变频器自动送料小车
基于MCGS、变频器、PLC的运料小车控制系统设计
基于MCGS、变频器、PLC的运料小车控制系统设计
杨昱鑫
【期刊名称】《电子测试》
【年(卷),期】2022(36)12
【摘要】职业院校毕业设计以训练学生技能为侧重点,培养学生对于岗位的快速适应性。
本设计以高职院校电气自动化专业毕业设计为依据,通过对于运料小车的控制系统综合设计为例,培养学生提高对于此类问题的解决能力,结果表明:学生掌握了MCGS、PLC、变频器的基本使用方法,能够按照要求完成相关内容的设计。
【总页数】3页(P31-33)
【作者】杨昱鑫
【作者单位】兰州石化职业技术大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.基于PLC、变频器与组态王的“运料小车运动控制系统”综合实训课题的研究
2.基于PLC的运料小车控制系统设计
3.基于PLC的运料小车控制系统设计
4.基于PLC的运料小车自动往返控制系统设计
5.基于PLC、变频器与组态王的“运料小车运动控制系统”综合实训课题的研究
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PLC控制小车推卸料(完整)1
毕业设计开题报告一、课题设计（论文）目的及意义通过本次的毕业设计，重在锻炼了自己理论与实际的结合能力.通过本次锻炼我不仅学会了简单的编程工作，并将其在PLC中实现还学会了用变频器，知道了一些变频器的知识，可以动手连接线路，并且和其他组成员的学习了解了编码器的一些知识，我感觉这样的设计很有意义，自己选课题，然后查资料，不断地去实践，最后获得我们要求的成果，通过不断学习，效率也提高了，也学到了许多自己不知道的知识。
回顾此次设计，其实有很多的不足之处，我花费了大量的时间在编程和变频器的调试上，有了种轻松的心态，没有像想象的高效，以后的工作和学习中要注意，时时事事认真透彻的学习和完成。
本次课程设计顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在大家帮助和自我努力下顺利的解决。
同时，在老师和同学那里我学得到很多实用的知识，很感谢学校给了我们这个学习的机会，感谢老师给我这次机会，我真的收益颇多，相信以后我会更加努力的学习知识并将其运用实践，在学习中成长，在成长中不断的成熟。
二、课题设计（论文）提纲1.绪论2. 系统整体方案设计3. 运料小车控制系统的方案论证4. 运料小车控制系统软件设计5. 系统调试总结参考文献三、课题设计（论文）思路、方法及进度安排1、查找资料2、列出总体设计方案及草图，填写开题报告3、运料小车控制系统的方案论证4、运料小车控制系统软件设计5、系统调试6、完成论文撰写准备毕业答辩目录摘要 (10)前言 (11)第一部分、可编程控制器（PLC）概况 (12)第1.1节PLC的定义 (12)第1.2节 PLC的发展 (12)第1.3节PLC的特点 (13)第1.4 节PLC的基本组成及各部分作用 (13)第1.5节 PLC的应用领域 (16)第二部分、小车运送料的总体设计 (18)第2.1节控制要求 (18)第2.2节系统硬件系统硬件设置配置 (19)2. 2.1 运料小车控制的主回路设计 (19)2. 2.2 分析控制要求，确定输入、输出设备 (20)2. 2.3 分配 I/O接口 (20)2. 2.4 I/O外围接线图 (21)2. 2.5 PLC的选型 (21)第三部分控制系统设计 (23)3.1控制功能图以及逻辑表达式 (23)3. 1.1 功能图表达式 (24)3. 1.2 逻辑表达式 (25)3. 1.3 根据逻辑表达式画出梯形图 (25)第四部分系统调试及结果分析 (27)4.1 PLC 实验操作规程 (27)4.2 连接线路 (27)4.3 结果分析 (28)4.4 系统调试与解决的问题 (29)4. 4.1 调试 (29)4. 4.2 检查电路 (29)心得体会 (31)参考文献 (32)摘要运料小车是在现代工厂中普遍存在的，而自动化的智能小车却并不多见，大多数的工厂仍然靠人力手动控制小车装卸物料的，这不仅效率低而且耗费人力物力，降低生产效率，对企业的生产发展起到限制的作用。
学习任务一：运料小车变频控制运行与操作
交流调速系统安装与调试（技师）学习任务一：运料小车变频控制运行与操作任务描述：某厂开发制造一套货物自动传输系统，要求运料小车采用变频器进行传送货物过程的速度控制，并达到在A仓------B仓之间进行往复循环运行，对送料小车自动循环控制的要求为：第一次按动送料按钮，预先装满料的小车前进送料，频率为25赫兹，15秒后加速到50赫兹，经20秒后频率降到10赫兹，，到达卸料处B（前限位开关SQ2）自动停下来卸料，经过卸料所需设定时间30S延时后小车自动高速（50赫兹）返回到装料处A（后限位开关SQ1），经过装料所需设定时间45S后，小车自动再次前进送料，卸完料后小车又自动返回装料，如此自动循环。
学习目标：通过一体化课程，我们应能：1、借助有关资料或网络资源，能了解西门子MM420变频器的面板基本按键功能。
2、借助有关资料或网络资源，能了解西门子PLC S7-200的面板基本端子功能3、借助有关资料或网络资源，能进行西门子MM420变频器基本参数的设置与调试。
4、根据任务要求，完成线路接线安装与变频器参数、PLC编程的设置。
5、按照任务要求，熟知运料小车控制原理，操作变频器测试是否达到设计目标。
工作过程与内容活动一：明确任务、分析示意图；活动二：I/O地址分配、变频器参数设置；活动三：绘制PLC外部接线图，PLC程序编制；活动四：安装与调试；活动五：成果展示及工作总结。
活动一：明确任务、分析示意图1、认真分析任务描述，明确任务要求。
