自动送料小车控制教材

目录

1设计任务与要求 (1)

1.1课程设计任务 (1)

1.2课程设计要求 (1)

2 设计方案 (3)

2.1运料小车的运动分析 (3)

2.2设备控制要求 (4)

2.3整体方案论证 (4)

2.4系统资源分配 (5)

2.4.1 I\ O地址分配 (5)

2.4.2 数字量输入部分 (5)

2.4.3 数字量输出部分 (6)

3硬件电路设计 (7)

4软件设计 (9)

4.1.1 梯形图 (9)

4.1.2 指令表 (12)

5 调试过程 (15)

5.1呼叫按钮 (15)

5.2行程开关 (15)

5.3比较 (15)

5.4向左运动 (15)

5.5向右运动 (15)

5.6调试操作 (16)

6 结论 (18)

参考文献 (19)

1设计任务与要求

1.1课程设计任务

任务描述

某自动生产线上运料小车的运动如图所示，运料小车由一台三相异步电动机拖动电动机正转，小车右行，电机反转，小车左行。在生产线上有5个编码为1～5的站点供小车停靠，在每一个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫开关（SB1～SB5）分别与5个停靠点相对应。

1.2课程设计要求

（1）按下启动按钮,系统开始工作，按下停止按钮，系统停止工作；

（2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮SB的编码时，小车向右运行，运行到呼叫按钮SB所对应的停靠站时停止；

（3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮SB的编码时，小车向左行，运行到呼叫按钮SB所对应的停靠站时停止；

（4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮SB的编码时，小

车保持不动；

（5）呼叫按钮开关SB1～SB5应具有互锁功能，先按下者优先。

（6）设计PLC硬件电器连接图。

（7）设计PLC控制程序(梯形图或指令程序)。

2 设计方案

2.1运料小车的运动分析

某自动生产线上运料小车的运动如图2-1所示：

图2-1运料小车示意图

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。电动机正反转图如图2-2所示：

图2-2三相异步电动机正反转主电路图

在生产线上有5个编号为l ～5的站点供小车停靠，在每一个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫按钮开关(SB1～SB5）分别与5个停靠站点相对应。

自动化生产

1号

____

2号

4号

3号站

5号站

运料小车

2.2设备控制要求

运料小车在自动化生产线上的控制要求如下；

（1）按下启动按钮，系统开始工作，按下停止按钮，系统停止工作；

（2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮HJ的编码时，小车向右运行，运行到呼叫按钮HJ所对应的停靠站时停止；

（3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮HJ的编码时，小车向左运行，运行到呼叫按钮HJ所对应的停靠站时停止；

（4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮HJ的编码时，小车保持不动；（5）呼叫按钮开关HJI～HJ5应具有互锁功能，先按下者优先。

2.3整体方案论证

按照设计要求，只是控制小车正转和反正，所以采用经验设计法。控制系统图如图2-3所示：

图2-3 运料小车控制系统图

根据系统控制要求，分析出如下系统控制流程图：

图2-4 控制系统流程图

2.4系统资源分配

2.4.1 I\ O地址分配

由于CPU模块有14点数字量输入，10点数字量输出，所以不再需要输入＼输出模块。采用I＼O自动分配方式，模块上的输入端子对应的输入地址是I0.0~I1.3，输出端子对应的输出地址是Q0.0~Q0.9

2.4.2 数字量输入部分

这个控制系统的输入有启动按钮开关、停止按钮开关、5个呼叫按钮开关、5个行程开关共12点输入。具体的输入分配如表2-1所示：

表2-1 输入地址分配

2.4.3 数字量输出部分

这个控制系统需要控制的外部设备只有控制小车运动的三相电动机。但是电机有正转和反转两种状态，分别对应正转继电器和反转继电器，所以输出点有2个。具体的输出分配表如表2-2所示：

表2-2输出地址分配

3硬件电路设计

系统硬件接线图如图3-1、3-2所示：

图3-1 主电路

图3-2系统接线图

图中KM1 和KM2 分别是控制电机正转运行（小车前进）和反转运行（小车后退）的交流接触器。用KM1 和KM2 的主触点改变进入电动机的三相电源的相序, 即可以改变电动机的旋转方向。图中KM1 的线圈串联了KM2 的辅助常闭触点,KM2 的线圈串联了KM1的辅助常闭触点,组成了硬件互锁电路。可以避免由于正反转（小车前进、后退）切换过程中电感的延时作用,导致原来接通的接触器的主触点还未断弧时, 另一个接触器的主触点已经合上而造成交流电源瞬间短路的故障。通过主电路与PLC 的控制电路的接线, 才能实现PLC 对系统的控制。

实物图

4软件设计

4.1.1 梯形图

写出送料小车的梯形图，如下图所示：

4.1.2 指令表

由系统总梯形图，我们写出送料小车的程序指令，如下图所示：