送料小车自动往返的电气控制

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。

基于运料小车自动往返顺序控制的PLC程序设计基于运料小车自动往返顺序控制系统6.22.20151.运料小车的发展概况工厂运输现大多采用地面运输，地面运输主要采用叉车及手推运料小车，叉车需专人驾驶且无固定轨道，在车间内运行极不安全，手推运料小车需人为动力，劳动强度大，运输效率低。

随着经济的发展，运料小车不断扩大到工业运输的各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。

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。

后来，单片机应用到运料小车控制系统中。

但是单片机开发周期长，使用难，开发成本高，批量成本低，对人要求高，而且其稳定性不够高。

由于PLC 开发周期短，使用容易，开发成本低，批量成本高，对操作人员技术要求要求不高，并且稳定性好,抗干扰能力强，使得对基于PLC的运料小车控制系统的开发研究逐步加强。

PLC(Programmable Logical Controller)是20世纪70年代以来以微处理器为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。

由于它具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，使其在自动化控制的各个领域中得到了广泛的应用。

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。

降并且，控制系统具有连线简单，自动控制，控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好，安装、维修和改造方便可以降低系统的运行费用等优点，低系统的运行费用。

- 1 -基于运料小车自动往返顺序控制系统6.22.20152.可编程控制器(PLC)概述2.1 PLC的概述PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

项目5送料小车自动往返的PLC控制总结班级：应用电子（3）09-1班姓名：邹亮春在本次实训中，让我初步了解了PLC端口的结构、数据结构和软件；掌握PLC的工作过程；掌握西门子S7-200基本指令；PLC编程软件的使用；掌握PLC控制系统的电力组成和软件结构；PLC对电动机的基本运行控制调试；掌握PLC的接线原则和方法。

在本次实训中我了解了PLC的基本指令和常用指令应用，西门子PLC编程软件的使用，PLC外围器件的接线方法。

在本次实训中，遇料中一样，遇到许多问题，慢慢地想，慢慢地试，还是解决了，当我做好后，我标题非常的兴奋，事是慢慢做出来的，只要用心，上心，事总会有解决的办法。

在本次实训中，同时发辉了我们小组协作能力，很好地段练了我们动手、处理问题的能。

，下面可让我具体阐述一下实训过程第一，实训目的：掌握数据结构及软件、PLC端口的结构；掌握PLC的工作流程；掌握西门子S7-200基本指令；PLC编程软件的使用；PLC对电动机的基本运行控制调试；掌握PLC的接线原则和方法……。

第二、原理分析：按照小车自动往复循环运动及控制电路所示，图中KM1\KM2分别为电动机正、反转接触器，SQ1为反向转正向行程开关，SQ2为正向转反向行程开关，SQ3\SQ4分别为正向、反向极限保护用限位开关。

限位开关SQ1放在左断需要反向的位置，而SQ2放在右端需要反向的位置，机械挡铁装在运动部件上。

启动时，利用正向或反向启动按钮，如按下正转按钮SB2，KM1通电吸合并自锁，电动机作正向旋转带动小车左移。

挡运动部件以至左端并碰到SQ1时，将SQ1压下，其常闭触头断开，切断KM1接触器线圈电路，同时其常开触头闭合，开始延时；KT1延时结束，接通反转接触器KM2线圈电路，此时电动机由正向旋转变为反向旋转，带动小车向右移动，直到压下SQ2限位开关电动机由反转延时后又变成正转，这样驱动小车进行往复的循环运动。

第三、实训所需公具和试验箱：PLC试验箱，连接导线，计算机，串口延长线。

送货小车自动往返控制系统课题七PLC控制技术的应用分课题二送货小车自动往返控制系统一、组织教学：1、检查学生工作服着装情况2、检查学生学习用品是否齐备3、检查学生实习工具是否带齐4、准备上课示范讲解用的教具及接线图挂图。

二、入门指导（一）学习重点1、PLC控制系统设计的内容、步骤，应用程序的设计方法。

2、将继电控制原理图转换成PLC控制系统的方法。

3、系统的安装与调试。

（二）任务分析在生产机械中，经常在不同场合用到电动机正反转控制线路，如工厂中行车的移动、铣床工作台的水平移动、Z3050型摇臂钻床立柱的松紧控制等等。

小车自动往返控制线路的核心也是电动机正反转控制，下面介绍用FX可编程序控制器实现上述控制要求。

1．系统控制要求如图1所示为小车在两点间自动往返运动示意图，继电控制系统电气控制原理图如图2所示。

图1图2 2．元器件功能表元器件功能表见表。

（三）基本知识1．准备知识PLC控制系统由硬件和软件两个部分组成。

硬件部分：将输入元件通过输入点与PLC 连接，将输出元件通过输出点与PLC连接，构成PLC控制系统的硬件系统。

软件部分；控制过程，由PLC程序实现，在编程前我们要先学习下面的基本逻辑指令。

基本逻辑指令表2．控制系统的程序设计(1)I/O分配表见表小车自动往返控制系统地址表(2)梯形图设计对照小车自动往返控制电气原理图画出小车自动往返控制系统梯形图。

