PLC运料小车的程序控制

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基于PLC的运料小车控制

作者：李丽艳

来源：《科学与财富》2017年第15期

（江西工程学院）

摘 要： 本文介绍了以PLC（可编程控制器）为控制核心的运料小车运行机理和系统设计过程。该系统主要包括硬件设计和软件编程，可以实现启动、工位呼叫、小车前进、后退等操作。通过实际生产运行表明运料小车控制系统可靠、实用。并且？用PLC为核心的小车控制系统具有编程简单、维修方便、体积小、性价比高等优点，广泛应用于各种生产领域中。

关键词： PLC；运料小车；系统设计

近年来，随着自动化技术的不断发展，组态技术在工控领域占据着越来越重要的地位，工业过程自动化目前普遍采用上位组态软件采集数据监控系统，PLC进行控制的方式实现分散控制和集中管理。通常用组态软件将运行中的开关状态、数据和报警、信息显示、运行时间以及数量、温度、压力等参数值用监控画面来显示，也可根据预先编制的程序驱动各种连接装置，以取代机械式的控制面板。该文简要介绍了选用日本三菱公司生产的PLC控制的运料小车运行。

一、概述

运料小车广泛应用于各种工业生产过程中，包括冶金、矿业、港口、加工生产线等。由于小车运料系统结构简单、工作效率高，所以可以应用生产中的多个环节。实现运料小车控制可以采用多种方案，例如采用单片机为控制核心，配以外围接口和小车驱动模块；另外，可以采用继电器作为控制主要器件，设计继电器小车控制系统；当然，还可以利用PLC作为控制核心，实现运料小车的控制。这三种常用小车控制方案中，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，并且一旦系统功能设计完成，硬件电路很难更改。单片机控制系统虽然可以通过修改软件程序，提高系统应用的通用性，但是维护困难，软件硬件设计要求比较高。因此，目前的小车控制方案主要采用小型PLC为控制核心，实现小车控制。

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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.内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 2

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。 3

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 4

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。

plc运料小车控制设计

PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字电子设备，用于控制自动化机器和过程。运料小车是指一种用于运送物料的小型车辆，通常用于工业生产线上。

PLC运料小车控制设计是指将PLC技术应用于运料小车的控制系统，以实现对小车运动状态和位置的实时监控和控制。

PLC运料小车控制设计的主要步骤包括：

1. 采集运料小车的位置和状态信息。运料小车的位置和状态信息可以通过编码器、传感器和开关等设备进行采集和传输。

2. 进行位置和状态信息处理。采集到的位置和状态信息需要进行处理和分析，以便于控制系统进行下一步动作的判断和决策。

4. 设计安全控制系统。为了确保运料小车运行的安全性，需要设计相应的安全控制系统，并加入紧急停车装置、限位开关等保障措施。

5. 进行可靠性测试。在完成PLC运料小车控制设计后，需要进行系统的可靠性测试，以确保系统能够稳定运行。

1. 自动化控制。PLC技术的应用可以实现对小车的自动化控制和管理，减少人工干预的工作量，提高生产效率和质量。

2. 精确控制。PLC控制系统具有高精度、高可靠性和高稳定性，可以实现对小车运动状态的精确监测和控制，确保生产过程的质量和安全性。

3. 用户友好性。PLC控制系统的编程语言简单易懂，用户可以快速上手进行相关操作和编程，提高工作效率和效益。

4. 适用范围广泛。PLC技术可以应用于不同的产业领域，满足各种生产过程的控制要求，如汽车、化工、制造业、纺织等。

1. 选用合适的PLC品牌和型号。PLC的品牌和型号对系统的性能和稳定性有较大的影响，因此应选择性能稳定可靠的品牌和型号。

2. 确定系统所需要的传感器和开关数量和位置。不同的系统需要不同数量和位置的传感器和开关，应根据实际情况设计。

3. 确定控制系统的工作模式和控制规则。根据生产过程的实际需求，确定系统的工作模式和控制规则，以实现运料小车的自动化控制。 4. 配置与调试PLC控制系统。配置PLC控制器和各种传感器并进行系统调试，确保系统的稳定性和可靠性。

沈阳理工大学课程设计

word文档可自由复制编辑 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； 沈阳理工大学课程设计

word文档可自由复制编辑 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。