基于PLC的小车自动往返运动控制系统2
基于PLC运料小车自动往返顺序控制的程序设题目...
1 引言在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。
用PLC程序实现运料小车自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员的理解和掌握。
本文以松下电工FP0系列PLC为例，提出基于运料小车自动往返顺序控制的五种PLC程序设计方法。
2 系统控制要求[1>运料小车自动往返顺序控制系统示意图，如图1所示，小车在启动前位于原位A处，一个工作周期的流程控制要求如下：1）按下启动按钮SB1，小车从原位A装料，10秒后小车前进驶向1号位，到达1号位后停8秒卸料并后退；2）小车后退到原位A继续装料，10秒后小车第二次前进驶向2号位，到达2号位后停8秒卸料并再次后退返回原位A，然后开始下一轮循环工作；3）若按下停止按钮SB2，需完成一个工作周期后才停止工作。
图3运料小车自动往返顺序控制系统顺序功能图4．1 经验设计法[3>经验设计法是根据生产机械的工艺要求和生产过程，在典型单元程序的基础上，做一定的修改和完善。
使用经验设计法设计的梯形图程序，如图4所示。
根据系统控制要求小车在原位A（X2）处装料，在1号位（X3）和2号位（X4）两处轮流卸料。
小车在一个工作循环中有两次前进都要碰到X3，第一次碰到它时停下卸料，第二次碰到它时要继续前进，因此应设置一个具有记忆功能的内部继电器R1，区分是第一次还是第二次碰到X3。
小车在第一次碰到X3和碰到X4时都应停止前进，所以将它们的常闭触点与Y2的线圈串联，同时，X3的常闭触点并联了内部继电器R1的常开触点，使X3停止前进的作用受到R1的约束，R1的作用是记忆X3是第几次被碰到，它只在小车第二次前进经过X3时起作用。
它的起动条件和停止条件分别是小车碰到X3和X4，当小车第一次前进经过X3时，R1的线圈接通，使R1的常开触点将Y2控制电路中X3的常闭触点短接，因此小车第二次经过X3时不会停止前进，直至到达X4时，R1才复位。
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。
2020基于PLC控制的小车自动往返系统设计-毕业设计任务书
（5）在电脑上进行观看程序是否运转正常，小车自动往返实物工作过程是否达标；
（6）观察动作过程和实验结果进行记录分析，对方案进行完善。
三、实施步骤和方法
（1）根据任务书的任务要求，分析完成任务的所需的知识、技能，查阅相关文献资料，整理思路，为编写毕业设计方案做准备。
（2）根据掌握的专业技能和新技术、新材料等知识撰写毕业设计方案：整理设计思路，构思技术路线，列出完成毕业设计的相关工具、设备，列出相关的技术规范和重要的参考文献。
（3）查阅文献，归纳整理，对比各种方案的优缺点后确定系统的方案。
（4）根据液位检测需求设计各模块并分析其工作原理。
（5）针对继电器、传感器等关键问题和技术采用实训系统进行模拟验证，以修改设计方案及参数、元器件定型。
1、了解PLC对于实物的控制，深入了解PLC的实用性。
2、以继电控制，PLC控制，传感器原理，电力电子，模拟电子等专业课程为基础。
二、设计任务
（1）对PLC小车自动往返设计组成及基本原理进行阐述；
（2）购买接触器、传感器、小型继电器、电线，电机等相关元件（选购期间进行元器件选型）进行实物组装：
（3）设计PLC小车自动往返-200PLC控制台上观看完善程度并修改
毕业设计第7-8周
7
毕业设计交由指导老师评阅，确保准确无误
毕业设计第9周
8
毕业答辩
毕业设计答辩周
五、毕业设计成果表现形式
毕业设计作品为方案设计，包括文件资料和实物。文件以图文形式呈现，字数在1万字以上（程序、电路图、电器接线图以图纸形式展现，实物以图片形式展现）；设计作品的实物部分在毕业设计答辩时需要进行现场演示或音视频播放。
模块二 小车往返运动控制解析
模块二小车往返运动控制知识点：◎基本逻辑指令的功能、格式、使用注意事项◎基本逻辑指令的编程方法◎常用的输入、输出元件和连接方法◎编程软件的使用技能点：◎控制系统设计的步骤和方法◎PLC外部连接的方法◎编程软件的使用一、任务引入在生产机械中，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。
二、任务分析如图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21．元器件功能表元器件功能表见表三、相关知识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QS四、任务实施【实习操作】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。
