送料小车PLC控制
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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3-4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3-5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。
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:
5 调试过程
5.1呼叫按钮
在该程序中,5个站的呼叫按钮分别用数字1-5来表示。当按下1号站呼叫按钮开关时,行程开关I0.2得电,数字1传送到VB0;当按下2号站呼叫按钮开关时,行程开关I0.3得电,数字2传送到VB0;依次类推,当按下5号站呼叫按钮开关时,行程开关I0.6得电,数字5传送到VB0。
5.2行程开关
在该程序中,5个站的行程开关分别用数字1-5来表示。当小车在1号站时,行程开关I0.7得电,将数字1传送到VB0;当小车在2号站时,行程开关I1.0得电,将数字2传送到VB0。依次类推,当小车在5号站时,行程开关I1.3得电,将数字5传送到VB1。
5.3比较
按下启动按钮和呼叫按钮后,开始对行程开关VB0和呼叫按钮VB1中的数据进行比较。当VB1>VB0时,即小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时,小车向左运行;当VB1=VB0时,即小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时,小车不动;当VB1 5.4向左运动 小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时,小车向左运行,运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。 5.5向右运动 小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时,小车向右运行,运行呼叫按钮所对应的停靠站时停止。