（建议：动画演示）2、了解相关设备、工具、仪表的使用。
3、准备相关设备的用户手册等文件资料。
4、制定任务实施计划。
活动二：I/O地址分配、变频器参数设置1、PLC 输入输出(I/O)地址分配表输入（I）输出（O）停止SB1 I0.0 变频器数字端DIN1 Q0.0 正向起动SB2 I0.1 变频器数字端DIN2 Q0.1 反向起动SB3 I0.2 变频器数字端DIN3 Q0.2 卸料限位SQ1 I0.3上料限位SQ2 I0.42、变频器参数设置表恢复出厂设置P0010=30 P0970=1电动机基本参数设置P0010=1 快速调试P0304=230 电机额定电压P0305=1 电机额定电流P0307=0.6 电机额定功率P0310=50 电机额定频率P0311=1440 电动机额定转速P0010=0 快速调试结束变频器基本参数P0003=3 参数访问级P0700=2 选择命令源P0701=17 选择数字输入1的功能（固定频率）P0702=17 选择数字输入2的功能（固定频率）P0703=17 选择数字输入3的功能（固定频率）P1000=3 选择频率设定值（固定频率）P1001=25P1002=50P1003=10P1004= -50P1080=0 最小频率P1082=50 最大频率P1120=5 斜坡上升时间P1121= 5 斜坡下降时间活动三：绘制PLC外部接线图，PLC程序编制1、PLC外部接线图；2、梯形图程序活动四：安装与调试（提供录像）活动五：成果展示及工作总结（提供照片）（建议在软件中提供交互表格等）。
plc五工位送料小车自动控制示
目录引言 (1)1.课程设计目的 (1)1.1课程设计描述和目标 (2)1.1.1课程设计描述 (2)1.1.2.课程设计目标 (2)2．系统总体方案设计 (3)2.1 系统硬件设计 (3)2.1.1 PLC的选型 (3)2.1.2 S7-200224简介 (3)2.2 系统变量定义及分配表 (3)2.3 系统接线图设计 (4)3．控制系统程序设计 (5)3.1 控制程序流程图设计 (5)3.2五工位送料小车自动控制主电路图 (6)3.3 PLC控制梯形图设计 (7)4．系统调试及结果分析 (13)4.1 系统调试及解决的问题 (13)4.2结果分析 (13)设计总结 (14)参考文献 (15)引言自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。
在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。
在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。
在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。
在军事技术方面，自动控制的应用实例有各种类型的伺服系统、火力控制系统、制导与控制系统等。
在航天、航空和航海方面，除了各种形式的控制系统外，应用的领域还包括导航系统、遥控系统和各种仿真器。
此外，在办公室自动化、图书管理、交通管理乃至日常家务方面，自动控制技术也都有着实际的应用。
随着控制理论和控制技术的发展，自动控制系统的应用领域还在不断扩大，几乎涉及生物、医学、生态、经济、社会等所有领域。
运料小车是工业运料的主要设备之一。
广泛应用于自动生产线冶金、有色盒属、煤矿、港口、码头等行业，各工序之间的物品常用有轨小车来转运。
小车通常采用电动机驱动，电动机正转小车前进，电动机反转小车后退。
本文采用PLC技术，研究了运料小车的控制方法。
1.课程设计目的培养学生综合运用PLC及有关先修课程的基础知识，去解决某一实际问题的基本训练。
PLC实现自动送料装车系统
PLC实现自动送料装车系统摘要：PLC的定义有许多种。
国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
引言：PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。
多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。
配料工人收到每天的生产作业表后, 将依次对每种原料进行称重｡根据配料的多少, 先计算每种成分的重量,然后在各种成分的料桶中取料,送到电子称上进行称重,最后进行包装｡在这个过程中工人工作繁重,出错率高,称重重量无监测,生产数据无纪录等不能保证企业的生产工艺｡文中以PC机编程,可编程逻辑控制器(PLC),现场总线技术等现代工控技术为基础,开发了以PC机为上位机, 以PLC作为下位机的自动配料系统｡在整个生产过程中,一旦生产计划制定完成,计算机将按照计划对每种原料进行称重,不再需要人工来干预｡在这个过程中工人只是进行取料,由计算机通过电子称发来的数据校核重量,减轻了工人的工作负担,提高了工作效率｡关键词：通信，传送，配料1 监控系统的结构与功能1．1 监控系统的结构自动配料监控系统由两台计算机作为整个系统的人机界面。
其中一台为主站，完成全部系统参数设定、过程监控、数据记录；另一台作为从站，以主站为依托，主管后配料系统的数据设定、过程监控。
主站直接同三菱PLC系统、前配料秤自动控制仪表和后配料秤相通信。
前配料监控系统现场采用密封型接线盒，防尘、防潮，可确保信号传输可靠。
前配料秤仪表采用专用工业过程控制仪，通过RS一485总线与中控室实现通信，既可独立控制，又可实现PLC联机控制。
PLC技术及应用(FX2N系列)——运料小车三地往返运行控制
10
480 400 100
回零状态寄存器
通用状态寄存器 保持状态寄存器 报警状态寄存器