3.工艺要求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。
绘制元件布置图，经检查合格后，在控制板上安装电器元件。
电器元件安装应牢固，并符合工艺要求。
线路安装应遵循由内向外、横平竖直的原则；尽量做到合理布线、就近走线；编码正确、齐全；接线可靠、不松动、不压皮、不反圈、不损伤线芯。
基于西门子S7—200PLC的小车自动往返运动系统分析
基于西门子S7—200PLC的小车自动往返运动系统分析在日常生活中的生产车间由于工作台的面积有限，这就要求有一运料的小车能及时的将成品运到指定的成品車间，由于操作工人对工作的熟练程度不同等原因，将会使工作台上的成品数量不同，这就要求操作工根据自己的需要及时呼来装料小车将成品运走。
小车需要将每个工作台上的成品都及时运走，这就要求小车在每个工作台的限时限量的装货。
但由于每个工作台的呼叫都是随机的，因此，小车运行及停靠应该是根据工作台的呼叫而决定的，而不是按预先设定的顺序依次运行，这样就提高了小车的效率。
实现了一定的车间智能化，提高了系统的可靠性，节约了一定的人力资源。
标签：自动往返限时限量控制程序一、控制任务及要求1.每个工作台都有一个呼叫按扭。
当需要小车过来装袋时，按一下按扭，系统接到呼叫信号就登记下来，同时通过点亮记忆灯来表示呼叫信号已接到。
智能运料小车就会通过程序判断自己的闲忙程度来确定到来的具体时间。
原则是谁先登记先接谁，不能截车。
2.封装打包时有以下基本要求。
每次最多装20袋，每次最多停留10秒，如果不到10秒种就把20袋都装完了，这时如果有其他工作呼叫，我们就控制小车运行。
如用尽10秒时间到小车仍然装不到20袋。
此时如果出现或者早已有呼叫信号，小车也会立即运行离开。
3.如果20袋货物已经装完了，等待10秒钟的时间也到了，此时如果没有其他的工作台呼叫小车，本个工作台可以继续装运货物，注意一旦有其他的工作台呼叫小车，小车立运行到达呼叫的工作台。
4.本系统增加数码指示，可以实时监测用数码管显示小车的停止位置。
5.呼叫信号要遵从先呼先去原则。
不能顺向截车，只要车上的货物达到60袋，小车此时直接到达卸料区，不再响应其他工作台的呼叫，但是小车要存储他们的呼叫顺序直到小车卸完料后再按顺序工作装料。
6.本系统设有一个启动按钮，一个停止按钮。
7.工作台和工作台之间的距离通过旋转编码器测量小车运行距离。
设定每4个工作台加一个成品装卸库。
基于PLC的小车运动控制系统设计
长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY 专业综合设计报告系部：专业年级班级：学生姓名：学号：成绩评定：（指导教师填写）2014年1 月2010届电气专业综合设计任务书系（部）：电子与通信工程系专业：电气工程及其自动化学生姓名指导教师课题名称基于PLC的小车运动控制系统设计内容及任务一、设计内容小车以慢速左行（右行）5s后稳定，稳定后速度变为快速。
其中，当小车到达左限位（右限位）时，小车向相反的方向运行，如此往返运行。
而且，在稳定后能实现小车高低速、左右行的自由切换。
同时，当按下停止按钮，电机不管出于任何运动状态，都必须立即停止。
二、设计任务1、确定PLC的输入设备（包括按钮、行程开关等）、输出设备（包括接触器线圈、指示等），选择电器元件型号，列出明细表。
2、对PLC的输入输出通道进行分配，列出I/O通道分配表（包括I/O编号、设备代号、设备名称及功能），画出I/O接线图。
根据工艺要求，将所需的定时器、计数器、辅助继电器等也进行分配。
3、画出功能表图；4、进行PLC控制系统的软件设计，画出梯形图。
对编制的梯形图进行调试，直到满足要求为止。
长沙学院课程设计鉴定表企业现代化生产规模的不断扩大和深化，使得生产物的输送成为生产物流系统中的一个重要环节。
运料小车自动控制正是用来实现输送生产物的控制系统，随着PLC的发展，国外生产线上的运输控制系统非常广泛的采用该控制系统，而且有些制造厂还开发研制了出了专用的逻辑处理控制芯片，我国的大部分工控企业的小车自动控制系统都是从外引进的，成本高，为了满足现代化生产流通的需要，让PLC技术与自动化技术相结合，充分的利用到我国的工控企业生产线上，让该系统在各种环境下都能够工作，而且成本低，易控制，安全可靠，效率高。
本设计在分析小车自动控制系统的结构和工作基本过程的基础上，介绍了基于PLC的小车自动控制系统的设计过程，详细阐述了系统的硬件和软件设计。
