台车呼车系统PLC课程设计

台车呼车控制

摘要

本设计是一个基于可编程控制器（PLC）西门子S7-200的台车呼叫控制系统，它能够指示台车的停车位和呼叫使能，是否可以呼叫及台车是否到位，能够实现电机正转，电机反转，可以紧急停车等功能。

设计阐述了可编程控制器西门子S7-200的功能特点以及操作，提出了系统的总体设计方案。本系统具有价格低廉、高可靠性、高性能和智能化的特点。

通过该系统的成功研制和应用，生产效率将大幅度提高，工人的劳动强度将大幅度降低，控制精度也将进一步提高。

关键字：可编程序控制器台车电机

目录

第一章绪论 (3)

§1.1设计的目的和意义 (3)

§1.1.1设计任务 (3)

§1.1.2控制器模块 (3)

第二章总体设计思路 (5)

§2.1总体设计方案 (5)

§2.2硬件设计 (5)

§2.3I/O地址分配 (6)

§2.4顺序工作功能流程 (7)

§2.5硬件接线图 (8)

§2.6电路工作过程 (8)

第三章软件实现具体设计 (10)

§3.1PLC软件梯形图 (10)

第四章程序调试 (14)

第五章程序仿真 (14)

第六章设计结论与体会 (16)

§5.1课设体会 (16)

参考文献 (17)

第一章绪论

电子技术和微型计算机的迅速发展，促进可编程控制器（简称PLC）控制技术的迅速发展和广泛应用，PLC的可用领域已经渗透到国民经济的各个部门，它起到了越来越重要的作用。PLC是一种在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则设计。它已经成为工业控制领域发展所不可或缺的因素，利用PLC控制的台车呼叫控制系统提高了系统的稳定性，并且操作简单，保证了台车呼叫控制系统能够长期稳定的运行。通常情况下，建立一个应用工程大致可分为以下几个步骤：1、创建新工程；2、定义硬件设备并添加工程变量；3、制作图形画面并定义动画连接；4、编写命令语言；5、进行运行系统的配置；6、保存工程并运行。

§1.1设计的目的和意义

综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信息。

§1.1.1设计任务

熟悉工艺流程及生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件电路图、PLC接线图及控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。

§1.1.2控制器模块

控制器主要用于各模块对显示等因素的控制。控制器的选择有以下两种方案。

方案一：采用可编程序控制器（PLC）。它可以实现各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，它将所有器件集成在一个模块上。减小了体积，提高了稳定性，

并且可以应用软件仿真调试，易于进行功能扩展。它采用串行、并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模实时系统的控制核心。

方案二：采用AT89S51作为系统控制器的CPU方案，单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可以用软件编程实现各种算法和逻辑控制，但是其易受到外界的干扰，故并不适用于工业场合。基于以上分析拟定方案一。

第二章总体设计思路

§2.1总体设计方案

台车呼叫控制系统的基本功能就是一部电动运输车供8个加工点使用，然后根据具体要求做出相应的移动，来完成货物的装卸和加工。本次课程设计的要求是PLC上电后，车停在某个工位，若无用车呼叫（下称呼车）时，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车，某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，台车不动，呼车工位号大于停车位时，台车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车号时，台车自动向低位行驶，当台车到呼车工位时自动停车。停车时间为30秒供呼车工位使用，其他工位不能呼车，从安全角度出发，停车再来电时，台车不会自行启动。8个工位的呼车按钮用基本输入输出模块上的8个开关模拟，每个工位的限位开关用另8个开关模拟，系统启动按钮和系统停止工作按钮用2个开关模拟，因此需要18个输入点。可呼车指示，电动机正转接触器，电动机反转接触器用3个小灯模拟，是3个输出点。

§2.2硬件设计

台车呼叫控制系统基本功能是保证台车被八个加工点呼叫时达到此加工工位完成卸货和加工，因此为了区别，工位依1~8编号并各设一个限位开关；为了呼车，每个工位设一呼车按钮，系统设启动及停车按钮各一个；小车正转反转接触器各一个。每个工位设呼车指示灯各一个，且并连接于某一输出口上。

每个工位应设置一个限位开关和一个呼车按钮，系统要配置用于启动和停车按钮，这些是PLC的输入元件；小车要用一台电动机拖动，电动机正转小车行驶向高位，反转时小车行驶向低位，电动机正转和反转各需要一个接触器，是PLC 的执行元件。另外各工位还要有指示灯作为呼车显示。电动机和指示灯是PLC 的控制对象。

§2.3I/O地址分配

本次课程设计的主要I/O分配如下：

表1 I/O地址分配

限位开关（停车号）呼车按钮（呼车号）启动.停止输出

SQ1 I2.0 SB1 I0.0 启动SBK I1.0 可呼车指示Q0.0 SQ2 I2.1 SB2 I0.1 停止SBG I1.1 正转接触器Q0.1 SQ3 I2.2 SB3 I0.2 反转接触器Q0.2 SQ4 I2.3 SB4 I0.3

SQ5 I2.4 SB5 I0.4

SQ6 I2.5 SB6 I0.5

SQ7 I2.6 SB7 I0.6

SQ8 I2.7 SB8 I0.7