ITS命令时的原点回归用 ※ 1
一般用 ※ 1 停电保持用 ※ 2 报警指示专用区，※ 3
1：非停电保持领域。通过参数的设定可变更停电保持的领域。 2：停电保持领域。通过参数的设定可变更非停电保持的领域。
3：停电保持特性。不可通过参数的设定变更。
步进指令及步进程序设计方法
2. 状态转移图SFC基本结构 常见的两种结构是单流程结构SFC与多流程结构SFC
图2.6.9 选择流程状态转移图
图2.6.10 并行流程状态转移图
一条并行分支或选择性分支的回路数限定为8条以下。但是，有多条 并行分支或选择性分支时，每个初始状态的回路总数不超过16条。
高 等 教 育 出 版 社 HIGHER EDUCATION PRESS
起动
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停止
1. 主回路设计 2. 确定I/O点总数及地址分配
3. 控制回路
4. 设备材料表 5. 程序设计
6. 运行调试
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步进指令及步进程序设计方法 （一）、状态转移图SFC 1. 状态转移图SFC基本组成
状态转移条件：一般是开关量，可由单独接点作为状态转移条件，也可 由各种接点的组合作为转移条件。 执行对象：目标组件Y、M、S、T、C和F（功能指令）均可由状态S的 接点来驱动。可以是单一输出，也可以是组合输出。 Sn：状态寄存器。FX2系列PLC共有状态组件（也称状态寄存器）1000 点（S0~S999）。参见表2.6.3，状态S 是对工序步进控制简易编程的重要软元 件，经常与步进梯形图指令STL结合使用。
自动送料小车毕业论文设计(基于三菱PLC
目录摘要 (1)第一章绪论1.1 课题的背景意义 (2)1.2 设计内容及要求 (2)第二章系统硬件设计2.1 系统硬件选型原则................................... . (3)2.2 硬件的选型............................................. . (4)2.2.1 PLC的选型 (4)2.2.2 传感器的设计 (5)2.2.3 分捡器的设计 (8)2.2.4 步进电机的设计 (8)2.2.5 三相异步电机的设计 (10)2.2.6 机械臂的设计 (12)2.3 PLC输入输出地址分配 (13)第三章系统软件设计3.1 梯形图的概述 (15)3.2 送料系统PLC梯形图设计 (15)3.3 电气控制设计 (16)第四章PLC控制送料小车的设计4.1 自动送料小车的概述 (17)4.2 系统流程图的设计 (18)4.3 PLC控制系统的I/O接线图 (19)4.4 PLC输入/输出系统分配图 (19)第五章设计小节 (20)参考文献第一章绪论1.1 课题的背景意义随着现代工业设备的自动化越来越多的工厂设备采用PLC，变频器，人机界面自动化器件来控制，因此自动化程度越来越高。
电器控制技术是随着科学技术的不断发展，生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展的。
在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。
控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。
一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人生安全事故，这样将给企业造成重大损失。
自动化加工工艺基本内容和特点: （1）自动化加工工艺基本内容，随着机械加工自动化程度的发展，自动化加工的工艺范围也在不断地扩大，自动花加工工艺的基本内容已包括大部分切削加工，如钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、镗孔、车端面、车削、铣削、内外圆磨削，拉削、珩磨以及滚压加工等，还有部分非切削加工也可实现自动化加工，如自动检测，自动装配、清洗、实验、自动打印、分类等工艺内容。
全自动送料小车
摘要1 绪论 (1)1.1 全自动送料小车简介 (1)1.2AGV小车的主要分类 (1)1.3 AGV小车设计意义 (1)1.4 AGV现状和未来趋势 (2)2小车结构设计 (3)2.1 主要参数 (3)2.2 传动方案的分析 (3)2.3 总体结构计算 (4)3 如何选择电动机型号 (4)3.1电动机参数 (4)3.2 转速的确定 (4)3.3 分析小车的受力情况 (4)3.4 负荷力矩的计算 (6)3.6 确定电机 (6)3.7 联轴器的选择 (7)4 蜗杆传动设计 (8)4.1 类型的选择 (8)4.2 材料的分析 (8)4.3 分析受力情况 (8)4.4 基本参数 (8)4.5 设计中心距 (8)4.6 选择基本的传动尺寸 (9)4.7 验证齿面接触疲劳强度 (10)4.9 验证蜗杆轴挠度 (10)4.10.选定精度等级公差的确定 (10)4.11 热平衡核算 (11)5 轴的设计 (11)5.1 前轮轴的设计 (11)5.2 后轮轴的设计 (12)5.3 滚动轴承选择计算 (16)5.4 前轮轴上的轴承 (16)5.5 蜗杆轴上的轴承 (17)5.6 后轮上的轴承 (19)6 AGV小车注意事项 (20)7 AGV小车日常保养方法 (20)8 结束语 (21)9致谢................................................... 错误!未定义书签。
参考文献. (21)摘要随着科学技术不断的发展，全自动送料小车已经成为当今自动化发展的必不可少的产物之一。
