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1、1湖南生物机电职业技术学院湖南生物机电职业技术学院毕业设计（论文）题目： 六站小车自动控制系统 专 业 班 级 姓 名 指 导 教师 20122012 年年 5 5 月月 2222 日日2中文摘要中文摘要自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。在军事技术方面，
2、自动控制的应用实例有各种类型的伺服系统、火力控制系统、制导与控制系统等。在航天、航空和航海方面，除了各种形式的控制系统外，应用的领域还包括导航系统、遥控系统和各种仿真器。此外，在办公室自动化、图书管理 、交通管理乃至日常家务方面，自动控制技术也都有着实际的应用。随着控制理论和控制技术的发展，自动控制系统的应用领域还在不断扩大，几乎涉及生物、医学、生态、经济、社会等所有领域。六站小车自动控制系统主要用于工业。广泛应用于自动生产线 冶金、有色盒属、煤矿、港口、码头等行业，各工序之间的物品常用有轨小车来转运。小车通常采用电动机驱动，电动机正转小车前进，电动机反转小车后退。本次设计采用 PLC、变频技
3、术，研究了六站小车的控制方法。关键词：关键词：PLC、变频器、自动控制3ABSTRACTAutomatic control system has been widely used in various fields of human society. In industry, metallurgy, chemical industry, machinery manufacturingand other production processes encountered in the various physical quantities, including temperature, flow,
4、 pressure, thickness, tension, speed, location, frequency, phase, has a corresponding control system. On this basis, through the use of digital computers to establish better control performance and a higher degree of automation, digital control systems, and process control system has the dual functi
5、on of the control and management. Application in agriculture, including water level automatic control systems, agricultural machinery, automatic operating system. In military technology, and even the daily chores, automatic control technology has practical applications.With the development of contro
6、l theory and control technology, automatic control system applications continues to expand, involving almost all areas of biology, medicine, ecology, economic, and social.The motor is transferred to the car forward, the motor to 4reverse the car back.In this paper, the PLC technology, control of mat
7、erial transport trolley.Keywords: PLC, examination counters, 目目 录录课程设计任务书-1中文摘要-2ABSTRACT-3目录-4第一部分第一部分 技术背景技术背景一、 引言-5二、 课题要求-6三、 任务和控制要求-6四、六站小车概述-7五、控制方案选择设计-7第二部分第二部分 六站小车的自动控制六站小车的自动控制硬件设计硬件设计一、PLC 与变频器的选型-8二、PLC 的 I/O 接口图-8三、变频器接线图-10四、系统的电源控制图设计-11第三部分第三部分 六站小车的自动控制软件设计六站小车的自动控制软件设计一、 PLC 程序-
8、12二、 变频器控制参数-5第四部分第四部分 结束语结束语-第五部分第五部分 参考文献参考文献-第一部分第一部分 技术背景技术背景一、引言：一、引言：可编程序控制器（PLC）是种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备,都按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。六站小车自动控制系统设计主要有四大要求，一为小车收到信号后向左或者向右行或者原地不动，二为小车具有报警作用，在报警一定时间
9、后再运行，三为小车具有正反转点动运行功能，四为小车具有变频故障保护功能。我们选择 PLC 和变频器作为我们设计的控制器。可编程控制器（PLC）是一种工业控制计算机，其核心就是一台计算机。但由于有接口器件及监控软件的包围，因此，其外形不像计算机，操作使用方法、编程语言甚至工作原理都与计算机有所不同。另一方面，作为继电控制盘的替代物，由于其核心为计算机芯片，因此与继电器控制逻辑的工作原理也有很大区别。6设计硬件部分设计，从输入输出点数的确定到 PLC 的选型；从继电器的选择到输入输出 I/O 口的分配；面板图、流程图及 PLC 硬件接线图，设定好硬件流程后，据此设计软件部分。二、课题要求二、课题要
10、求1.确定控制方案，选择 PLC 和变频器型号2.补画出电气控制原理图3.设计程序4.完成 PLC 控制系统梯形图软件的编制任务5.列出 PLC 的 I/O 分配表和设置变频器控制参数6.在实验室条件下，通过实验调试初步验证其程序的正确性三、设计任务和控制要求三、设计任务和控制要求设计任务：设计任务：用给定的电器元件及仪器、仪表，在规定的时间内完成设计、安装与调试等工作，达到试题规定的要求。控制要求：控制要求：1.小车所停位置号小于呼叫号时，小车右行至呼叫号处停车；2.小车所停位置号大于呼叫号时，小车左行至呼叫号处停车；3.小车所停位置号等于呼叫号时，小车原地不动；4.具有左行、右行定向指示、
11、原点不动指示；5.起到前报警信号，报警 5s 后方可左行或右行；6.小车起动加速时间为 6S、减速时间为 8S；（设置变频器加减速时7间实现）7.小车具有正反转点动运行功能，点动运行频率为 15HZ；8具有小车行走位置的七段数码管显示。9具有变频器故障保护功能。四、六站小车概述四、六站小车概述某车间有 6 个加工工位，小车在六个工位之间往返运行，各工位的限位开关和呼车按钮布置如图所示。图中 SQ 和 SB 编号也是各工位编号。SQ 为滚轮式，可自动复位。控制要求如图 1。图 1五、控制方案选择设计五、控制方案选择设计此次的设计目的是实现六站小车的自动控制以及报警，正反转，变频器故障保护功能，由
12、此，我们此次的设计选用 PLC 和变频器作为此次设计的控制器，下面阐述其优势：PLCPLC 控制：控制：(1)可靠性高 单块模板的平均无故障工作时间已高达上百万小时，在组成控制系统后其平均无故障时间可高达 45万 h，这比继电器控制系统要高得多。(2)可实现三电一体化 将电控(逻辑控制)、电仪(过程控制)和电结(运动控制)这三电集合于一体。8(3)编程简单、使用方便。(4)体积小、重量轻、功耗低。(5)设计、施工、调试周期短。变频器：变频器：（1）容易实现电机的正、反转（2）加、减速时间及频率可任意调节（3）运行平稳，节能（4）可进行高速运转（5）受控的停止方式，减少对机械部件的冲击从而增加使
13、用寿命第二部分第二部分 六站小车的自动控制六站小车的自动控制硬件设计硬件设计一、一、PLCPLC 与变频器的选型与变频器的选型根据六站小车的自动控制要求，我们选用 PLC 和变频器作为控制器，从系统大小，方便，经济等方面来考虑，这次的控制器我们选择PLC（三菱 FX2N-64MR）和变频器(富士 FRN0.4G11S-4CX)二、二、PLCPLC 的的 I/OI/O 接口图接口图根据六站小车的控制要求，设计该电气控制系统的 PLC 接口图。X00-X05、X20-X22 为按钮，X10-X15 为行程开关，X17 为旋钮，Y0-Y6 为数码管，Y10-Y12 为端子，Y14-Y17 为指示灯。见图 3 所