给出了控制系统主电路接线图、PLC硬件接线图、指令表、梯形图等。
基于PLC的小车自动往返运动控制系统2
第一章概述1完成本次循环工作后，停止在最初位置。
其运动路线示意图如下图如图1-1小车运动路线示意图2.1主电路图如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。
该电路图利用两个接触器的主触点KM1 KM2分别接至电机的三相电源进线中，其中相对电源的任意两相对调，即可实现电机的正反转，也可达到小车左右运行的目的。
假设接通KM1为正转（小车右行），则接通KM2为反转（小车左行）。
左行右行SO21-1所示。
第二章硬件设计图2-1小车循环控制的主电路原理2.2 I/O 地址分配如表2-1为小车循环运动 PLC 控制的I/O 分配表。
在运行过程中，这些 I/O 口分别起到了控制 各阶段的输入和输岀的作用，并且也使小车的控制过程更清晰明了，动作与结果显示更加方便直接。
KM 32.3I/O 接线图如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。
在进行调试过程时，在PLC模块上，当I0.0有输入信号，即按下SQ1;当I0.1有输入信号，也即按下SQ2以此类推，I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。
同理，输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现岀来。
图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图2.4元件列表如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。
在本次设计中就是利用这些元件，用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。
3.1程序流程图如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。
小车在一个周期内的运动由4段组成。
设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环地工作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停止在最初位置。
首先小车位于初始位置，按下SB1启动后，小车向右行驶；当碰到行程开关SQ4小车转向，向左行驶；碰到行程开关SQ2小车再一次转向，向右行驶；碰到行程开关SQ3,小车又向左行驶，直到再次碰到SQ1,然后开始依次循环以上过程。
若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动，若此时按下停止按钮SB2小车又碰到行程开关SQ1,则小车回到初始位置。
基于PLC的自动往返送料小车控制系统设计
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数控 技 术
现场调试 。需要多次进行 现场 测试及优化 ，但一 台设备调 试完毕后 ７结语
将 可以拷贝到其余机组从而节省后续多 台的调试周期。同时在 系统
１运 料 小车 自动往 返 控制 系 统概 述
ＳＱ１、ＳＱ２、ＳＱ３来完成 ，三个接近开关分别安装在这三个工位 ，接近
开关是一种非接触式开关型传感器 ，它在本设计 中的作用是当小车
系统结构示意图如图１所示 。
到达某一工位，与装在该工位的接近开关距离非常接 近时，该开关
自动往返送料小 车分别在工位一 、工位二、工位三这三个地 方 迅速发 出电信 号。原点和右限位点 的输入 分别 由行程开 关ＳＱ４和
方便现场 的维护 人员对故 障判断 ，提高维修 速度 减少维修周期 。 掌握产 品生产过程 的工艺数据并根据生产产品质量调整工艺数据 ，
６中央 监控 实现
为提高产品质量 打下坚实基础 同时为后续的产品质量溯 源提供 重
目前世 面上有 很多 上位机 监控 系统软 件 ，如国外 西 门子 的 要的佐证依据。
西门子ｓ７—２００系列在集散 自动化系统 中充分发挥其强大功能。
工
工
３２
位
一
位 二
垃 三
图１系统结构 示意图
秘 ＆隈点
辅入
功能
元件
启动
ＳＢ１
停 止
ＳＢ２
急 停
ＳＢ３
手／自§专换 ＳＭ
工 位 １
∞ １
工垃 ２
《PLC编程与应用(西门子)》项目2-任务二自动往返送料小车的PLC控制
例题2： 编制用PLC定时器控制的报警闪烁程序，要求报 警时指示灯亮5秒，灭2秒，如此反复。
例题3： 灯塔L1~L8为指示灯。要求：接通SD启动开关2秒后， L1指示灯点亮，又经过2秒后L2~L4同时点亮，再经过2 秒后，L5~L8同时点亮；断开SD启动开关，3秒后L1熄 灭，又经过3秒后L2~L4同时熄灭，再经过3秒后L5~L8同 时熄灭，设计PLC的控制程序。
例题5： 用置位、复位指令编制三盏灯点亮的PLC程序，要求： 按下启动按钮后，三盏灯同时点亮，经过3秒钟后，其中 两盏灯自动熄灭；按下停止按钮，第三盏灯熄灭。
想一想
（1）如何用置位、复位指令编制电动机顺序 启停控制电路的PLC控制程序。
（2）如何用置位、复位指令编制送料小车自 动往返循环控制电路的PLC控制程序。
3．断电延时型（TOF）
当使能端输入接通时，定时器位立即置位，并把 当前值设为0。当使能端断开时，定时器开始计时， 直到达到设定值PT。当达到设定值时，定时器位复 位，并且停止当前值计时。当输入断开的时间短于 设定值时，定时器位保持接通。
网络1 I0.0
T63 IN TOF
＋50
网络2 T63
PT
PT
TON
有记忆的 通电延时型
TXXX IN TONR
PT
TONR
断电延时型
TXXX IN TOF
PT
TOF
表中，编程范围T0～T255；IN为使能输入端；PT 是设定值输入端，最大设定值为32767。
1．通电延时型定时器（TON）
当使能端输入接通时，定时器开始计时，当前值 从0开始递增，当前值大于或等于设定值时，该定时 器被置位（输出状态位置1）。当达到设定值后，定 时器继续计时，一直计到最大值32767。当使能端输 入断开时，定时器复位（当前值清零，输出状态位 置0）。
基于PLC的运料小车自动往返控制系统设计
设计与分析・Sheji yu Fenxi基于PLC的运料小车(动往返控制系统设计钱巍(鹤壁职业技术学院，河南鹤壁458030)摘要:运料小车作为工控企业生产线上物料输运的主要设备，其能否正常运行，对工业生产的影响很大。
传统运料小车运行时需要人员现场操控，但随着工业自动化水平的提高，将PLC应用于运料小车控制系统，可实现对小车的自动控制，降低运营费用。
现基于西门子PLC，设计了一种运料小车自动往返控制系统，并通过亚龙实训模块对程序设计行了验证，该设计可应用于实际生产，提高了系统可工作效率。
关键词:PLC；运料小车;控制系统0引言运料小车作为工业生产线上物料输运的主要设备，在煤矿、有了应用儿传统的工业运料小车在工作时需要人员现场控操作，于小车的运行，运营高孔随着工业自动化程度的提高，PLC作为一种为工业应用设计的控制器，于于工作可高，应用于种工业控制系统"+$4#。
将PLC应用于运料小车的控制系统，控制运料小车的自动料I 料，可实现运料的自动化控制，人员操作，降低运营成本，提高生产效率。
本文采用西门子S7-200CPU 226CN型PLC，设计了一种运料小车自动往返控制系统，可以满足小车控制要。
1控制要求运料小车自动往返控制系统1所示，控制要动，运料小车在A SQ15s E 行料，A运料到B地(SQ2)后，在B3s行料料，B运料到C SQ3)2s进行料斗料，车返A，系统R图1运料小车自动往返控制系统原理2PLC的I/O地址分配及外部接线根据小车控制要求，采用西门子S7-200CPU226CN型PLC，对输输的控制。
通控制过程,确定输有动SB1、行开关SQ1、SQ2、SQ3及止SB2，输出有前退料料。
输入输出，制I/O地址分配表，如表1所示。
根据I/O地址分配表,PLC外部接线2。
3顺序功能图和梯形图程序设计运料小车往返控制流程可知，控制有明显的先后顺，包括初步,我们可将划为7步，分别表1I/O地址分配表输入元件地址输出元件址启动按钮SB1I0.0前进Q0.0行程开关SQ1I0.1后退Q0.1行程开关SQ2I0.2装料Q0.2行开关SQ3I0.3卸料Q0.3停止按钮SB2I0.4PEL N24V半___\_Jzi EZkQF\FU1FU2oDC24V 1M10.010.110.210.310.410.510.6M L+o~~o oL N士1/2L QO.O Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5CPU226CNSB199<?999999I1r1八|八1r\l图2PLC外部接线图}Q3SB2用M0.0〜M0.6代表各步；确定转换条件依次为I0.0、T37、I0.2、T38、I0.3、T39、I0.1；最后明确每一步对应的动作有Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3。
基于PLC的小车自动往返运动控制系统 2.
第一章概述1完成本次循环工作后，停止在最初位置。
其运动路线示意图如下图1-1所示。
如图1-1 小车运动路线示意图第二章硬件设计2.1 主电路图如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。
该电路图利用两个接触器的主触点KM1、KM2分别接至电机的三相电源进线中，其中相对电源的任意两相对调，即可实现电机的正反转，也可达到小车左右运行的目的。
假设接通KM1为正转（小车右行），则接通KM2为反转（小车左行）。
图2-1小车循环控制的主电路原理2.2 I/O地址分配如表2-1为小车循环运动PLC控制的I/O分配表。
在运行过程中，这些I/O口分别起到了控制各阶段的输入和输出的作用，并且也使小车的控制过程更清晰明了，动作与结果显示更加方便直接。
表2-12.3 I/O接线图如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。
在进行调试过程时，在PLC模块上，当I0.0有输入信号，即按下SQ1；当I0.1有输入信号，也即按下SQ2，以此类推，I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。
同理，输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现出来。
图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图2.4 元件列表如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。
在本次设计中就是利用这些元件，用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。
表2-2第三章软件设计3.1 程序流程图如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。
小车在一个周期内的运动由4段组成。
设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环地工作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停止在最初位置。
首先小车位于初始位置，按下SB1启动后，小车向右行驶；当碰到行程开关SQ4，小车转向，向左行驶；碰到行程开关SQ2，小车再一次转向，向右行驶；碰到行程开关SQ3，小车又向左行驶，直到再次碰到SQ1，然后开始依次循环以上过程。
若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动，若此时按下停止按钮SB2，小车又碰到行程开关SQ1，则小车回到初始位置。
项目三 PLC对送料小车自动往返控制系统的设计与实现
a
步3
b
步4
c
步5
d
步3
abc
步4 步6 步8
de f
步5 步7 步9
gh i
步10
j
步3
a
步4 步5 步6
de f
步7 步8 步9
g
步10
h
（四）顺序功能图中转换实现的基本规则
❖ 转换实现的基本规则
转换实现的条件：在顺序功能图中步的活动状态的进展是由转换实现 来完成。转换实现必须同时满足两个条件：
设计起保停电路的关键是找出它的起动条件和停止条件。
例 如图所示的顺序功能图
步M0.1变为活动步的条件是它的 前级步M0.0为活动步，并且满足转换 条件（I0.0+I0.3）=1。在起保停电路 中，控制M0.1的启动条件为前级步 M0.0和转换条件对应常开触点的串联， 作为控制M0.1的起动条件。当M0.1和 I0.1均为ON时，步M0.2变为活动步， 步M0.1应变为不活动步，因此，可以 将M0.2=1作为使辅助继电器变为OFF 的条件，也就是将后续步M0.2串联在 M0.1步，作为起保停电路的停止条件。 上述逻辑关系可以用逻辑代数式表示 为
2. 顺序功能图(SFC)
SFC提供了一种组织程序的图形方法，在SFC中可以用别的 语言嵌套编程。步、转换和动作(Action)是SFC中的3种主要 元件。
3.顺序控制设计法中的顺序功能图绘制
顺序功能图(SFC)又叫做状态转移图或功能表图，它是描述 控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计可 编程序控制器的顺序控制程序的有力工具。
顺序控制指令SCR的形式及功能
STL LSCR SX.X SCRT SX.X
SCRE
小车往复运动PLC自动控制说明书
小车往复运动PLC自动控制说明书可编程控制器是一种为工业机械控制所设计的专用计算机，在各种自动控制系统中有着广泛的应用，它是在继电器控制和计算机控制基础上开发的产品，逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术，通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。
早期的可编程控制器在功能上只能进行逻辑控制，因而称为可编程程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC。
随着技术的发展，其控制功能不断增强，可编程程序控制器还可以进行算术运算，模拟量控制、顺序控制、定时、计数等，并通过数字，模拟的输入、输出控制各种类型的机械生产过程。
长期以来，PLC及其网络控制系统始终战斗在工业自动化控制行业的主战场，其提供的安全和完善的解决方案，为各种各样的自动化设备提供了非常可靠的控制应用，在电力、冶金、化工、机械等行业发挥了重大作用，被公认为现代工业自动化三大支柱之一。
PLC广泛用于自动化生产线上，有些生产机械工作台需要按一定顺序实现自动往返运动，有还要求某些位置有一定时间停留，以满足生产工艺要求。
用PLC程序实现运料小车自动往返顺序控制，具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，程序设计方法多样，便于不同层次设计人员理解和掌握。
此次的课程设计我们设计的是小车往复运动PLC自动控制。
用型号为西门子公司S7系列的S7-300的PLC实现小车在运输过程中装料、卸料的往复运动过程。
通过I/O地址的分配，实现PLC与控制路线的接口连接。
关键词：可编程控制器（PLC）小车往复运动 S7系列S7-300第一章方案概述 (4)1.1 小车往复运动PLC自动控制设计 (4)1.2 往复运动的实现要求 (4)1.3 设计系统要求 (4)第二章原理控制线路图 (6)2.2 PLC I/O接线原理图 (7)2.3 顺序功能图 (8)2.4控制程序梯形图 (9)第三章系统仿真与运行 (12)3.1 组态 (12)3.2 调用函数 (13)3.3完成仿真 (14)结束语 (14)参考文献 (15)附录 (16)第一章方案概述该方案的目的是实现运料小车的往复运动，在运送过程中，根据站点的不同进行往复，是按照顺序进行运送的设计，并通过对电机的控制实现一定的循环。
基于PLC的小车自动往返控制系统设计
基于PLC的小车自动往返控制系统设计针对当前小车在运动过程中控制精度低、自动化水平低等问题，论文以自动往返运动小车为研究对象，在分析了可编程逻辑器特点的基础之上，开展了基于PLC的小车自动往返控制系统的硬件设计、软件设计，最后对进行了总结，为自动往返小车的运行提供了一种可行方案。
标签：PLC，控制系统，小车1. 引言在实际工业生产过程中，运动小车的控制技术水平不仅影响生产成本，同时严重制约着生产效率及产品质量。
在影响产品质量的因素中，除材质等因素外，运动小车的自动化程度也是其中之一。
早期的小车控制技术，大多都是接触器、继电器、形成开关等元器件，这些元器件组成的系统的控制精度不高，再加上人为因素增大了其随意性、降低了运动精度等。
随着控制技术的发展，再加上人们对小车自动化控制的要求越来越高，相应的控制技术也逐步被应用。
可编程逻辑控制器凭借自身精度高、稳定性好、编程容易等独特优势，已逐步取代传动的电路控制，成为控制技术领域的主流产品。
基于当前市场背景，研发一套实用意义强的小车自动往返控制系统势在必行。
2.系统方案设计2.1 plc控制技术的概述。
可编程逻辑控制器作为人类社会发展过程中一项重要发明，从第一台PLC 控制器问世至今，已被应用于各行各业，尤其是近些年来，伴随着先进技术的不断涌现及编程软件的不断优化，编程方式越来越容易，控制成本越来越低，plc 控制技术应用也越来越广泛。
2.1.1 PLC控制技术的特点。
可编程逻辑控制控制技术作为一种目前应用最广的控制技术，相比其他控制技术，可编程逻辑控制技术有其独特的优势，具体如下：2.1.3 控制系统的总体方案设计。
通过对自动往返小车控制系统工艺流程和结构特点的分析，依据实际控制需求，该控制系统可分为过程控制和直接控制。
基于以上所述，该自动往返小车的控制系统方案如图所示。
其中可编程逻辑控制器为该系统的核心，直接通过导线连接完成与相关设备的对话。
3控制系统硬件设计3.1.2 plc类型的选择与应用.基于本课题的控制对象，用于该控制系统的可编程逻辑控制器要具有一定数字量的输入输出能力，方能满足该课题控制要求，具体功能如下：（1）数字量输出点：通过控制KM1及KM2的线圈，来实现三相异步电动机的正反转，该控制共需要2个数字输出点。
课题三 三菱PLC编程控制小车自动往返
FU L N FR SB3 急停
KM2
KM1 前进
KM1
KM2 后退
HL1 A点指示
HL2 B点指示
三、状态流程图
运行模式
M8002
S0
X7
S20
Y1=ON 后退
X4
A点
S21
X0
启动
Y2 A点闪
S22
Y0=ON 前进
X5
B点
S23
Y3 B点闪
T0=5S
B点延时5秒
S24
Y1=ON 后退
X4
A点
S25
检修状态：选择开关 SA1 断开。此时小车只能进行手动点动前进和后退控制。并且要有限位和互锁保护。
一、I/O 地址表
输入 输入名称 选择开关 SA1 启动 SB1 停止 SB2 点动前进 点动后退 A 点 SQ1 B 点 SQ2 急停 SB3
输入地址 X7 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6
输出 输入名称 前进 KM1 后退 KM2 A 点指示 HL1 B 点指示 HL2
课题三 小车自动控制电路
控制要求： 工作状态：选择开关 SA1 闭合。要求如下：上电小车自动退回 A 点，A 点接近开关 SQ1 接通，A 点指示有
0.5 秒闪亮输出。按启动按钮 SB1 后接通电机正转，小车前进。 小车离开 A 点，A 点指示灭。当前进至 B 点接近 开关 SQ2 时小车停车，B 点指示灯闪亮。延时 5 秒后电机反转，小车后退。小车离开 B 点，B 点指示灭。当后退 至 A 点接近开关 SQ1 时，小车停车，A 点指示闪亮。3 秒后自动前进，如此往复。循环三次后小车停于 A 点待命。 运行中按停止按钮 SB2，小车在回到 A 点时停止。若运行中按下急停按钮 SB3（使用常闭触点），则小车立即停 止。并且不能重新启动。