它代表了新一代科学领域的骄人成果。
全自动送料小车的诞生促进了工业生产与运输，是自动化工厂的基本工具之一。
它极大的提高了原本传统工业的运输效率和安全性。
现今全自动小车的技术也越来越成熟，所使用的领域也越加广泛，人们对它的使用要求也越来越高，这使得全自动送料小车必须适应当今经济发展潮流不断的创新和突破，给全新的工业领域注入一份活力。
自动控制实训题4_运料小车PLC控制和交流变频调速控制系统
电气自动控制模块实训题4――运料小车PLC控制变频凋速系统1.操作条件(1)、安川电机Varispeed G7交流变频调速实训装置：(2)、三相交流异步电动机：YSJ7124P N=370W,U N=380V, I N=1.12A, n N=1400r/min ，f N=50HZ,COSφN=0.72,ηN=0.70(3)FX2N系列的PLC实训装置（配备装有三菱编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C的电脑）2.操作内容（1)工艺流程及控制要求：1）系统工作概况：运料小车系统工艺流程示意图如下图所示。
运料小车由三相交流电动机驱动。
注：SQ1-X11,SQ2-X12, ,SQ4-X14,SQ5-X15,KM1-Y5,KM2-Y6,KM3-Y7,KM4-Y4 KM5-Y1,KM6-Y2。
本运料小车电气系统具有自动工作方式与手动点动工作方式,具体由自动工作与手动点动工作转换开关选择。
在自动工作方式时，运料小车处于原点即限位开关SQ1压合，卸料门关闭，按启动按钮后，运料小车到乙料斗进行装料，装好料到卸料处卸料，卸完料到清洗处清洗，然后再返回乙料斗装料，卸料，清洗，如此不断自动循环工作。
按停止按钮后，运料小车在本次装料、卸料、清洗完成后，快速回到原点停止。
按急停按钮后，运料小车立即仃在原处，由手动点动工作方式进行处理。
在手动点动工作时，运料小车可通过正向点动按钮和反向点动按钮进行正向点动和反向点动以便对设备进行调整、检修和故障处理。
运料小车电气自动控制系统采用PLC控制，运料小车电动机采用交流变频调速系统, 运料小车电动机交流变频调速系统亦由PLC控制。
2)自动工作方式时装料、卸料及清洗运行控制要求：①在原位时按下启动按钮时，运料小车电动机先以1200 （1300）（1000） r/min速度运行15（14）（10）秒钟，然后减速至500 （600）（600） r/min速度运行,当运料小车到达行程开关SQ4时停车装料。
自动仓库运料小车的PLC控制系统
摘要PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。
本次课程设计为基于PLC的自动仓库运料小车控制系统的设计。
系统构成有10个仓库，每个仓库有一个呼叫指示灯，运料小车停在任意位置。
当呼叫指示灯亮时允许呼叫，当呼叫指示灯灭时呼叫无效。
当呼叫仓库小于小车位置，小车后退，当呼叫仓库大于小车位置，小车前行。
运料小车在被呼叫仓库位置时，要停留30分钟后允许呼叫。
本次课程设计中通过各仓库行程开关的通断情况判断小车当前位置，以便了解呼叫位置和小车当前位置的相对情况，从而控制电动机的正转、反转和停止，达到了对运料小车自动控制的设计要求。
关键词：行程开关；PLC；指示灯目录第1章绪论 (1)第2章课程设计的方案 (2)2.1概述 (2)2.2系统组成总体结构 (2)第3章硬件设计 (4)3.1模块选择 (4)3.2模块连接 (5)3.3行程开关的选择 (5)3.4系统功能及I/O分配表 (6)3.5PLC外部接线 (6)3.6电动机正反转控制设计及其选型 (7)第4章软件设计 (9)4.1程序设计流程图 (9)4.2梯形图程序设计 (10)第5章系统测试与分析/实验数据及分析 (15)第6章课程设计总结 (16)参考文献 (17)第1章绪论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。
后期系统通常把PLC控制技术与变频器调速相结合，利用PLC 控制变频器，再通过变频器优良的调速性能，可实现运料小车的自动化控制。
在工业快速发展，科技日新月异的今天，运料小车应该逐渐向智能化发展。
运料小车在现代化的工厂中普遍存在。
传统的工厂依靠人力推车运料，这样浪费了大量的人力物力，降低了生产效率，不满足社会发展趋势。
运料小车——精选推荐
摘要 (1)第一章可编程控制器（PLC）的概述 (1)1.1 PLC简介 (1)1.2 PLC的特点 (1)1.3 PLC构成 (2)1.4 PLC的工作原理 (2)1.5 PLC的编程语言 (3)1.6 PLC的应用领域 (4)第二章运料小车系统介绍 (5)2.1 运料小车的控制系统主回路 (6)2.2 运料小车运行的控制要求： (6)2.3 方案论证 (7)第三章运料小车控制系统的总体设计 (7)3.1 PLC的选用 (7)3.2 PLC外部接线图 (8)3.3 I/O分配 (8)3.4 PLC状态流程 (9)3.5 运料小车控制系统梯形图 (9)第四章总结 (10)参考文献 (11)摘要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，几乎数据处理和通信功能，必须有专人负责操作，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，降低系统的运行费用，PLC运料小车电气控制系统具有连线简单，控制速度快，可靠性和可维护性好，易于安装、维修和改造等优点。
随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。
