送料小车自动化控制

送料小车的自动化控制发表时间：2018-12-04T21:28:17.640Z 来源：《基层建设》2018年第29期作者：张琳悦[导读] 摘要：可编程序控制器PLC现已广泛地应用于自动控制领域，运料小车在现代化的工厂中普遍存在，由于PLC 的可靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维修简单，所以PLC 的应用领域在工业自动化控制领域越来越受到重视和普及应用，它的使用提高自动送料系统的自动化水平及可靠性。

华北理工大学电气工程学院河北唐山 063000摘要：可编程序控制器PLC现已广泛地应用于自动控制领域，运料小车在现代化的工厂中普遍存在，由于PLC 的可靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维修简单，所以PLC 的应用领域在工业自动化控制领域越来越受到重视和普及应用，它的使用提高自动送料系统的自动化水平及可靠性。

为了实现自动送料小车的手动和自动化的转化，改善以往小车单纯手动送料，减少大量人力、物力、财力和时间，提高生产效率的可靠性，实现自动化生产。

关键词：PLC；自动化；送料小车可编程序控制器（PLC）是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。

PLC 与普通微机一样。

以CPU 作为字处理器，实现字运算和数据存储，另外还有位处理器，进行位运算与控制。

PLC 控制具有可靠性高、易操作、易维修。

编程简单、灵活性强等特点。

现代工厂运用PLC 控制运料小车来代替传统的人力推车运料，使生产自动化、智能化，大大提高了生产效率，降低了劳动成本。

一、控制系统和控制方法及要求自动送料小车可以由可编程控制器或单片机等元器件来设计实现，但由于单片机设计线路较复杂，控制电路中需要加入A/D，D/A转换器，还需要大量的中断口地址，而且单片机控制线路易受到外界环境的干扰，也具有不稳定性，所以根据上述PLC的特点及PLC的运用领域使我选择了PLC来设置自动送料小车的控制，由于PLC的应用和发展迅速、在经济效益上取得了显著的效果。

PLC控制送料小车的设计一．自动送料小车概述自动送料小车系统是用于物料输送的流水线设备，主要是用于煤粉、细砂等材料的运输。

自动送料小车系统一般是由给料器、传送带、小车等单体设备组合来完成特定的过程。

送料小车控制系统采用了PLC控制。

此送料小车电气控制系统设计具有手动和自动两种工作方式。

在程序设计上采用了模块化的设计方法。

二．控制要求：某车间有6个工作台．送料车往返于工作台之间送料，如图所示。

每个工作台设有一个到位开关(SQ)和一个呼“按钮(SB)。

具体控制要求：(I)送料车开始应能停留在6个工作台中任意一个到位开关的位置上。

(2)设送料车现暂停于M号工作台(SQm闭合)处，若这时n号工作台呼叫(SBn闭合) 若：①m>n，送料车左行，直至SQn动作,到位停车，即送料车停车位置SQ 的编号大于呼叫按钮SB的编号时，送料车往左运行至呼叫位置后停止；②m<n，送料车右行．直至SQn动作，到位停车，即进料车所停位置SQ 的编号小于呼叫按钮SB前编号时，送料车往右运行至呼叫位置后停止；④ m=n，送料车原位不动，即送料车所停位置SQ的编号与呼叫按钮SB 的编号相同时，送科车不动。

三．PLC选型根据控制要求，系统的输入量有：启、停按钮信号，1号位-6 号位的限位开关SQl—SQ6信号，1号位-6号位的呼叫开关SB1～SB6信号:系统的输出信号有：前进、后退控制电机接触器驱动信号，电机运行的声光信号。

共需实际输人点数l7个，输出点数4个，本文选用日本三菱公司的FXON-40MR产品，其输入点数为24，输出点数为I6点。

小车行驶控制系统PLC的I／O资源配置表如表l所示：系统I/O资源配置表（2）外围设备在外围设备方面，采用RS232通信或RS485通信方式，与上位机连接，外部输入设备有光电开关，接近开关，按钮等。

