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1、六安职业技术学院课程设计课程名称:可编程控制器及应用技术设计题目:运控制料小车的PLC所在系部:机电工程系专业班级:电器自动化0901班学生姓名:指导老师:岂止时间:目录摘要 第一章PLC与课程设计 1.1 PLC的基本概念1.2 PLC的发展 第二章 控制要求2.1 基本控制要求2.2 运了小车控制的结构及要求第三章 硬件设计3.1 PLC机型的选择3.2 输入输出的选 3.3 主电路图 第四章 软件控制设计4.1系统功能图4.2 梯形图程序4.语句表指令第五章 调试5.1硬件调试5.2 软件调试5.3运行调试心得体会参考文献 摘要在中国,运料小车半自动化控制前景美好,在许多公司的装配车间得
2、到广泛的运用。随着科技的发展,技术的不断更新,使得工业生产趋向于半自动化、自动化、无人工厂的方向发展,其中PLC技术的运用成为自动化技术的主流之一。本次课程设计中,运料小车的plc控制系统,它的控制过程属于双向控制,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,小车向左行,在每一个停靠点安装一个行程开关以监视小车是否到达该站点。该课程的运料小车控制系统利用三菱公司生产的FX系列20点的可编程序控制器运行主要的控制装置,编写软件指令来实现其具体的控制要求,在设计程序部分利用了PLC的辅助继电器来实现控制具有互锁的功能,在工作台上的工人通过请示按钮达到实现控制小车的运行方向。该
3、控制系统用于柔性制造系统中物料小车的自动控制、自动化仓库中物件存取小车的自动控制等,该控制系统价格低廉,体积小,能够安全可靠的进行生产,而且效率高,灵活性强,能够很好的适应变化和纠正错误,运行速度快,易管理。关键词:自动化、可编程序控制器、辅助继电器、PLC技术第一章 PLC与课程设计首先介绍一下可编程控制器(PLC)和PLC控制系统的基本知识,包括PLC的产生和发展、特点、技术指标、基本结构、工作原理及PLC控制系统等相关知识。1.1 PLC的基本概念可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程
4、逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC1.2 PLC的发展PLC自问世以来,经过40多年的发展,在美、德、日等工业发达国家已成为重要的产业之一。世界总销售额不断上升、生产厂家不断涌现、品种不断翻新。产量产值大幅度上升而价格则不断下降。目前,世界上有200多个厂家生产PLC,较有名的:美国:AB通用电气、莫迪康
5、公司;日本:三菱、富士、欧姆龙、松下电工等;德国:西门子公司;法国:TE 施耐德公司;韩国:三星、LG公司等。PLC发展动向(1). 产品规模向大、小两个方向发展大:I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描 速度高速化。小:由整体结构向小型模块化结构发展,增加了配置的灵活性,降低了成本。(2). PLC在闭环过程控制中应用日益广泛(3). 不断加强通讯功能(4). 新器件和模块不断推出高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外,还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。(5). 编程工具丰富多样,功能
6、不断提高,编程语言趋向标准化有各种简单或复杂的编程器及编程软件,采用梯形图、功能图、语句表等编程语言,亦有高档的PLC指令系统。(6). 发展容错技术采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。(7).追求软硬件的标准化。 第二章 控制要求 2.1 基本控制要求 料车采用半自动化管理,每个装配点都有一名工人,当装配点需料时按下“需料按钮”,料车将会驶往该点,料车在该装配点停留一段时间供该点下料,下料时间到后料车即可响应其他装配点的需料请求,一料车可供各个装配点使用若干次;当某装配点发现料车无料时按下“上料按钮”,料车即驶往该点上料。 2.2 运了小车控制的结构及要求设备组成设备工作描述1.初始状
7、态系统电源连接后料车自动驶往上料点F上料。2.上料料车行驶SQ0,SQ0受压闭合,料车停止装料,装料时间15s,装料时候到则料车请求可用,指示灯HL亮,可以相应A.B,C点的需料请求信号,注意:料车在SQ0位置上不停,料车驶过一段时间才停止。3B点下料配制当B点的需料请求被响应,料撤驶往B点,料车过SQ2,SQ2受压闭合,料车停止下料,下料时间10s.下料时间到请求可用。指示灯亮,可以响应A点和C点需料请求信号,注意;料车行驶SQ2后行驶一段时间后才停止。4.A点下料配制当A点的需料请求被响应,料车驶往A点,料车过SQ1,SQ1受压闭合,料车停止下料,下料时间10S,下料时间到请求可用。指示灯
