基于plc的运料小车控制设计

基于plc的运料小车控制设计

摘要

由于生产线上的运输工程对于工业控制的需要，所以我们设计了自动化控制系统的工作流程。控制的过程是一个双向的控制的过程，运输的小车是用一个三相异步电动机来拖动的，电动机正向旋转，运货小车将会向右边转，电动机反向旋转，运货小车会向左边旋转。现在有五个小车停靠点，它们的编号是1到5的，然后在每个停靠点来安装一个行程开关来检查车辆到达现场的情况。

运输车辆的控制系统是使用oml公司生产的CPM2A系列的30点P（plc）可编程逻辑控制器，用来控制和输入软件的指令，然后实现运货小车具体的控制要求的，并且在设计部件的继电器里面使用PLC（可编程逻辑控制器）用来来实现它的功能还有第一次联锁的优先的控制要求，然后可以使用特殊的继电器用来实现数据的传送，可以通过数据寄存器来确定数据的大小，实现运货小车行驶方向的控制。

这个控制系统是用于小车的自动控制的，还有仓库中的一些辅助小车的自动控制等等。这些控制系统不但便宜，体积还小，又可靠又安全，所以可以可靠地来生产它，并且又高效又灵活，又可以很好地适应变动还可以改正错误，那么运行速度就会很快，并且还容易管理。

关键词：运料小车，plc，自动生产线

摘要 2

Abstract 3

第一章绪论 4

1.1运料小车控制发展的概述 4

1.2课题背景 4

第二章运料小车控制系统的方案论证 5

2.1运料小车的控制要求 5

2.1.1 国内主流PLC的应用比较 6

2.1.2 PLC的硬件结构及工作原理 8

2.1.3 PLC控制系统组成 8

2.1.4 PLC的工作过程 9

2.1.5利用可编程控制器控制 9

2.1.6方案比较论证 10

第三章 PLC控制系统的设计 11

3.1 I/O点数的估算和PC机型的选择 12

3.2 运料小车控制系统构成图 12

3.3系统I／0点的分配 13

3.3.1 输入地址计算及分配 13

3.3.2 输出地址计算及分配 13

3.4 内部辅助继电器的分配 13

第四章运料小车控制系统程序设计 15

4.1 小车启动/停止 15

4.2 小车行程开关 15

4.3 小车呼叫开关 16

4.4 编码比较 16

4.5小车运动方向的控制 16

4.6 小车运行流程图 17

4.7 小车自动运料控制系统梯形图设计 18

4.8 程序说明与调试 20

第五章设计小结 22

5.1小车的优缺点分析 22

5.2 设计的改进及扩展 22

致谢语 23

参考文献

第一章绪论

1.1运输车辆发展概况

随着PLC的不断进步，让运输控制的生产线也将不断地改善，从而不断提高生产力，运料小车的控制有以下几个不同的阶段：

（1）手动的控制：20世纪60年代末到70年代初期，有些工业生产采用PLC（可编程控制器）来实现运输货车的控制，但由于技术还不够好，所以只能手动来控制，而早期的运货小车控制系统为继电器组成复合系统接触器，这种系统设计周期长，尺寸大，成本高，缺乏数据的处理功能和通讯的功能，必须得有人手动操作。

（2）自动控制：20世纪80年代，因为电脑价钱不断下降，当大型的工业和企业将与电脑完全整合后，通过自动机器人的技术，自动化设备终于实现了（可编程控制器）PLC在运输车控制系统的自动应用。

（3）自动控制：在这个阶段，因为PLC技术用高性能高速大容量开发大型的PLC大多数是多CPU结构，不断向高性能，高速度，大容量方向发展。 PLC将用在运货小车的控制系统里面，从而实现了自动控制小车，还会减少它的运行成本。 PLC运输车自动控制系统具有控制速度快，连接简单，精度较高，易于维护和改造方便等优点。

1.2背景

随着企业现代化生产规模的不断扩大和加深，产品运输已变为生产中物流体系的重要的环节。随着PLC的发展，国外生产线上的运输控制系统在控制系统中得到了广泛的应用，一些厂家也开发出专门的控制系统，用于实现控制。逻辑处理控制芯片，我国大部分的工业的运料车辆的自动控制系统都是从外国进口的，所以花费的价格是比较高的，所以为了满足现代生产和流通的需要，使用PLC（可编程逻辑控制器）技术和自动化技术相结合，充分地利用于中国的工业生产企业中，使系统可以在各种环境下工作，成本低，易于控制，安全可靠，效率高。

从1969年起，美国数字设备公司（DEC）开发了第一台PLC。到1971年，已经成功应用在饮料，食品，造纸等各行业。由于飞速发展的微电子技术，PLC制造成本持续下降，但功能却有很高的提升。目前，在先进的国家中，PLC已经变成了工业控制中的标准设备，差不多所有工业和企业被覆盖了。主要在以下几个方面进行总结。

（1）逻辑控制开关：应用最广泛的工业控制系统是开关逻辑控制，将PLC设置为与或非等一系列逻辑指令，它们可代替一般的继电器控制系统，可以逻辑控制和顺序控制。它可以用于独立控制。多集群控制。自动生产线控制等。例如印刷机，组合机，包装线，注塑机等等。

（2）模拟控制：PLC可以实现对模拟的控制。如果加上闭环控制模块可以是压力，温度，流量，液位等等连续变化的闭环过程控制，如反应器，锅炉，水处理器，酒的酿造等等。

（3）机械运动控制：PLC（可编程逻辑控制器）可以使用专用的运动控制模块，步进电机和伺服电机的速度和位置来进行控制，从而实现了各种机械（如金属切削机床，数控机床，工业机器人等）的运动控制。

（4）通信，网络和分布式控制：PLC通过网络通信模块和远程I / O控制模块，PLC和PLC之间可实现通信，网络与主机通信，网络化; PLC的分散控制，计算机的集中管理分布式控制，甚至可以使得整个工厂都实现生产的自动化。

（5）数据处理：许多PLC具有较强的数学运算，数据传输，转换，排序，检索等功能;也可以完成数据的收集，分析和处理。

（6）监控功能：PC可以识别系统异常，内存，或者在异常情况下自动终止操作。操作员可以监视命令来监控运行状态的相关部分，可以调整定时，固定等设置。

参考文献

[1] 于庆广 .可编程控制器原理与系统设计.北京：清华大学出版社，2004

[2] 齐容 .可编程计算机控制器原理及应用.西安：西北工业大学出版社，2002

[3] 夏辛明黄鸿高光 .可编程控制器技术及应用. 北京：北京理工大学出版 2005年10月

[4] 汪晓平. plc可编程控制妻系统开发实例导航. 北京：人民邮电出版社2004年7月

[5] 江秀汉汤楠 . plc可编程控制器原理及应用. 北京：机械工业出版社 1998年