外部输出设备有接触器，电磁阀，指示灯等。

输入/输出点分配如图1所示。

三菱图1 PLC输入/输出点分配图四．控制程序设计本程序设计的关键是处理好呼叫按钮和到位开关的位置关系，为此我们采用了将每个位置的行程开关与每个位置的按钮记录到数据寄存器中去，如将送料小车当前位置送到数据寄存器DO中，将呼叫工作台号送数据寄存器Dl中，然后通过比较DO与Dl中的数据，决定送料小车运行方向和达到的目标位置。

2013届毕业生毕业设计说明书题目: 运料小车的PLC控制系统设计学院名称：电气工程学院班级：自动F09042013年 5 月20 日目次1 绪论 (1)1.1 课题选题背景及意义 (1)1.2 运料小车的控制概况 (1)1.3 运料小车的发展现状 (2)1.4 课题研究的主要内容 (2)2 总体方案论述 (4)2.1 系统控制方案设计 (4)2.2 PLC选型 (5)2.3 电动机选型 (7)2.4 接触器选型 (8)2.5 热继电器选型 (9)2.6 断路器选型 (9)2.7 行程开关选型 (10)3 系统硬件电路设计 (11)3.1 控制方案的设计 (11)3.2 硬件电路接线图 (11)4 控制系统软件设计 (14)4.1 程序流程图 (14)4.2 程序梯形图 (16)4.3 梯形图编程的分析 (17)4.4 程序语句表 (19)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录一电气控制柜接线图 (24)附录二 PLC接线原理图 (25)附录三电动机主电路图 (26)1 绪论1.1 课题选题背景及意义制造业是现代经济发展中占有关键地位，它的发展状况主导着经济发展的前景，但是，在我国，大部分乡镇企业、私营企业，由于受资金管理等方面的限制，一般来说，送料绝大多数是采用人工手动送料，严重缺乏保护装置，这造成“效率低，劳动强度大，事故发生率大”等特点。

随着信息科技迅猛、市场经济的发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更为迅速，近年来，由于PLC控制技术的发展，送料机构自动化水平也需越来越高。

提高自动化的水平不仅可以提高生产效率，同时也能保证工人的人身安全。

传统的手工送料已经不再满足要求，这时运料小车应运而生。

运料小车专门用于粒料、粉料、片状料、带状等材料的输送，这无疑是轻、重工行业不可缺少的设备。

1.2 运料小车的控制概况从世界第一台PLC被设计出来到现在，PLC历经几次更新换代，各方面的性能得到了很大完善，技术已经完全成熟。

目录引言 (1)1.课程设计目的 (1)1.1课程设计描述和目标 (2)1.1.1课程设计描述 (2)1.1.2.课程设计目标 (2)2．系统总体方案设计 (3)2.1 系统硬件设计 (3)2.1.1 PLC的选型 (3)2.1.2 S7-200224简介 (3)2.2 系统变量定义及分配表 (3)2.3 系统接线图设计 (4)3．控制系统程序设计 (5)3.1 控制程序流程图设计 (5)3.2五工位送料小车自动控制主电路图 (6)3.3 PLC控制梯形图设计 (7)4．系统调试及结果分析 (13)4.1 系统调试及解决的问题 (13)4.2结果分析 (13)设计总结 (14)参考文献 (15)引言自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。

在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。

在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。

在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。

在军事技术方面，自动控制的应用实例有各种类型的伺服系统、火力控制系统、制导与控制系统等。

在航天、航空和航海方面，除了各种形式的控制系统外，应用的领域还包括导航系统、遥控系统和各种仿真器。

此外，在办公室自动化、图书管理、交通管理乃至日常家务方面，自动控制技术也都有着实际的应用。

随着控制理论和控制技术的发展，自动控制系统的应用领域还在不断扩大，几乎涉及生物、医学、生态、经济、社会等所有领域。

运料小车是工业运料的主要设备之一。

广泛应用于自动生产线冶金、有色盒属、煤矿、港口、码头等行业，各工序之间的物品常用有轨小车来转运。

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。

本文采用PLC技术，研究了运料小车的控制方法。

1.课程设计目的培养学生综合运用PLC及有关先修课程的基础知识，去解决某一实际问题的基本训练。

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。

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：自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩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迎。