8、亮,可以响应B,C点需料请求信号,注意:料车行驶SQ1后行驶一段时间后才停止。5.C点下料配制当C点的需求请求被响应,料车驶往C点。料车过SQ3,SQ3受压闭合,料车停止下料,下料时间10s,下料时间到请求可用。指示灯亮,可以响应A,B点需料请求信号,注意:料车行驶SQ3后行驶一段时间后才停止。6.A点需料请求料车可用时,并且没有停止A点,按下SB1,料车从B,C,F点驶往A点7.B点需料请求点,料车可用时,并且没有停止B点,按下SB2,料车从A,C,F点驶往B点。8.C点需料请求料车可用时,并且没有停止C点,按下SB3,料车从A,B,F点驶往C点。9.A点上料请求料车停在A点时,在料车下料的
9、10S内按下SB1,料车从A点驶往F点。10B点上料请求料车停在B点时,在料车下料的10S内按下SB2,料车从B点驶往F点。11。C点上料请求料车停在C点时。在料车下料的10S内按下SB3,料车从C点驶往F点。12料车请求可用指示料车在上料点完成上料,在下料点完成下料后,料车请求可用,指示灯HL亮,上料,下料,下料和行驶中料车请求可用,指示灯灭,。13右行接通交流接触器KM2线圈,控制电机M正转,小车右行14左行接通交流接触器KM2线圈,控制电机M反转,小车左行。15料车停止采用反接制动,反接制动时间为1S。设备工作过程是:系统上电后料车自动行驶往上料点F,SQ0受压,料车反接制动停止,15s
10、后上料完成,指示灯HL亮,表示可以请求料车下料。装载满料的小车,ABC三点都可以请求料车,按下对应点的需料请求按钮料车即驶往该点,以B点为例说明,当HL指示灯亮时,按下SB2按钮料车驶往B点,同时料车请求不可用,指示灯HL灭,SQ2受压后料车反接制动停止在B点开始下料。10S后下料完成。指示灯HL可以响应其他点需料请求。料车响应了装配点的需求请求下完料后仍可响应其它的需料请求,直到料车内的料用完。例如在B点下料完成后,指示灯HL亮。此时如果在A点的SB1按下发需求请求,料车将驶向A点,如果C点按下SB3,料车将驶向C点。当一装配点发现料车无料了,在料车停在该点时,在料车下料的10S内按下上料请
11、求按钮,则料车上料。以B点为例,当料车停在B,操作员发现料车无料,在10S内按下SB2,料车驶往F点上料,注意每个点的需求请求按钮和上料按钮是同一个按钮。第三章 硬件设计3.1 PLC机型的选择PLC的类型PLC按结构分为整体型和模块型两类,按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统;模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡,因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。本课
12、程设计选用FX2n-20MR-001型可编程控制器。电源的选择PLC的供电电源,除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外,一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源,与国内电网电压一致。重要的应用场合,应采用不间断电源或稳压电源供电。如果PLC本身带有可使用电源时,应核对提供的电流是否满足应用要求,否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC,对输入和输出信号的隔离是必要的,有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。存储器的选择由于计算机集成芯片技术的发展,存储器的价格已下降,因此,为保证应用项目的正常投运,一般要求PLC的存储器容量,按256个I/O点至
13、少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时,应选择容量更大,档次更高的存储器。经济性的考虑选择PLC时,应考虑性能价格比。考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素,进行比较和兼顾,最终选出较满意的产品。输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后,相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加,因此,点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响,在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的性能价格比。松下PLC电气是日本松下公司推出的系列,是松下厂家的典型产品。常见输入继电器用“X”表示、输出用电器用“Y”表示;另外有数字,为该类器件的序号。根据所需用户输入输出设备及I/O点数,选择型PLC就可满足控制系统的要求。松下FP0系列PLC优点: