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1、河南机电高等专科学校课程设计报告书 课程名称： PLC技术与工程应用课题名称： 立体仓库电气控制系统设计 系部名称： 自动控制系 专业班级： 姓 名： 学 号： 2015年 06月27日 PLC技术与工程应用课程设计报告书设 计 任 务 书设计目的：1、 学习PLC电气控制系统的开发过程和系统设计思路；2、 锻炼实际应用程序开发能力；3、 提高电气制图、流程图绘制及办公文档编辑能力。设计要求：1. 设置叉车复位按钮2. 叉车每次的工件输送过程，都应该从初始位置开始。定义缩进极限、下行极限、左行极限同时满足时为叉车初始位置。3. 开机运行时，叉车应该首先自动回到初始位置；若遇到特殊情况，叉车停在
2、非初始位置，按下复位按钮即可实现复位。4. 设置选仓按钮、进出库按钮。5. 根据选仓按钮1，选仓按钮2的不同组合来选定仓库号。选好仓库后，按下进库按钮，叉车能实现右行上行伸出放货出仓自动复位。按下出库按钮，叉车能实现右行上行伸出取货出仓自动复位。每次进库或出库完成都要进行复位，并且在上电时要进行自动复位课程设计题目目 录目 录III1.设计思路或方案选择11.1 硬件基础.11.1.1 步进电动机.11.1.2 叉车.11.1.3 限位开关.21.2 设计功能.21.2.1 总控制中心.22.硬件电路设计.32.1 输入输出接口电路介绍.32.1.1 输入接口电路.32.1.2 输出接口电路.
3、42.2 I/O分配表.53.软件设计.63.1 程序流程图.74.程序调试.84.1 调试设备.84.2 遇到的问题与解决方法.95.心得体会.9附录1 参考文献.9附录2 程序清单10一、 设计思路或方案选择叉车是工业生产过程中常见的自动化设备，它能够在程序的控制下进行自动进、出库功能。叉车机构控制涉及了PLC、光电传感器、电机驱动等技术。 本例是根据应用PLC来控制电动机的动作，25- -1.1 硬件基础 在立体仓库电气控制实验中硬件分别用到了步进电动机、叉车机构、限位开关、s7-200plc、电源、光电传感器和其他辅助设备.。1.1.1 步进电动机 该设备由三台直流电动机驱动，每台电动
4、机可进行正反转运行。左转右转电动机、伸出与退回电动机、上下移动电机机。1.1.2 叉车机构 叉车机构用来取出或送入物体，通过其动作来实现具体的操作。1.1.3 限位开关该装置有6个限位开关来保护电机，在伸出和退回、左行和右行、上行和下行，每个电机运行极限位置设置了两个行程开关，用于保护电机。1.2 设计功能 能够通过PLC来控制电动机实现叉车对工件的自动取拿、移动和输送功能，实现自动工作代替人工工作。1.2.1 总控制中心总控制中心即计算机可编程设备和控制设备SIMENS S7-200。二、 硬件电路设计2.1 输入输出接口电路介绍2.1.1 输入接口电路输入接口电路板原理图如图2所示，其功能
5、是将设备上行程开关的开关状态转换为统一的电平信号(逻辑1：24V DC ；逻辑0：0V DC)。板上设有光电隔离电路，将内外电源隔离，以保护设备安全。 图2. 输入接口电路板电气原理图本设备8个输入信号，对应输入接口电路板的8根输入信号线。各信号线对应的行程开关如表1所示。表1. 输入信号线与元器件对应关系表输入信号线序号(自左到右)对应元器件备 注1叉车平台左限位2叉车平台右限位3叉车平台下限位4叉车平台上限位5叉子退回限位6叉子伸出限位7叉车层定位光电传感器8叉车列定位光电传感器2.1.2 输出接口电路图3 本设备有8个输出控制信号，对应输出接口电路板的8根输出信号线。各输出信号线对应的电
6、动机动作关系如表2所示。表2. 输出信号线与电动机动作对应关系表输出信号线序号(自左到右)对应电动机备 注1叉车平台左行2叉车平台右行3叉车平台下行4叉车平台上行5叉子缩回6叉子伸出1. 控制原理（1） 列定位S6为列定位光电传感器, 列定位片顺序安装于叉车运行轨道左侧，共3只。叉车运行时的列定位，由光电传感器检测到列定位片的开始沿(上升沿)来实现。列定位片有一定宽度,因此只有一侧有效，参见下图：（2） 层定位S7为层定位传感器,在叉子架垂直运行经过层定位片时,发出到位信号，每只层定位片有两只遮光片;分别为上遮光片和下遮光片。参见下图：层定位片定位功能如下表名称定位功能1定位功能2上遮光片放货
7、入叉位取货出叉位下遮光片取货入叉位放货出叉位比如：1. 如果要放料，其过程如下：升叉至上遮光片然后进叉进叉到位后降至下遮光片（此时料盘应已放在库架上）出叉。 2如果要取料，其过程如下：升叉至下遮光片.然后进叉.进叉到位后，升至上遮光片（此时料盘应已插上叉子）出叉。2.2 I/O分配表输入部分功能说明在输入信号板上的端子编号地址叉车左限位1I0.0叉车右限位2I0.1叉车下限位3I0.2叉车上限位4I0.3叉车缩限位5I0.4叉车伸限位6I0.5叉车层定位脉冲7I0.6叉车列定位脉冲8I0.7出库按钮需外接I1.0入库按钮I1.1启动按钮I1.2复位按钮I1.3仓位选择SB1I1.4仓位选择SB
8、2I1.5输出部分功能说明在输出驱动板上的端子编号地址叉车左行1Q0.0叉车右行2Q0.1叉车下行3Q0.2叉车上行4Q0.3叉车缩回5Q0.4叉车伸出6Q0.5入库完成需外接Q0.6出库完成Q0.7原位指示Q1.03 软件设计程序流程图启动 I1.3=1复位 I1.1=1 I1.0=1出库入库 4号3号2号1号4号3号2号1号 出库或入库完成自动复位4 程序调试4.1 调试设备 首先在电脑的STEP-7-Micro/WIN编程软件中将编辑的梯形图写入软件中，然后点击运行并对其指出的错误进行修改，修改完最终运行无误后将其下载到可编程控制仪器中；其次按照设计的要求接好线，确定无误后按下启动按钮。启动后发现程序并不能按照实验要求的步骤进行运行，甚至没有可运行的迹象，这样起初设计的单步程序和连续运行程序就失败了，也就不符合设计中的要求动作依次有序进行操作的要求，所以务必要对其进行修正。这种情况下我采取了以下方案：方法一：在没有确定设备是否存在问题的情况下，首先应该检查线路是否有问题。