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，降低了劳动成本。

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 (2)2.1概述 (2)2.2系统组成总体结构 (2)第3章硬件设计 (4)3.1可编程控制器（PLC） (4)3.2PLC的选型 (5)3.3I/O地址分配表 (5)3.4PLC的外部接线 (6)第4章软件设计 (8)4.1运料小车控制系统流程图 (8)4.2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发展基础上开发起来的，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行逻辑控制，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基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激烈，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。

项目设计运料小车智能控制目录摘要............................................. - 2 - 第一部分引言.................................... - 3 - 第二部分小车运送物料的总体设计 ................. - 4 -2.1控制要求：................................. - 4 -2.2系统硬件设备配置........................... - 5 -2.2.1运料小车控制的主回路设计 .............. - 6 -2.2.2、分析控制要求，确定输入、输出设备..... - 7 -2.2.3 分配I/O接口.......................... - 7 -2.2.4I/O外围接线图......................... - 8 -2.2.5 PLC的选型............................ - 8 - 第三部分控制系统设计 .......................... - 9 -3.1控制功能图以及逻辑表达式................... - 9 -3.1.1功能图表达式.......................... - 9 -3.1.2逻辑表达式........................... - 11 -3.1.3根据逻辑表达式画出梯形图 ............. - 11 - 第四部分系统调试及结果分析 ..................... - 12 -4.1 PLC实验操作规程.......................... - 12 -4.2 连接线路 ................................. - 12 -4.3 结果分析 ................................. - 13 -4.4系统调试与解决的问题...................... - 14 -4.4.1调试................................. - 14 -4.4.2检查电路............................. - 14 - 心得体会........................................ - 16 - 参考文献........................................ - 17 -运料小车智能控制摘要运料小车是在现代工厂中普遍存在的，而自动化的智能小车却并不多见，大多数的工厂仍然靠人力手动控制小车装卸物料的，这不仅效率低而且耗费人力物力，降低生产效率，对企业的生产发展起到限制的作用。

基于MCGS组态软件的送料小车自动往返运行监控系统设计随着工业自动化水平的不断提高，自动化设备在生产线上的应用越来越广泛。

送料小车系统是一种常见的自动化设备，用于在生产线上往返运输物料。

为了提高生产效率和降低人工成本，很多企业都引进了送料小车系统。

而为了更好地监控和管理这些自动化设备的运行情况，很多企业也选择使用MCGS组态软件进行监控系统的设计。

本文将介绍基于MCGS组态软件的送料小车自动往返运行监控系统的设计。

1. 系统概述送料小车自动往返运行监控系统是基于MCGS组态软件开发的，用于监控和管理生产线上的送料小车设备。

系统主要包括监控主机、PLC控制器、送料小车、传感器和MCGS组态软件。

监控主机负责采集和显示送料小车的运行数据，PLC控制器用于控制送料小车的运行，传感器用于获取生产线上的环境数据，MCGS组态软件用于界面设计和数据处理。

2. 系统功能（1）实时监控：系统能够实时监控送料小车的运行状态，包括位置、速度、载货情况等。

（2）故障报警：系统能够实时监测送料小车设备的运行情况，一旦发生故障，能够及时报警并显示故障信息。

（3）运行参数设置：系统能够实时设置送料小车的运行参数，包括速度、加速度、停靠位置等。

（4）数据统计分析：系统能够对送料小车的运行数据进行统计和分析，为生产线的优化提供数据支持。

3. 设计思路（1）界面设计：根据实际需要，通过MCGS组态软件设计监控界面，包括实时显示送料小车位置、速度、运行状态等信息，并设置相应的操作按钮和参数输入框。

（2）数据交互：通过OPC协议实现监控主机和PLC控制器之间的数据交互，实现对送料小车运行状态的实时监控和控制。

（3）故障诊断：通过MCGS组态软件实现对送料小车设备的故障诊断，包括故障信息的显示和报警提示。

（4）数据处理：通过MCGS组态软件对采集的送料小车运行数据进行处理和分析，生成相应的报表和趋势图，为生产线的优化提供数据支持。

4. 系统实现系统的实现主要包括硬件设备的配置和MCGS组态软件的开发两个方面。

图书分类号：密级：摘要全自动送料小车集声、光、电、计算机技术于一体，综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。