(3)指令表编程若要将梯形图语言转换为语句表语言，则需掌握复杂逻辑指令。

(4)PLC控制系统电气原理图（四）实习步骤1．安装和程序设计根据小车自动往返PLC控制系统电气原理图，进行安装元件和布线并进行程序设计。

2．系统调试如果出现故障，应首先检查PLC输入输出线路，硬件检修完成后在修改梯形图，完毕后重新调试，直至系统正常工作。

（五）工艺要求1、熟悉所有电器元件的作用和控制线路的工作原理。

列出I\O分配表，配齐所有电器元件，并检查质量。

2、绘制元件布置图，经检查合格后，在控制板上安装电器元件。

电气自动化技术专业?mable Logic Controller 是西门子公司推出的一款3.1.1s。

可以扩展3块通信模块和一块信号板，Cate 32 Bit、Windows 7 ate Sate S 4 GHRAM：1GB屏幕分辨率：1024 768HMI〞，即可以在触摸屏连接变量时直接选取该变量。

图16 变量定义〔8〕点击左侧工程数 bloc，双击Main，进行编程如下。

5 程序下载〔1〕保存工程。

单击“编译〞按钮对AC地址。

单击“下载〞进行下载。

〔说明，在本实例中设置的I仿真软件，该软件能够在时，使用者可以像对真实硬件一样，对模拟进行仿真。

选中要进行仿真的S7-300系列仿真。

图22 仿真界面选择“开始仿真〞后，软件会弹出“启动仿真将禁用所有其它的在线接口〞对话框，点击“确定〞按钮，出现所示的“S7-〞界面和所示的“扩展的下载到设备〞对话框。

与实际下载程序一样，使用者需要选择“〞界面，界面中有一个“CB136〞，在显示格式中选择“位〞，那么下方的8个选择框，就可以模拟数字量信号的输入，如果把“3〞下方的框勾上，那么表示“〞的当前值为1，如下图。

图24 仿真窗口虽然提供了强大、方便的仿真功能，与真实不支持特殊功能模块，只能模拟单机系统，不支持CI上的相应指示灯也会亮。

•进入小车控制画面。

按下HMI上的“左行〞按钮图标，运料小车开始正转，在接下来按下列图中的右图自动往返运行。

按下HMI上的“右行〞按钮图标，运料小车开始反转，在接下来按下列图中的右图自动往返运行。

按下HMI上的“停止〞按钮，运料小车停止运行。

按下HMI上的“返回〞按钮，返回到主画面。

运料小车运行过程中，当从原位到料斗灯运行时，卸料灯不能亮，当逆行到卸料时，卸料灯才能亮， HMI上的相应指示灯也会亮。

原位卸料料斗清洗SQ1SQ2SQ3SQ4返回图1 HMI 画面图1 运料小车自动往返控制图。

项目一小车自动往返电气控制系统1目录前言 3 项目背景 4 控制要求 4 完成内容 5 电动机自动往返循环控制电路的动作原理 6 原器件清单 8 实训总结 92前言在生产中，有些机械的工作需要自动往返运动，例如运料的小车、钻床的刀架、万能铣床的工作台等。

为了实现对这些生产机械的自动控制，就要确定运动过程中的变化参量，一般情况下为行程和时间，通常采用的是行程控制。

本任务要解决的题就是：熟悉继电器控制系统中运料小车自动往返控制线路主电路的功能，采用电气自动控制系统实现对该系统的控制。

某运料小车自动往返工作示意图，如图1所示，小车由电动机拖动，电动机正转，小车前进；电动机反转，小车后退。

本实验有系统启动、停止以及前进和后退的行程限位开关。

为保证电机正常工作，避免发生两相电源短路事故，在电机拖动小车前进、后退的两个接触器线圈电路中互串一个对方的动断触点，形成相互制约的控制，使KM1和KM2线圈不能同时得电，这对动断触点起互锁作用称为互锁触点。

这些控制要求都应在梯形图中体现。

小车往返控制时，既有行程参量考虑也有时间参量控制。

本任务的学习重点是用电气原理实现该系统控制，进一步熟练掌握实践继电器行程控制的应用。

3一项目背景行程开关常用于运料机、锅炉上煤机和某些机床的进给运动的电气控制，如在万能铁床、镗床等生产机械中经常用到。

接近开关是以不直接接触方式进行控制的一种位置开关，它可以代替有触点行程开关来完成行程控制和限位保护，在航空、航天技术以及工业中都有广泛应用。

在生产中，很多生产机械（如导轨磨床、龙门刨床等）需自动往复运动，不断循环，以使工件能够连续加工。

这就需要电动机的自动往复循环控制，如下图1所示。

二控制要求接近开关代替行程开关完成相应功能（行程控制及限位保护。

）假设小车左右侧下方装有挡铁，模拟小车往返运动，小车左行，当挡4铁将碰到左侧接近开关时，接触器接通自动换接，小车停止10s，电机随之改变方向，小车则开始右行；小车右行，当挡铁碰到右侧接近开关时，接触器又通电自动换接，电机随之改变方向，小车开始左行，小车如此保持在预订行程内往复运动。