项使得PLC在体积、通信和特殊功能模块等重要的应用方面非常完美。本课题主要包括：分析被控对象和明确系统控制要求、PLC选型、确定系统的I/O设备的数量及
3、种类、控制流程设计、控制程序设计。PLC在运料小车控制系统中的应用，已经在国内外工程、工厂中得到实际应用，具有巨大的经济和社会价值，其智能化和自动化的思路值得以后继续深入研究和推广。关键词：PLC运料小车控制系统I/O点 一、设计题目装卸料小车多方式运行的PLC控制。二、情况简介某车间有5个工作台，装卸料小车往返于各个工作台之间，根据某个请求在某个工 作台卸料。每个工作台有一个位置开关（分别为SQ1-SQ5，小车压上时为ON）和一个呼叫按钮（分别为SB1SB5）。装卸料小车有3种运行状态，左行（电机正转）右行（电机反转）和停车。装卸料小车示意图如图1-1所示; 图1-1 装卸料小车示意图三、设
4、计要求1.假设小车的初始位置是停在m （m=1-5）号工作台，此时SQm为ON。2.假设n（n=1-5）号呼叫台，如果mn，小车左行到呼叫工作台停车。mn小车右行到呼叫工作台停车。m=n 小车不动。3.小车的停车位置应有指示灯显示（用1位LED灯显示）。四、设计步骤4.1工程设计要求 车间有五个工作台，装卸料小车往返于各个工作台之间，当某个工作台呼叫时，相比小车的相对位置，从而确定小车的运动方向。假设各工作台位置从左到右一次为1号、2号、3号、4号、5号。一号工作台呼叫时，若小车在一号工作台，则不需动作；在其他工作台则小车左行，至一好哦工作台停车。二号工作台呼叫时，若小车在二号工作台，则不需动
5、作，若小车在一号工作台，则小车右行，否则小车左行，到二号工作台停车。三号工作台呼叫时，若小车在三号工作台，则不需动作，若小车在一号工作台或者二号工作台，则小车右行，否则小车左行，到三号工作台停车。四号工作台呼叫时，若小车在四号工作台，则不需动作，若小车在五号工作台，则小车左行，否则小车右行，到四号工作台停车。五号工作台呼叫时，若小车在五号工作台，则不需动作，否则小车右行，到五号工作台停车。工作台的位置开关是SQ1-SQ5，小车压上时为ON。呼叫按钮是SB1-SB5作为PLC的输入信号，当小车位于某工作台时通过SEG段译码控制LED灯显示1-5，指示小车的位置，用Q0.2-Q0.7作为PLC输出
6、信号。正反转用Q0.0和Q0.1表示，作为PLC输出信号。4.2 I/O点数，PLC 的型号及硬件配置选择S7-200CN及硬件配置如下：模块本机数字量I/O口本机模拟量I/O口I地址Q地址CPU 224XPCN14入/10出2入/1出SB呼叫按钮0.00.4SQ位置开关0.50.9继电器输出0.50.6LED输出0.00.44.3 PLC外部接线图MIM2M3M4M5M6M7KM1I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3MSB1SB2SB3SB5SB44SQ1SQ2SQ5SQ4SQ324vS7-200CNQ0.4Q0.5
7、Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1LKM2M8 装卸料小车多方式运行的PLC控制外部接线图4.4程序设计思路当一号工作台呼叫时，SB1=1，若此时小车正位于一号工作台，则一号工作台LED指示灯QB=2#00000110表示一亮，指示小车位置，但是电机不动作，小车保持停止状态。 当二号工作台呼叫时，SB2=1，若此时小车正好位于二号工作台，即SQ2=1，则二号工作台LED指示灯QB=2#01011011表示二亮，指示小车位置，但电机不动作，小车保持停止状态。当二号工作台呼叫时，SB2=1，若此时小车不位于二号工作台，即SQ2!=1，当小车位于一号工作台时，SQ1=1，小车向二号工作台运行；当小车不
8、在一号工作台时，即小车处于二号工作台右边时，小车向左运行。当三号工作台呼叫时，SB3=1，若此时小车正好位于三号工作台，则三号工作台LED指示灯QB=2#01001111表示三亮起，指示小车位置，但电机不动作，小车保持停止状态。当三号工作台呼叫时，SB3=1，若此时小车不位于三号工作台，即SQ3!=1，当小车位于三号工作台左边时，以SQ1=1为例，小车向三号工作台运行即右行；当小车位于三号工作台右边时，小车向左运行。当四号工作台呼叫时，SB4=1，若此时小车正好位于四号工作台，则四号工作台LED指示灯QB=2#01100110表示四亮起，指示小车位置，但电机不动作，小车保持停止状态。当四号工作
9、台呼叫时，SB4=1，若此时小车不位于四号工作台，即SQ4!=1，当小车位于四号工作台左边时，以SQ2=1为例，小车向四号工作台运行即右行；当小车位于五号工作台时，小车向左运行。当五号工作台呼叫时，SB5=1，若此时小车正好位于五号工作台，则五号工作台LED指示灯QB=2#01101101表示五亮起，指示小车位置，但电机不动作，小车保持停止状态。当五号工作台呼叫时，SB5=1，若此时小车不位于五号工作台，即SQ5!=1，以SQ2=1为例，开始运行时，二号LED灯亮并显示二，当小车离开二号工作台后，仍继续向五号工作台运行即右行。 4.5系统梯形图4.6程序调试使用PLC仿真软件调试程序，首先打开
10、仿真程序，然后将编制好的梯形图程序下载到仿真PLC中，之后在仿真环境下运行程序，观察分析实验结果，并进行调试。总结反思装卸料小车多方式运行的PLC控制是一个贴近实际生活的设计问题，通过对这一问题的研究，激发学习兴趣，培养了创新思维和解决实际工程问题的能力，从课程设计中取得了比较大的收获。在这个设计中，隐含这两个实际生产中会常出现的问题。第一个：例如小车从SQ5运行到SQ2过程中，小车行驶会依次是SQ4和SQ3为ON，这种情况不能影响程序的真正目的即运行到SQ2后停止，这个问题在这个程序中已经得到了很好的解决。第二个：例如小车从SQ1运行到SQ5过程中按了SB3按钮，要求小车从SQ1直接行驶向SQ5之后到达SQ5后在向SQ3运行，在此之中需要对SQ3的动作记忆，等待到达SQ5后执行，本程序尚未得到解决，此外程序不够简练，这是一个缺憾。参考文献1廖常初.PLC编程及应用M.北京：机械工业出版2008。2电气控制与PLC应
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