广泛应用在柔性制造系统和自动化工厂中，具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输等许多优点，极大的提高生产自动化程度和生产效率。

本文在分析国内外送料装置的现状与发展的基础上，设计了两后轮独立驱动的自动送料小车。

其主要设计过程是根据小车的设计要求合理设计小车的机械结构，由小车的速度选择合适的直流伺服电动机，然后根据电动机转速和小车速度对蜗杆传动进行设计，再由小车的载荷和速度合理设计轴的结构并选用合适的轴承，最后根据小车的行驶要求设计单片机控制系统。

所设计的小车通过单片机控制直流伺服电动机的转速和转向能够实现其前进、后退、转弯的功能，达到了沿着设定的路线行驶的目的。

本次设计方案的优点是：结构紧凑、负载能力大、平稳性好、传动误差小、转向灵活并且控制简便。

关键词：全自动送料小车；蜗杆传动；单片机AbstractAutomatic Feed Vehicle integrates sound, light, electricity and the computer technology, and synthesizes advanced theory and the application technology in this world. It is applied widely in the flexible manufacturing system and the automated factory, and has the merits of high transportation efficiency, energy conservation, the operation reliable and the flexible transportation. It can enormously increase production automation levels and production efficiency.Based on analyzing present situation and development of feeding equipment at home and abroad,two wheels of independent drive are designed.The design process of the car includes: mechanical structure design according to the design requirements, choosing direct current motors based on the speed of the car, then making the worm drive design according to the speed of the motors and car, then to design the axis structure and choose the bearings based on the load and speed of the car, at last making the control system of the microprocessors design according to driving request of the car.This car can realize independence functions of forward recession and turning through the microprocessor controlling speed and steering of the direct current servo motors .It will drive along specific route.The advantages of design scheme: small in size, great load capacity, smooth driving, small errors of transmission, high maneuverability and convenient operation.Keyword: Automatic Feed Vehicle Worm drive Microprocessor目录1 绪论 (1)1.1 全自动送料小车简介 (1)1.2 全自动送料小车的分类 (1)1.3 国内外研究现状及发展趋势 (1)2机械部分设计 (3)2.1 设计任务 (3)2.2 确定机械传动方案 (3)2.3 车体计算 (4)2.4 直流伺服电动机的选择 (4)2.4.1运动参数 (4)2.4.2 电机的转速 (4)2.4.3 全自动送料小车的受力分析 (5)2.4.4 求换算到电机轴上的负荷力矩 (6)2.4.5 求换算到电机轴上的负荷惯性 (6)2.4.6 电机的选定 (6)2.4.7 电机的验算 (7)2.5 联轴器的设计 (7)2.6 蜗杆传动设计 (8)2.6.1 选择蜗杆的传动类型 (8)2.6.2 选择材料 (8)2.6.3 蜗杆传动的受力分析 (8)2.6.4 初选 (9)2.6.5 中心距计算 (9)2.6.6 传动基本尺寸 (10)2.6.7 齿面接触疲劳强度验算 (10)2.6.8 轮齿弯曲疲劳强度验算 (10)2.6.9 蜗杆轴挠度验算 (11)2.6.10.精度等级公差的确定 (11)2.6.11 热平衡核算 (11)2.7 轴的设计 (11)2.7.1 前轮轴的设计 (11)2.7.2 后轮轴的设计 (14)2.8 滚动轴承选择计算 (18)2.8.1 前轮轴上的轴承 (18)2.8.2 蜗杆轴上的轴承 (19)2.8.3 后轮上的轴承 (21)3 控制系统的设计 (23)3.1 控制系统总体概述 (23)3.2 鉴相 (23)3.3 计数的扩展 (24)3.4 中断的扩展 (25)3.5 数摸转换器的选择 (26)3.6 电机驱动芯片选择 (28)3.7 控制软件的设计 (30)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)附录1 (35)英文翻译 (35)中文翻译 (42)1 绪论1.1 全自动送料小车简介全自动送料车（即称AGV），是一种物料搬运设备，是能在某一位置自动进行货物的装载，自动行走到另一位置的全自动运输装置。

