送料小车工作系统控制

目录

引言 (3)

1 课题说明 (3)

1.1 课题简介 (3)

1.2 课程设计的目的 (3)

2 课题任务分析 (5)

2.1 设备机构组成分析 (5)

2.2 设备工作过程分析 (5)

3 控制方案设计 (7)

3.1 任务分析 (7)

3.2 设计主电路 (7)

3.3 PLC选型设计 (8)

3.4 I/O分配表 (9)

3.5 I/O端子接线图 (12)

4 控制流程分析 (13)

4.1 流程图 (13)

4.2 梯形图 (13)

4.3 指令表 (14)

5结论 (17)

参考文献 (18)

附录 (19)

引言

送料小车工作系统是一种高效率用料配送系统，常用于流水线装配中。送料小车工作系统由装载工件的小车在固定导轨上往复移动，为位于装配线一侧的操作台提供装配工件，小车停靠位置通过需要工件的操作工人呼叫和相应位置行程开关控制。送料小车工作系统的控制要求，是通过满足系统的工作要求形成的，送料小车工作系统的工作要求包含三个方面，工作方式要求，工作过程要求，安全稳定工作要求。送料小车工作系统中小车移动采用电动机驱动，驱动电机为2KW，送料小车工作系统使用按钮信号作为呼叫信号，行程开关控制小车到位停止。

1课题说明

1.1 课题简介

随着自动化生产技术的不断发展和进步，现代化设备和生产方式也在不断地变化，特别是随着计算机技术的发展以及各种电器元件和控制技术的出现，尤其是PLC的出现和使用，使电气传动控制技术出现了巨大变化，PLC也成为控制系统中普遍使用的设备。本设计基于PLC原理使得送料小车实行往复移动。

1.2 课程设计的目的

《机电传动控制》课程设计为该课程的实践环节，在本课程设计的过程中，通过课程设计实践环节巩固和加强《机电传动控制》课程所学习的知识，掌握课程知识实际应用的能力。同时在设计过程中，综合学知识，完成简单完整的控制系统设计，以增强控制系统设计能力：完成PLC控制程序设计，增强编程软件使用的能力：并在联机程序调试过程中，增强实际操作能力。

2课题任务分析

2.1 设备机构组成分析

送料小车工作系统是一种高效率用料配送系统，常用于流水线装配中，送料小车工作系统由装载工件的小车在固定导轨上往复运动，位位于装配线一侧的操作台提供装配工件，小车停靠位置通过需要工件的操作工人呼叫和相应位置行程开关控制，送料小车工作系统结构及工作循环如下图所示：

2.2 设备工作过程分析

送料小车工作系统工作过程如上图所示，进行装配需要的待装工件由人工放置在小车内，系统启动自动工作过程后，初始小车停在任意位置，而操作台工人可以呼叫小车送达待装工件。多个呼叫信号按呼叫最先给予响应。小车通过前进和后退，可以到达6个位置的任何一个位置。

3 控制方案设计

3.1 任务分析

由于小车工作过程中需要满足如下5个主要工作要求，所以任务分析可以按照工作要求做相应的设计和分析。

(1)按下启动按钮，送料小车系统进入工作状态。

(2)各个操作台位置按顺序编号，有相应编号的呼叫按钮按下，控制系统即对小车当前位置以及呼叫位置进行判别，以决定驱动小车移动的电动机转向

(3)当呼叫位置编号W大于小车当前位置编号N时，小车电动机正转，小车向大编号位置方向移动，到达呼叫位置时，由位置行程开关控制机停止工作，小车停止在呼叫位置

(4)当呼叫位置编号W小于小车当前位置编号N时，小车电动机反转，小车向小编号位置方向移动，到达呼叫位置时，由位置行程开关控制电动机停止工作，小车停止在呼叫位置

(5)当呼叫位置编号W等于小车当前位置编号N时，小车停留在当前位置。

由以上工作要求：当启动开关X010和总停开关X007工作时，系统即进入开始运作状态，此时指示灯Y003亮起来，选择开关X000开始自动循环开关按钮，这时候，小车停在6个位置的任一位置，灯带呼叫信号，当处在各个位置的呼叫信号开始发出时，小车上的PLC 电路开始接收信号，如果是以个信号，则小车直接进行比较兵实施运行；如果是多个信号同时接收，则小车将先接收来的信号作为运行的命令信号，此时，小车需要将接收来的信号进行按时比较，将最先接收到的信号的位置寄存下来，小车里PLC系统将信号位置W与小车本来的位置N相比较，得出3种运动方式：W>N时，小车右行，这时候小车里发动机KM1按钮压下，发动机正转；W

3.2 设计主电路

由主要的工作要求以及系统的系统工作过程：电动机要求正反转，所以主电路要求电机正反转，又由于PLC电路为直流电通信，所以在主电路中需要将交流电转变成直流电，即在主电路中添加整流器进行变压。电路里面也要将电路进行各种保护措施，直接与支流电源相接时添加熔断器FU1、FU2进行短路保护，电动机附近也需要热继电器FR1进行保护过载，在整流之后，为了更好地进行PLC内稳定地运算，添加熔断器FU3短路保护，另外，整流器附近也需要FU4短路保护。综观各个电路元件，绘制出主电路图：

3.3 PLC选型设计

由电路要求和小车的运动过程：PLC电路中，涉及到9个按钮开关和6个行程开关以及1个选择开关，2个输出继电器和2个灯泡，以及一个热继电器，依据条件和PLC规格，选用FX2N-48MR-001(输入点2424，继电器输出)。另外，为使电路输出安全工作，添加热继电器，使电路过载保护。绘出PLC端子图：

3.4 I/O分配表

端子图里，个端口符号及名称明细表如下:

表1 电器元件明细表

符号名称用途

SA 选择开关手动自动切换

KM 接触器起停电动机

SB1 按钮1 1号位呼叫

SB2 按钮2 2号位呼叫

SB3 按钮3 3号位呼叫

SB4 按钮4 4号位呼叫