自动往返运料小车控制系统设计

河南机电高等专科学校

毕业设计（论文）

自动往返运料小车控制系统设计

系部：自动控制系

专业: 电气自动化

班级: 自124

姓名: 张晓需

学号: 121415404

指导老师: 赵新蕖

二零一五年五月

摘要

运料小车在煤矿、仓库、港口车站、矿井等行业中被广泛应用，而其控制系统就是一种典型的PLC系统。传统的运料小车大多是继电器控制，而继电器控制有着接线复杂、易出故障、维护维修不易等缺点。为了降低运料小车的运行成本,实现自动化控制，应用可编程控制技术作为小车的控制系统。

本设计针对电气控制的运料小车系统，利用组态软件和西门子S7200 PLC实现对运料小车系统的监测和控制。通过现场数据采集，进行集中的数据管理，从而实现对自动运料小车系统有效控制，系统状态实时监控，并由上位机生成可视化的动态监控界面。方便管理人员对现场的管理，提高工作效率。

关键词：运料小车；组态软件；PLC；传感器；

Abstract

Carriage is widely used in coal mine,warehouse,station,port mine and other industries,and its control system is a typical PLC system.The transport cars most of the traditionalrelay control,relay control withcomplex wiring,easy maintenance,fault repair defect is not easy.In order to reduce the operation cost of material transport trolley,automatic control system,the application of programmable control technology as the control system of car.

The design for the carriage of electric control system,realize the monitoring and control ofmaterial transport trolley system using configuration software and S7200PLC Siemens.Through the field data acquisition,data management,so as to realize the automatic control of material transport trolley system,real-time monitoring system status,and made the dynamicmonitoring interface PC to generate visual.Management to facilitate the management of thesite,improve work efficiency.

Keywords:Material transport trolley;configuration software;PLC;sensor;

目录

第1章绪论1

1.1 本课题来源、目的和意义1

1.1.1 本课题来源1

1.1.2 本课题目的和意义1

1.2 本课题内容及要求2

第2章控制方案的选择3

2.1自动往返运料小车设计思路3

2.2 可编程控制器（PLC）及运料小车的介绍3

2.2.1 可编程控制器（PLC）的分类3

2.2.2 PLC的工作原理4

2.3 自动运料小车控制系统5

2.4 系统硬件配置6

第3章控制系统的硬件选型7

3.1 系统硬件的选型7

3.2 PLC选型8

3.3 传感器的选型9

3.4 步进电机的选型11

第4章控制系统的软件实现13

4.1 PLC软件开发工具介绍13

4.1.1硬件连接及软件的安装13

4.1.2STEP7-Micro/WIN32软件的窗口组件14

4.2程序流程14

第5章组态设计15

5.1数据库设计16

5.2 MCGS与PLC的连接16

5.3 运料小车的组态设计17

5.4 运行调试动画界面17

第6章结论19

致19

参考文献20

第1章绪论

1.1 课题来源、目的和意义

1.1.1 课题来源

随着科学技术的日新月异，对自动化程度要求越来越高，原有的生产线已不能满足要求。在工业生产中运料是一个非常重要的环节，但是其岗位对人体伤害较大或者是劳动负荷较大。所以运料小车在工业生产中发挥了重要作用，为企业节省了人力、物力等，节约了生产成本提高了经济效益。但是，相比传统接触器、继电器控制的运料小车电气控制线路比较复杂，不容易检修及维护。基于PLC的自动运料小车控制系统可以解决上述问题，因此对它的设计具有了现实可能性。

运料小车是工厂工业运料的主要设备之一，广泛应用于冶金、有色金属、煤矿等行业。早期运料小车电气控制系统多为“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。现代的运料小车基本将控制系统更改为基于PLC核心的计算机控制，并且为了更方便的对运输现场实施监控，传统的指示灯报警和提示已不能满足要求。人们需要掌握小车的实时运行路径、了解小车的工作状态、记录小车的运行历史并能够随时修改小车的运行参数和调用历史数据，还需要按照可视和可控的格式，实时传输、管理和显示这些信息。因此，采用组态软件进行实时的数据管理和监控显得尤为重要。

1.1.2课题目的和意义

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