AGV小车控制系统—CASUN1、CASUN 是AGV小车的控制系统CASUN 是AGV小车的控制系统，根据事先设定好的路径，通过埋线导航或激光导航，小车无需人工控制就可进行移载运输，在自动化物料运输领域AGV扮演非常关键的角色，自动装载卸载并运输,AGV小车广泛应用在很多工业领域中。

AGV小车控制系统类似于机器人控制器，用以对AGV小车进行监控。

控制器计算机通过通信系统从地面站接受指令并报告自己的状态。

通常控制器可完成以下工作:手动控制、安全装置启动、蓄电池状态、转向极限、制动器解脱、行走灯光、驱动和转向电机控制和充电接触器等。

某些AGV小车具有编程能力，允许小车离开导引路径，驶向某个示教地点，完成任务后循原道返回到导引路径上来。

AGV小车的控制指令一般是由地面控制器(车外)发出，AGV小车的状态也通过通信系统送回地面控制器。

通信系统有两种:连续方式和分散方式。

连续通信系统允许AGV小车在任何时候和相对地面控制器的任何位置使用射频方法或使用在导引路径内的通信电缆收发信息。

如采用无线电、红外激光的通信方法。

分散式系统只是在预定的地点(通信点)如AGV停泊站等，在特定的AGV与地面控制器之间提供通信。

一般来说，这种通信是通过感应或光学的方法来实现的。

分散通信的一个明显缺点是:如果AGV小车在两通信点之间发生故障，AGV将无法与地面控制站取得联系。

目前大多数AGV系统都是采用分散式通信方式，因为其价格较便宜。

AGV小车的安全系统既要实现对AGV的保护，又要实现对人，或对其它地面设备的保护。

其安全保护方法可归纳为两类:接触式和非接触式两种保护系统。

对自由路径(无固定导引路径)型的AGV，还要进行车体方位的计算，它由车体方位计算子系统来完成。

AGV小车的方位，即在总体坐标系中的位置与方向，与车体左右轮的运动有一确定的关系，由此可计算出AGV小车的方位。

该子系统的功能是根据采样信息，通过积分运算，实时计算出车体方位[x(t)，y(t)和θ(t) ]。

毕业设计项目说明书设计题目 PLC控制自动运料小车专业机电一体化技术班级：机电13301班学号： ************设计者：指导教师：***完成时间： 2016年5月20号目录摘要、关键词 (1)第一章绪论1.1 选题意义............................................................ (2)1.2 设计内容及要求 (3)1.3 系统流程图的设计 (3)第二章系统硬件选择2.1 系统硬件的选型................................... .. (5)机械手驱动马达 (5)2.2 传感器 (6)2.2.1传感器的选型原则 (6)2.2.2 传感器的设计 (8)2.3 PLC的选择 (9)2.3.1 PLC选型 (9)2.3.2 梯形图的概述………………………………........ ... ..(10)2.4 工作台控制 (11)2.5 机械手的设计 (12)2.5.1 机械手概述 (12)2.5.2 机械手选材 (12)2.5.3混料箱设计 (13)2.6自动送料小车设计 (13)2.6.1自动送料小车概述 (13)2.6.2小车分析及计算 (13)2.6.3自动送料小车传动设计 (31)第三章系统控制设计3.1 PLC输入输出地址分配 (33)3.2 电气控制的设计 (34)3.3 送料小车系统PLC梯形图设计 (36)3.4程序指令表 (38)结束语............................................................................................. .(40) 致谢.. (41)参考文献................................................................................... ...... (42)PLC控制自动运料小车摘要近年来，随着科学技术的进步和微电子技术的迅猛发展，可编程逻辑控制器技术已经广泛应用于自动化控制领域，可编程逻辑控制器以其高可靠性和操作简单等特点，已经形成了一种工业趋势。