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，降低系统的运行费用。
并且PLC在运料小车控制系统中的应用，具有巨大的经济和社会价值。
本文主要是对PLC进行系统介绍后，进入具体的介绍，最后写出运料小车对应PLC的接口图及其对应的梯形图。
关键词：PLC，运料小车，控制系统，梯形图AbstractEarly materiao tranport car electric control system is a complexsystem composed of relay - contactor.This system has long design cycle,volume big, cost is high.Almost data processing and communicationfunction, must have a person responsible for operation,PLC will beapplied to the material conveying car electric control system, canrealize the automatic control of material transport trolley, reduce therunning cost of the system, the PLC transport material car electricalcontrol system has simple wiring, control the speed, reliability and maintainability, easy to install, repair and transformation etc.With thedevelopment of economy, material transport trolley has expanded to allfields, from manual to automatic, and gradually formed a mechanization,automation.Application of PLC to transport material car electricalcontrol system, can realize the automatic control of material transporttrolley, reduce the running cost of the system. And the PLC in the materialtransportation vehicle control system application, having great economicand social value.This paper is mainly on the PLC are introduced, in detail, finallywrite material transport trolley for PLC interface diagram and thecorresponding ladder diagram.Keyword : PLC material transport trolley Control system Ladder diagram第一章可编程控制器（PLC）的概述1.1 PLC简介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，早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
基于变频调速控制运料小车自动往返
Value Engineering0引言在企业生产中，自动控制运料小车是运输中主要设备之一，小车的控制方式有很多种，其中从早期的继电器-接触器控制组成的复杂系统到现在通过PLC 等控制器组成的电气控制系统，使其控制速度快、精度高、可靠性强并且维修和改造方便等优点。
本文采用交流电动机、变频器和编码器组成的交流变频闭环调速系统，对位移和速度进行精确控制。
1运料小车控制系统要求1.1运料小车工作原理本系统采用可移动电源由软电缆连接进行供电，其料车轨道长50m ，小车控制要求如下：当小车运行到装料处进行装料延时一段时间，装满料后，小车按照慢-快-慢的规律前进到卸料处停车倒料，倒完后，小车再次按照慢-快-慢的规律返回到装料处，如此循环。
整个工作过程由PLC 控制完成，速度变化通过变频器频率变化完成，并且通过上位机监控画面显示小车的位置和运行状态，从而实现运料过程的监视及管理和显示信息。
1.2运料小车系统构成为了实现系统控制要求，采用德国西门子公司的S7-200系列CPU224XP 型，PLC 为现场控制器，交流电机、变频器和编码器，实现对小车精确定位及调速控制，在每个站点都有检测装置及站点阀门装置信号通过S7-200的数字量输入端送入上位机，上位机经过信息处理后将控制信号送入S7-200的数字量输出端，驱动电机的运行，进而实现对小车的控制，系统工作原理如图1所示。
2硬件设计2.1运料小车硬件连接设计系统采用西门子MICROMASTER420变频器用于控制三相交流电动机速度，运用输入输出混合模拟量模块EM235，它主要采集两个信号，一个是给定电压，另一个是旋转编码器输出的反馈量，其中读取模拟量输入映像寄存器AIW 中的数据可使用PLC 程序来完成。
而旋转编码器是用来量电机转速的，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出。
注意接线时一定要把变频器0V 和AIN-短接，PLC 的1M 与变频器的0V 也要短接，否则不能进行调速。
