运料小车的模拟控制(西门子)

运料小车的PLC控制实验一、实验目的1．学会用PLC 解决一个实际问题的思路。

2．熟悉PLC 指令的功能。

3．掌握程序设计中起保停电路、自锁电路和互锁电路的设计方法。

二、实验器材和设备1．FX 系列PLC 一台2．FX-10P-E 或FX-20P-E 手持编程器一台3．模拟开关板一块4．编程电缆5．若干连接导线和PLC电源线6.接触器三个，一个输出控制卸料的电磁铁，一个热继电器，三个热继电器7.3个按钮开关、2个行程开关8.装有三相异步电动机的小车9.熔断器一个10.三极开关一个三、实验原理1.运料小车是工业送料的主要设备之一，小车通常采用电动机驱动，电动机正转小车前进，电动机反转小车后退。

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，精度高，可靠性和可维护性好，安装、维修和改造方便等优点。

工作过程如下：a. 小车启动后，前进到A地。

然后做以下往复运动：到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。

到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。

b. 小车可停在任意位置运料小车2. 运料小车的控制系统主回路三相异步电动机正反转电路图3. 运料小车控制系统控制回路传统运料小车大都是继电器控制。

以继电器为主的运料小车控制系统的控制回路如下图所示。

运料小车继电器控制电路4. 运料小车控制系统的控制系统构成图运料小车控制系统图5.PLC的选用根据运料小车输入输出设备的分配，在I/O方面只需要6个输入口和3个输出口，同时考虑适当的余量，选用FX2N-16MR的PLC即可。

6. PLC外部接线图运料小车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小车向右行，电机反转，小向左行。

小车控制系统的输入，输出设备与PLC的I/O端对应的外部接线图如图所示。

运料小车PLC外部接线图7. 运料小车I/O 分配表这个控制系统的输入有2个启动按钮开关、1个停止按钮开关、2个行程开关、热继电器共6输入点。

运料小车PLC控制系统的设计一、运料小车PLC控制系统设计要求控制要求：小车起动后，前进到A地。

然后做以下往复运动.到A地后停5分钟等待装料，然后自动走向B,到B地后停4分钟等待卸料，然后自动走向A。

有过载和短路保护。

小车可停在任意位置二、PLC选用根据运料小车输入输出设备的分配，在I/O方面只需要6个输入口和2个输出口，选用西门子S7—300PLC即可。

三、系统主电路和控制电路控制电路四、PLC I/O接线图和I/O分配根据运料小车运动控制的要求，按下启动按钮SB1后，运料小车系统开始工作，碰到装料点A的行程开关开始进行装料，5分钟装料结束后小车自动左行。

碰到卸料点B的行程开关后停车并卸料，4分钟后卸料完毕，小车右行，碰到装料点A的行程开关时，小车停止并装料，如此反复。

六、运料小车控制系统梯形图七、在step7环境下建立项目、硬件组态、建立符号表及仿真调试过程二○一一～二○一二学年第一学期信息科学与工程学院课程设计报告书课程名称：PLC课程设计班级：电气0901学号：200904396082姓名：连照培指导教师：二○一一年十一月八、课程总结早期运料小车电气控制系统多为继电器—接触器组成的复杂系统，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，精度高，可靠性和可维护性好，安装。

维修和改造方面的优点。

通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。

既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。

在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和网络成了我们很好的助手。

在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。

1 概述1.1 PLC的基本概念在PLC的发展过程中，美国电器制造商协会（NEMA）经过四年的调查，于1980年把这种新型的控制器正式命名为可编程控制器（Programmable Controller）,英文缩写为PC，并且作如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的是的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它使用可编程序的存储器来存储指令，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，计数，计时和算术运算等操作的指令。

并且通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关外部设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

