基于PLC的运料小车控制系统设计

基于PLC的运料小车控制系统设计

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，无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作。随着社会发展，可编程逻辑控制器（PLC,Programmable logic Controller）的出现，它是一种工业控制微型计算机。它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。本设计是通过PLC控制电机转速、传感器检测，实现小车多处装料、卸料自动行驶的控制系统。

关键词：可编程控制器；传感器；自动行驶

Abstract

Early material transport car electric control system for relay - contactor consisting of complex system, this system has long design cycle, large volume, cost is high, no data processing and communications functions, must have a person responsible for operation. With the development of society, the programmable logic controller, it is a kind of industrial control computer. Its programming convenient, simple operation and in particular high advantages, make it in the industry production process has been widely used. This design through the PLC control of motor speed, sensor detection, realize multiple charging, discharging automatic drive control system.

Key words: Programmable logic Controller; sensor; automatic driving

目录

1 引言 (1)

2 运料小车概述 (2)

2.1PLC运料小车的发展及应用 (2)

2.2PLC运料小车行驶要求 (3)

3 硬件简介 (4)

3.1PLC的选择 (4)

3.1.1 P LC概述 (4)

3.1.2 P LC选择 (6)

3.2传感器的选择 (7)

3.3电机的选择 (7)

4 功能分析 (9)

4.1传感器原理及算法 (9)

4.1.1寻迹传感器组成及原理 (9)

4.1.2寻迹传感器寻迹算法 (10)

4.1.3 运料小车寻迹功能实现 (10)

4.2直流伺服电机原理及算法 (11)

4.2.1伺服电机控制原理 (11)

4.2.2伺服电机算法 (12)

4.2.3电机速度计算 (13)

5 PLC控制系统的设计 (15)

5.1PLC地址分配 (15)

5.2PLC接线电路设计 (16)

5.3程序的设计 (17)

6 系统仿真 (20)

结论 (24)

致谢 (25)

参考文献 (26)

1 引言

随着社会的飞速发展，人们的物质需求日益增长。因此，为了满足人们需求，就要加快物质生产。控制系统的出现及发展，是现代工业向自动化方向发展的必然产物。送料小车是基于可编程控制器（PLC,Programmable logic Controller）控制的智能系统，经过了40多年的发展应用，已经由手动到自动再到全自动控制。现已进入人们的生产生活，为改善人们生活带来了许多帮助。

企业现代化生产规模的不断扩大，使得生产资料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资物的系统。在国外，随着PLC 技术的发展，生产线上的运输控制系统已广泛地采用基于PLC控制系统，有些制造厂甚至还开发研制出了专用的逻辑处理控制芯片。目前，国内大部分工控企业的运料小车自动控制系统都是从国外引进的，成本高。为了满足现代化生产的需要，让PLC技术与自动化技术相结合，充分的应用到我国的工控企业生产线上，并且在各种环境下都能够正常工作，本文应用PLC实现对运料小车工作过程的自动控制，并仿真实现，从而实现成本低，易控制，安全可靠，效率高的设计目标。

2 运料小车概述

2.1 PLC运料小车的发展及应用

由于PLC的不断发展和革新，使得生产线的运输控制也将得到不断的改善和生产率的不断提高，运料小车控制经历了以下几个阶段：

（1）手动控制：在20世纪60年代末70年代初期，便有一些工业生产采用PLC来实现运料小车的控制，但是由于当时的技术还不够成熟，只能够用手动的方式来控制机器，而且早期运料小车控制系统多为继电器一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。

（2）自动控制：在20世纪80年代，由于计算机的价格下降，这时的大型工控企业将PLC充分的与计算机相结合，通过机器人技术，自动化设备终于实现了PLC在运料小车控制系统在自动方面的应用。

（3）全自动控制：现阶段，由于PLC技术的向高性能高速度、大容量发展。大型PLC大多采用多CPU结构，不断向高性能、高速度和大容量方向发展。将PLC运用到运料小车控制系统，可实现运料小车的全自动控制，降低系统的运行费用。

自动控制运料小车的主要机构由PLC、传感器、电机构成，由多种零件、电路连接组合而成。

图2-1 小车的框架图

PLC运料小车，可实现自动化生产，满足工厂生产需要，提高生产效率，节约劳动力成本。而且，PLC运料小车自动控制系统具有连线简单控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好，维修和改造方便等优点。其缺点需要经常维护、保养、检修，一有损坏，将影响生产线的生产，工作不能正常进行。