《PLC编程与应用(三菱)》项目二任务二自动往返送料小车的 PLC 控制
任务二 自动往返送料小车的 PLC 控制
图 2-2-5 长时间延时程序
任务二 举例
例2：编制用PLC定时器控制的报警闪烁程序,要求报警时指示灯亮 5s,灭2s,如此反复。
分析:根据题目要求,需要有两个定时器,一个计接通时间,一个计停止 时间。编制程序如图2-2-6所示。
实施步骤:如图2-2-6所示,当某信号使X000接通时,定时器T1线圈 得电开始计时;经过2s后,设定时间到,T1 动合触点闭合,Y000得电接通 ,同时定时器T2线圈得电开始计时;经过T2计时5s后,设定时间到,T2动 断触点断开,T1线圈断电,Y000失电断开,同时T2线圈断电;T2动断触点 接通,T1线圈又开始得电,进行下一个循环。
任务二 自动往返送料小车的 PLC 控制
二、定时器应用举例
例1：设计一个指示灯延时3600s后点亮的PLC控制程序，要求用 PLC 双定时器延时。
分析 ：由于定时器的最大设定值为32767,对于长时间延时电路,可 用多个定时器控制。
实施步骤：如图2-2-5所示,当X000接通时,定时器T0线圈得电开始 计时,经过1800s后,设定时间到,T0动合触点闭合,定时器T1线圈得电 开始计时,又经过1800s后,设定时间到,T1 动合触点闭合,Y000 线圈 得电。
二、定时器应用举例
例3：如图 2-2-7 所示为一灯塔，L1 ~ L8 为指示灯。 实施步骤： ① 输入、输出端子的分配见表2-23。
课题三 三菱PLC编程控制小车自动往返
输入地址 Y0 Y1 Y2 Y3
二、PLC 接线图
AC 220V
启动 SB1
停止 SB2
前进点动 SB4
后退点动 SB5
A点限位 SQ1
B点限位 SQ2
急停 SB3
自动 /手动 SA1
X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0 0V S/S 24V PE N L FX3U-32MR
Y3 Y2 Y1 Y0 COM1
FU L N FR SB3 急停
KM2
KM1 前进
KM1
KM2 后退
HL1 A点指示
HL2 B点指示
三、状态流程图
运行模式
M8002
S0
X7
S20
Y1=ON 后退
X4
A点
S21
Hale Waihona Puke X0启动Y2 A点闪
S22
Y0=ON 前进
X5
B点
S23
Y3 B点闪
T0=5S
B点延时5秒
S24
Y1=ON 后退
X4
A点
S25
Y2 A点闪
T0=3S
A点延时3秒
S26
C0 3次循环判断
C0
C0
检修模式
X7
X2
S30
X7
X3
S0
Y0=ON Y1=ON
点动前进 点动后退
四、梯形图
课题三 小车自动控制电路
控制要求： 工作状态：选择开关 SA1 闭合。要求如下：上电小车自动退回 A 点，A 点接近开关 SQ1 接通，A 点指示有
0.5 秒闪亮输出。按启动按钮 SB1 后接通电机正转，小车前进。 小车离开 A 点，A 点指示灭。当前进至 B 点接近 开关 SQ2 时小车停车，B 点指示灯闪亮。延时 5 秒后电机反转，小车后退。小车离开 B 点，B 点指示灭。当后退 至 A 点接近开关 SQ1 时，小车停车，A 点指示闪亮。3 秒后自动前进，如此往复。循环三次后小车停于 A 点待命。 运行中按停止按钮 SB2，小车在回到 A 点时停止。若运行中按下急停按钮 SB3（使用常闭触点），则小车立即停 止。并且不能重新启动。
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第一章概述
1完成本次循环工作后，停止在最初位置。
其运动路线示意图如下图1-1所示。
如图1-1 小车运动路线示意图
第二章硬件设计
2.1 主电路图
如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。
该电路图利用两个接触器的主触点KM1、KM2分别接至电机的三相电源进线中，其中相对电源的任意两相对调，即可实现电机的正反转，也可达到小车左右运行的目的。
假设接通KM1为正转（小车右行），则接通KM2为反转（小车左行）。
图2-1小车循环控制的主电路原理
2.2 I/O地址分配
如表2-1为小车循环运动PLC控制的I/O分配表。
在运行过程中，这些I/O口分别起到了控制各阶段的输入和输出的作用，并且也使小车的控制过程更清晰明了，动作与结果显示更加方便直接。
表2-1
输入输出
I0.0 行程开关SQ1 Q0.0 右行
I0.1行程开关SQ2 Q0.1 左行
I0.2行程开关SQ3
I0.3行程开关SQ4
I0.4过载FR
I0.5启动SB1
I0.6停止SB2
2.3 I/O接线图
如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。
在进行调试过程时，在PLC模块上，当I0.0有输入信号，即按下SQ1；当I0.1有输入信号，也即按下SQ2，以此类推，I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。
同理，输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现出来。
图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图