全自动送料小车设计
图书分类号：密级：摘要全自动送料小车集声、光、电、计算机技术于一体，综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。
广泛应用在柔性制造系统和自动化工厂中，具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输等许多优点，极大的提高生产自动化程度和生产效率。
本文在分析国内外送料装置的现状与发展的基础上，设计了两后轮独立驱动的自动送料小车。
其主要设计过程是根据小车的设计要求合理设计小车的机械结构，由小车的速度选择合适的直流伺服电动机，然后根据电动机转速和小车速度对蜗杆传动进行设计，再由小车的载荷和速度合理设计轴的结构并选用合适的轴承，最后根据小车的行驶要求设计单片机控制系统。
所设计的小车通过单片机控制直流伺服电动机的转速和转向能够实现其前进、后退、转弯的功能，达到了沿着设定的路线行驶的目的。
本次设计方案的优点是：结构紧凑、负载能力大、平稳性好、传动误差小、转向灵活并且控制简便。
关键词：全自动送料小车；蜗杆传动；单片机AbstractAutomatic Feed Vehicle integrates sound, light, electricity and the computer technology, and synthesizes advanced theory and the application technology in this world. It is applied widely in the flexible manufacturing system and the automated factory, and has the merits of high transportation efficiency, energy conservation, the operation reliable and the flexible transportation. It can enormously increase production automation levels and production efficiency.Based on analyzing present situation and development of feeding equipment at home and abroad,two wheels of independent drive are designed.The design process of the car includes: mechanical structure design according to the design requirements, choosing direct current motors based on the speed of the car, then making the worm drive design according to the speed of the motors and car, then to design the axis structure and choose the bearings based on the load and speed of the car, at last making the control system of the microprocessors design according to driving request of the car.This car can realize independence functions of forward recession and turning through the microprocessor controlling speed and steering of the direct current servo motors .It will drive along specific route.The advantages of design scheme: small in size, great load capacity, smooth driving, small errors of transmission, high maneuverability and convenient operation.Keyword: Automatic Feed Vehicle Worm drive Microprocessor目录1 绪论 (1)1.1 全自动送料小车简介 (1)1.2 全自动送料小车的分类 (1)1.3 国内外研究现状及发展趋势 (1)2机械部分设计 (3)2.1 设计任务 (3)2.2 确定机械传动方案 (3)2.3 车体计算 (4)2.4 直流伺服电动机的选择 (4)2.4.1运动参数 (4)2.4.2 电机的转速 (4)2.4.3 全自动送料小车的受力分析 (5)2.4.4 求换算到电机轴上的负荷力矩 (6)2.4.5 求换算到电机轴上的负荷惯性 (6)2.4.6 电机的选定 (6)2.4.7 电机的验算 (7)2.5 联轴器的设计 (7)2.6 蜗杆传动设计 (8)2.6.1 选择蜗杆的传动类型 (8)2.6.2 选择材料 (8)2.6.3 蜗杆传动的受力分析 (8)2.6.4 初选 (9)2.6.5 中心距计算 (9)2.6.6 传动基本尺寸 (10)2.6.7 齿面接触疲劳强度验算 (10)2.6.8 轮齿弯曲疲劳强度验算 (10)2.6.9 蜗杆轴挠度验算 (11)2.6.10.精度等级公差的确定 (11)2.6.11 热平衡核算 (11)2.7 轴的设计 (11)2.7.1 前轮轴的设计 (11)2.7.2 后轮轴的设计 (14)2.8 滚动轴承选择计算 (18)2.8.1 前轮轴上的轴承 (18)2.8.2 蜗杆轴上的轴承 (19)2.8.3 后轮上的轴承 (21)3 控制系统的设计 (23)3.1 控制系统总体概述 (23)3.2 鉴相 (23)3.3 计数的扩展 (24)3.4 中断的扩展 (25)3.5 数摸转换器的选择 (26)3.6 电机驱动芯片选择 (28)3.7 控制软件的设计 (30)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)附录1 (35)英文翻译 (35)中文翻译 (42)1 绪论1.1 全自动送料小车简介全自动送料车（即称AGV），是一种物料搬运设备，是能在某一位置自动进行货物的装载，自动行走到另一位置的全自动运输装置。
基于PLC控制的运料小车系统设计-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---要20世纪60年代以来，随着科学技术的进步和微电子行业的快速发展，可编程控制技术也处于快速发展阶段，在工业自动化控制领域中得到了广泛的运用。
可编程控制器（PLC）拥有可靠性高和操作简便等特点，已经成为了工控领域重要的，也是不可或缺的一部分。
运料小车系统作为具有代表性的PLC控制系统，普遍存在于现代化的工业生产中。
传统的运料小车系统非常落后，大多都是运用继电器来进行控制，众所周知，继电器控制有着很多的缺点，如故障率高、接线复杂、维护维修难度大等。
PLC已经成为目前国际控制市场上的主流产品，并且在市场、技术等方面较继电器有很大的优势，继电器控制逐渐被PLC控制所替代已是一种趋势。
运料小车的电气控制系统若与PLC控制技术相结合，可以很容易地实现运料小车的全自动运行，不仅降低了系统的运行成本，更重要的是工业生产效率得到了显著的提高。
现阶段，PLC的功能不仅仅局限于能实现继电器的逻辑控制功能，还具有数字量和模拟量的采集和转化、以太网通信、PID算法调节、DCS生产监控及故障自诊断等功能。
本文以信捷电气股份有限公司生产的信捷XC系列PLC为基础，通过两周的自学，按照控制要求设计出了一套完整的运料小车控制方案，具体内容如下：首先，介绍了运料小车控制系统的研究背景，发展状况，概括了它的发展趋势和应用前景。
并初步分析了控制思路，明确实验的目的。
其次，对实验中所要用到的PLC、触摸屏、变频器等硬件进行进一步的研究，了解其硬件结构、参数设置和软件编程。
详细分析了控制要求，并能根据控制需要选择合适的硬件。
成功构建了运料小车模拟系统，为接下来的编程调试阶段打下基础。
最后，根据构建的模拟系统进行相应主程序的编写，主程序大致无误之后，适当加入一些监控程序，包括速度监控、位置监控和状态监控。
由于需要配合触摸屏的使用，一些中间标志位也是必不可少的。
考虑到实际工程项目中可能会出现的问题，对程序进行了进一步的完善，提高了系统稳定性和安全性。
PLC控制小车要点
前言随着现代工设备的自动化越来越多工厂设备采用PLC.变频器.人机界面自动化器件来控制,因此自动化程度越来越高.电器控制技术是随着科学技术的不断发展.生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展.送料小车控制系统采用了PLC控制.从送料小车的工艺流程来看,其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统,因此,此送料小车电气控制系统设计具有手动和自动两种工作方式.在程序设计上采用了模块化的设计方法,这样就省去了工作方式程序之间复杂的连锁关系,从而在设计和修改任何一种工作方式的程序时,不会对其它工作方式的程序造成任何影响,使得程序的设计.修改和故障查找工作大为简化.送料小车控制系统的软件部分的公用程序.手动程序\\信号显示和故障报警程序采用经验法设计,自动程序采用顺序控制法设计.送料小车控制系统的说明书分为六章.第一章简述了控制系统在送料小车的中的作用与地位及其特点和适应场合.发展与现状;第二章简述了送料小车控制系统总提设计方案的论证;第三章详细讲述了送料小车控制系统硬件部分设计过程(包括电动机控制线路的设计和PLC控制系统硬件部分的设计过程);第四章详述论述了送料小车控制系统软件部分设计过程(包括梯形图程序总提方案的确定.公用程序设计.手动程序设计.自动程序的设计和信号显示和故障报警程序设计过程);第五章简述了程序的调试;第六章介绍了送料小车控制系统的使用说明.摘要Abstract绪论控制系统在送料小车中的作用与地位控制系统的类型及其特点和适应场合1.1.1继电器控制系统1.1.2单机控制系统1.1.3可编程序控制器控制系统1.2PLC控制系统的发展与现状1.3课题的背影意义与主要设计研究内容第1章送料小车控制方案的论证2.1 控制对象的概述2.1.1 控制对象的用途2.1.4 送料小车的工作原理2.2 对车控制系统的设计要求2.2.1 对工作方式的设计要求2.2.2 对控制系统保护的要求2.2.3 对信号显示和故障报警要求第3章控制系统硬件设计3.1 主电路设计3.1.1电器元件的配置3.1.2 电器元件型号的选择3.1.3 主电路电器原理图的设计3.2 辅助电路的设计3.2.1 电器元件的配置3.2.2 电器元件型号的选择3.3 控制电路的设计3.3.1 PLC I/O元件配置3.3.2 电器元件型号的选择3.3.3 PLC型号的确定3.3.4 PLC I/O元件分配表第4章控制系统软件设计4.1 PLC梯形图总体结构图的确定4.4.1 设计要求4.4.4 自动程序的设计及其可行性分析第5章送料小车控制系统的维护结束语致谢参考文献附录A送料小车控制系统电气元件明细表附录B送料小车控制系统程序指令表摘要本次设计介绍了FX2N PLC机的性能及特点。