”定义强调了PLC应直接应用于工业环境，它必须有很强的抗干扰能力，广泛的适应能力和应用范围。

这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。

1.2 PLC的发展PLC自问世以来，经过40多年的发展，在美，德，日等工业发达的国家已成为重要的产业之一。

世界总销售额不断上升，生产厂家不断涌现，品种不断翻新，产量产值大幅度上升而价格不断下降。

目前，世界上有200多个厂家，较有名的公司有美国：AB通用电气，莫迪康公司；日本：三菱，富士，欧姆龙，松下电工等：德国：西门子公司；法国：TE施耐德公司；韩国：三星，LG公司等。

1.3 PLC的发展趋势（一）大型化为适应大规模控制系统的要求，大型PLC向着大存储容量，高速度，高性能，增加I|O点数的发展方向。

主要表现在以下几个方面：1.增强网络通信功能：；2.发展智能模块；3.外部故障诊断功能；4.编程语言、编程工具标准化、高级化5.实现软件、硬件标准化6.编程组态软件发展迅速（二）小型化发展小型PLC，其目的是为了占领广大的、分散的、中小型的工业控制场合，使PLC不仅成为继电器控制柜的替代物，而且超过继电器控制系统的功能。

小型PLC朝着简易化、体积小、功能强、价格低的方向发展。

1.4 PLC的主要功能1.开关量逻辑控制；2.模拟量控制；3.闭环过程控制；4.定时控制；5.计数控制；6.顺序（步进）控制；7.数据处理；8.通信和联网。

运料小车PLC控制的应用原理1. 概述本文档将介绍运料小车PLC（可编程逻辑控制器）控制的应用原理。

运料小车是一种用于运输物料的机械设备，通过PLC控制，能够实现自动化的运输和搬运功能。

本文将重点介绍PLC控制系统的硬件组成和工作原理，并提供一个示例程序说明PLC控制运料小车的具体实现方法。

2. PLC控制系统硬件组成PLC控制系统通常由以下几个主要组成部分组成：•PLC主机：负责接收输入信号、执行控制逻辑并输出控制信号的核心设备。

•输入/输出模块：用于连接传感器、执行器等外部设备与PLC主机之间的接口模块，将外部信号输入到PLC主机，并将PLC主机输出的控制信号传送给外部设备。

•电源模块：为PLC主机和其他模块提供电力供应。

•编程端口：用于编程和调试PLC控制程序的接口。

3. PLC控制系统工作原理PLC控制系统的工作原理如下：1.输入信号采集：PLC控制系统通过输入模块连接传感器等外部设备，可以获取物料位置、速度、传感器状态等输入信号。

2.控制逻辑执行：基于输入信号，PLC主机中的控制逻辑程序会根据预设的算法和规则进行判断和计算，并产生相应的输出控制信号。

3.输出信号控制：PLC控制系统通过输出模块连接执行器等外部设备，将PLC主机产生的控制信号传送到相关设备，如运动控制器、电动机驱动器等。

这些设备根据信号进行动作，并完成物料运输、搬运等操作。

4. PLC控制运料小车示例程序下面是一个示例程序，演示了如何使用PLC控制运料小车的运输过程。

1. 初始化：- 启动电源- 等待输入信号2. 判断当前状态：- 如果传感器信号为料仓有物料，则执行步骤3- 如果传感器信号为料仓无物料，则执行步骤43. 运输物料：- 控制运料小车启动并向指定位置运动- 到达目标位置后，停止运动- 等待输入信号4. 等待物料进料：- 等待输入信号- 如果传感器信号为料仓有物料，则执行步骤3- 如果传感器信号为料仓无物料，则循环执行步骤45. 关闭系统：- 停止运料小车的运动- 断开电源供应5. 总结本文介绍了运料小车PLC控制的应用原理。

- - -.PLC技术及应用课程设计〔论文〕题目：运料小车的PLC控制院〔系〕：电气工程学院专业班级：学号：指导教师：〔签字〕起止时间：2课程设计〔论文〕任务及评语院〔系〕：电气工程学院教研室：自动化- - 总结资注：成绩：平时20% 论文质量60% 辩论20% 以百分制计算摘要可编程控制器是一种新型的通用控制装置，它将传统的继电器-接触器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，专门为工业控制而设计，这一新型的通用自动控制装置以其高可靠性、较强的工作环境适应性和极为方便的使用性能，深受自动化领域技术人员的普遍欢送。