2.4 元件列表
如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。
在本次设计中就是利用这些元件，用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。
表2-2
序号代号名称型号数量
1
1 M 三相异步电机J02-22-4,1.5kw 1410转/分，
380V，3.49安
2 QS 空气开关DZ47-3P 3
3 FR 热继电器JR36-20 1
4 CPU PLC处理器CPU222 1
5 KM 交流接触器CJX2-09 2
6 SB 按钮ＬＡＹ８ 2
7 SQ 行程开关ＬＸＫ２ 4
第三章软件设计
3.1 程序流程图
如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。
小车在一个周期内的运动由4段组成。
设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环地工作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停止在最初位置。
首先小车位于初始位置，按下SB1启动后，小车向右行驶；当碰到行程开关SQ4，小车转向，向左行驶；碰到行程开关SQ2，小车再一次转向，向右行驶；碰到行程开关SQ3，小车又向左行驶，直到再次碰到SQ1，然后开始依次循环以上过程。
若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动，若此时按下停止按钮SB2，小车又碰到行程开关SQ1，则小车回到初始位置。
图3-1小车循环运动PLC控制的程序流程图
3.2 梯形图
如图3-2为小车循环运动PLC控制的梯形图，此设计按照以下程序运行，以实现在生产流水线上的一辆自动控制小车的运动。
其中，小车在一个周期内的运动有4段组成。
设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环的工作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停在初始位置。
图3-2 小车循环运动PLC控制梯形图
3.3 STL指令
如下为图3-2梯形图对应的指令程序：
Network 1
// 启动
LD I0.5
O M0.0
AN M1.0
AN I0.4
= M0.0
Network 2
// 左行
LD I0.0
O M0.1
O M0.3
AN I0.3
AN M0.5
= M0.1
Network 3
// 右行
LD I0.3
O M0.2
O M0.5
AN M0.3
AN I0.0
= M0.2
Network 4
// 循环
LD M0.0
LPS
AN Q0.1 AN M0.2 A M0.1 = Q0.0 LPP
AN Q0.0 A M0.2 AN M0.1 = Q0.1 Network 5 LD I0.1 A M0.4 = M0.3 Network 6 LD I0.3 O M0.4 AN M0.3 = M0.4 Network 7 LD I0.2 A M0.6 = M0.5 Network 8 LD I0.3 O M0.6 AN I0.0 = M0.6 Network 9 LD I0.6 O M0.7 AN M1.0 = M0.7 Network 10 LD M0.7 A I0.0 = M1.0
3.4 程序分析
运行过程：首先按下按下I0.5（即启动按钮SB1闭合），启动程序，中间继电器M0.0接通，常开触点闭合且实现自锁；接着按下I0.0(即小车碰到行程开关SQ1)，则网络2中，中间继电器M0.1接通，常开触点闭合且实现自锁，此时运行网络4（循环），则此时Q0.0有输出，状态指示灯亮，即小车向右行驶，由于网络4设置了互锁，此时向左行驶的线路断开；接着按下I0.3(即小车碰到行程开关SQ4)，则网络3中，中间继电器M0.2接通，常开触点闭合且实现自锁，同时在网络6里中间继电器M0.4和网络8里中间继电器M0.6也得电，且都实现自锁。
此时运行网络4（循环），则此时Q0.1有输出，状态指示灯亮，即小车向左行驶，由于网络4设置了互锁，此时向右行驶的线路断开；这时按下I0.1（即小车碰到行程开关SQ2），中间继电器M0.4的常开触点已闭合，此时中间继电器M0.3线圈带电，常开触点闭合，在网络2中，使中间继电器M0.1线圈再次得电且自锁，再次运行至网络4，则此时Q0.0有输出（状态灯亮），小车向右行驶；当按下I0.2（即小车碰到行程开关SQ3），中间继电器M0.6常开触点已闭合，则此时中间继电器M0.5线圈带电，常开触点闭合，则程序运行至网络3，可再次实现中间继电器M0.2线圈带电且自锁，则程序再次运行至循环网络4，使Q0.1有输出，实现小车左行。
依次进行如上循环，实现小车的自动循环工作过程。
若电机过载则热继电器的常闭触点断开，即I0.4断开，此时程序中断，电机立即停止。
停止过程：当按下I0.6,即按下停止按钮SB2，程序运行至网络9，此时中间继电器M0.7线圈得电，并实现自锁，程序接着运行至网络10，若此时不按下I0.0（即小车不碰到行程开关SQ1），则小车并不停止运动，且继续之前的路线，只有按下I0.0（即小车碰到行程开关SQ1），才能实现本程序停止，即小车停止在初始位置。
也即实现了本设计所要实现的功能，当按下停止按钮，小车完成本次循环工作后，停止在初始位置。