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2 系统控制要求
1）按下启动按钮SB1，小车从原位A以30HZ的 速度右行装料，撞到行程开关SQ1, 10秒后小车 以45HZ前进驶向1号位，到达1号位撞到行程开 关SQ2后停5秒卸料并以50HZ（工频）的速度 返回到1号位，撞到行程开关SQ1,停留10秒后 再以25HZ的速度返回到原位A,最后撞到SQ3停 止。 2）若按下停止按钮SB2，小车停止工作 ，并且 以50HZ（工频）返回原点A。
变频器的应用
自动送料小车系统的装调
班级：470820 班级：
姓名： 学号： 姓名：季一翔 学号：47082022
1 引言
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。
5 步进指令设计法
步进指令是专门为顺序控制设计提供指令，步 进指令按严格顺序分别执行各个程序段，每个 步进程序段都是相对独立，执行完前一段程序 后，下一段程序才能被激活。执行下一段程序 之前，PLC要将此前步进过程复位，为下一段 程序执行做准备。各段程序中所用输出继电器、 内部继电器、定时器、计数器等都不允许出现 相同编号，否则按出错处理。 对于本系统，我们可以用单序列SEC来实现要 求。
1.参数复位 P0003=1 P0010=30 P0970=1
2.设置电机参数
P0010=1 P0304=220 P0305=1.93 P0307=0.37 P0310=50 P0311=1400 P3900=1
3.设置其他参数
P0003=3 P0700=2 P1000=3 P0701=16 P0702=16 P0703=16 P0704=16 P1001=30HZ P1002=45HZ P1003=-25HZ P1004=-20HZ
运料小车示意图
30HZ
45HZ
SQ3
25HZ
SQ1
50HZ（工频）
SQ2
原位点A
1号位
2号位
3.控制功能分析
（1）.小车运行的50HZ不是变频器给的，所以要用工 频、变频切换。 （2）.小车有正转反转的特点。可分为两部分 1.外部端子：MM440变频器的外部端子5是正转、6是 反转；其次是频率方向的问题，可用调节频率的正负 来实现正反转。 （3）.灯泡控制：设有左行与右行指示灯 还有工频和变频指示灯 （4）.对于本系统，我们可以用单序列SEC来实现要 求。 如下图所示：
SCRT
S0.1 SCR SM0.0
M1.2 M0.1 I0.3 S0.7
SCRT
M1.1 M2.1
I0.1
S0.0
SCRT
SCRE S0.7 SCR SM0.0 T39
I0.3
S0.2
SCRT
I0.1
S0.0
SCRT
I0.1
S0.0
SCRT
SCRE 100 S0.4 T39 T38 S1.0
SCRT
S0.0
系
右行30HZ
SB1,SQ3 S0.1 SQ1 S0.2 T37 S0.3 SQ2 S0.4 T38 S0.5 SQ1 S0.6 T39 S0.7 SB2 SQ3
统 设 计 图
T37,10S 右行45HZ
T38,5S 行45HZ
T39,10S
控制电路的硬件接线
I0.0 QF SB2 SB1 SQ1 SQ2 KM1 L1 FR U KM2 V W PE
SCRE S0.2 SCR
SCR SM0.0 I0.1
S0.0
SCRT
50
SCRE
S1.0 M1.0 SCR SM0.0 M0.4 M1.3 M2.2 M0.1 I0.5 S0.0
SCRT
M0.4
I0.1
Q1.2
M1.1
M0.0
I0.1
Q0.4
I0.1
Q0.5
I0.1
S0.0
SCRT
I0.1
Q0.6
Q0.4 Q0.5 Q0.6 2L
1L Q0.0
L FR1 KM1 KM2 KM1 +24V -24V N
I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 1M
Q0.1 3L
KM2
SQ3 20 21 22 24 25 COM
Q1.1 右 Q1.2 左
L2 L3 5
6
7 9 19
M 3~
PE
关于变频器参数的设置
SM0.1 S0.0 SCR I0.2
S0.0 S
SM0.0
T37
T38
S0.5
SCRT
100 T37 I0.5 S0.1
SCRT
I0.1 S0.3
SCRT
S0.0
SCRT
I0.1
S0.0
SCRT
SCRE S0.5 SCR
I0.2
I0.5
S5.0
SCRT
SCRE SM0.0
SCRE
M0.3
S0.3 SCR SM0.0 M0.0 M1.RE S5.0 SCR M1.3 M1.4
I0.1
Q1.1
SM0.0
M0.5 M0.3
M1.4 M0.5
I0.1
Q0.0
I0.5
S0.0
SCRT
M2.0
I0.1
Q0.1
M2.1 SCRE M2.2
6 结束语
本文主要强调工频、变频的切换问题。用变频器来控 制小车行进的速度。用PLC来实现小车行程的控制。 变频器和PLC 的有效结合应用提高了工作效率。首先 分析此系统的控制要求，然后画出系统的顺序功能图。 并按照相应的要求对变频器设置参数，并根据所画出 的流程图用步来进行软件编译。然后下载到PLC中进 行调试，如有问题再进行修改。 实践表明，这种程序设计方法很容易被设计者接受和 掌握，用它们可以心应手设计出任意复杂顺序控制程 序，提高设计效率和缩短生产周期。