运料小车在现代化的工厂中普遍存在。

传统的工厂依靠人力推车运料，这样浪费了大量的人力物力，降低了生产效率。

本设计采用PLC控制运料小车，驱动设备为电动机，程序设计采用梯形图，小车往返于各个工位，使生产自动化，智能化，大大提高了生产效率，降低了劳动本钱。

关键词：可编程控制器〔PLC〕；自动控制；运料小车；目录第1章绪论1第2章课程设计的方案22.1概述22.2系统组成总体构造2第3章硬件设计43.1可编程控制器〔PLC〕43.2PLC的选型53.3I/O地址分配表53.4PLC的外部接线6第4章软件设计84.1运料小车控制系统流程图84.2运料小车控制系统梯形图9第5章课程设计总结14参考文献15第1章绪论可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的开展根底上开发起来的，最初叫做可编程逻辑控制器〔Programmable Logic Controller〕，即PLC，现已广泛应用于工业控制的各个领域。

它以微处理器为核心，用编写的程序不仅可以进展逻辑控制，还可以定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。

20世纪60年代以前，汽车流水线的自动控制系统根本上都采用传统的继电器控制。

在60年代初，美国汽车制造业竞争越发剧烈，而汽车的每一次更新的周期越来越短，这样对汽车流水线的自动控制系统更新就越来越频繁，原来的继电器控制就需要经常地重新设计和安装，从而延缓了汽车的更新间。

【西门子PLC编程实例】运料小车控制系统本篇我们以运料小车控制系统的实现方法为实例进行讲解，和大家共同探讨一下西门子PLC编程的具体方法。

运料车主要用于搬运加工工件，在工矿企业的生产车间是比较常见的运输设备。

运料车由三相交流异步电动机进行驱动。

其运动方向的改变主要是通过电动机的正反转来实现。

控制系统正常运行时，一般设为连续运行（自动控制）状态。

但在调试系统或设备维修过程中，往往需把系统设为点动控制（手动控制），所以运料车的控制实际上就是电动机点动、连续正反转控制。

运料车由三相交流异步电动机拖动，可左右运行，如图1所示。

具体控制要求如下：图 11、点动控制时，按点动正转按钮，电动机正转点动运行，运料车左行；按点动反转按钮，电动机反转点动运行，运料车右行。

2、连续控制时，按正转按钮，电动机连续正转，运科车连续左行；按反转按钮，电动机连续反转，运料车连续右行；按停止按钮，运料车随时停止。

3、运料车应有软、硬件互锁控制功能要求用前面已经学过的编程元件和方法试着编写PLC控制编程（梯形图）：（1）用触点线圈指令编程；（2）用置位复位指令编程;（3）用跳转与跳转标号指令编程。

一、设计电气原理图1、选择电器元件及PLC型号输入信号：点动正转按钮1个、点动反转按钮1个、连续正转按钮1个、连续反转按纽1个、停止按钮1个，输入信号共5个，要占用5个输入端子，所以PLC输入至少需5点。

（这里说明一下，限位因篇幅的原因，不做考虑）。

输出信号：正转接触器1个、反转接触器1个，占用PLC两个输出端子，所以PLC输出至少需2点。

查西门子PLC用户手册可知，CPU221主机输入6点、输出4点，能满足实际需求的输入5点输出2点的要求。

因PLC控制电动机，所以继电器输出型的PLC就能满足要求，选择CPU221继电器输出型的PLC即可。

2、设计电气原理图电气原理图见图2所示。

图 2二、控制程序设计1、用触点指令编程运料车的控制要求既有点动又有连续正反转控制功能，用中间继电器进行状态转换后就很较易实现要求，如图3所示，网络1、网络3实现了既能点动又能连续的正转控制，网络2、网络4实现了既能点动又能连续的反转控制。