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1、 设计题目 台车呼叫控制系统的设计学生姓名 胡晓甜 学 号 02030802035 专业班级 机电一体化（2）班 指导老师 刘 泽 法 &
2、nbsp;机电工程系2010 月 06 日台车呼叫控制系统的设计学生：胡晓甜 指导教师：刘 泽 法 内容摘要：本设计是一个基于可编程控制器（PLC）西门子S7-200的台车呼叫控制系统，它能够指示台车的停车位和呼叫使能，是否可以呼叫及台车是否到位，能够实现电机正转，电机反转，可以紧急停车等功能。设计阐述了可编程控制器西门子S7-200的功能特点以及操作，提出了系统的总体设计方案。本系统具有价格低廉、高可靠性、高性能和智能化的特点。通过该系统的成功研制和应用，生产效率将大幅度提高，工人的
3、劳动强度将大幅度降低，控制精度也将进一步提高。关键字：可编程序控制器 台车 电机目 录前言.11 系统设计方案.11.1 方案的总体框架 .11.1.1 PLC 硬件安排及软件规划.11.2 控制要求.21.3 外围设备和 I/O 地址分配 .22 可编程序控制器.52.1 可编程序控制器概述.52.2 可编程控制器的特点.52.3 可编程控制器的应用与发展 .72.3.1 可编程序控制器的应用.72.3.2 可编程控制器的发
4、展 .82.4 PLC 型号的选择.82.5 西门子 S7-200PLC 简介.92.6PLC 控制系统硬件设计思路.103 软件设计 .113.1 系统流程图 .113.2 系统梯形图 .134 设计总结 .20参考文献.22台车呼叫控制系统的设计前言随着现代工业设备的自动化越来越多的工厂设备采用 PLC，变频器，人机界面自动化器件来控制，因此自动化程度越来越高。电器控制技术是随着科学技术的不断发展，生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展的。在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工
5、艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人生安全事故，这样将给企业造成重大损失。台车呼叫控制系统是基于 PLC 控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于台车的运行，其控制重点转向物资的控制和管理要求实时、协调和一体化，计算机之间、数据采集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与计算机之间的通信可以及时地汇总信息。因此，台车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。台车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。它实现了全自动作业后，满足了人们速度、精度、高度、
6、重量、重复存取和搬运等要求，使总体效益和生产的应变能力大大超过各部分独立效益的总和，自动化技术组建成为仓库自动化技术的核心，既可以节省开支，又减少了浪费，因此建立一个便捷、可行的台车呼叫控制系统是十分迫切和需要的。本产品 PLC 实现自动化开支，解决了劳动强度大、经济效益差的问题。1 系统设计方案1.1 方案的总体框架1.1.1 PLC 硬件安排及软件规划 为了区别，工位依 18 编号并各设一个限位开关。每个工位设一呼车按钮，系统设启动按钮和停机按钮各 1 个，台车设正反转接触器各 1 个，每工位设呼车指示灯 1个，但并联接于各个输出口上。系统布置图如图 1
7、.1.1-1 所示1。 台车又叫送料车，是一种安装有脚轮的运送与储存物料的单元移动集装设备。它具有自动行走，液压自动定位脱模（可实现上，下，左，右移动）的优点。本设计主要是实现它的左右移动。图 1.1.1-1 系统布置图PLC按键呼叫控制电 路电源控制电路工作指示灯显示电路台车控制电路图 1.1.1-2 系统方框图整个系统由电源控制电路、按键呼叫控制电路、工作指示灯显示电路、台车控制电路、可编程控制器 PLC 五部分组成。由电源控制电路提供整个系统的能源，由可编程控制器 PLC 来读取按键的状态，再经过处理来控制工作指示灯和台车的运动状态。1.2 控制要求一部电动运输车
8、供 8 个加工点使用。台车的控制要求如下：PLC 上电后，车停在某个工位，若无用车呼叫(下称呼车)时，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车。工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，各工位的指示灯均灭，此时别的工位呼车无效。如停车工位呼车时，台车不动，呼车工位号大于停车位时，台车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车位号时，台车自动向低位行驶，当台车到呼车工位时自动停车。停车时间为 30s 供呼车工位使用，其他工位不能呼车。从安全角度出发，停电再来电时，台车不会自行启动。为了区别，工位依 18 编号各设一个限位开关。1.3 外围设备和 I/O 地址分配根据控制要求，系统的输入量有：启、停按钮
9、信号，1号位-8 号位的限位开关SQlSQ8信号，1号位-8号位的呼叫开关SB1SB8信号;系统的输出信号有：前进、后退控制电机接触器驱动信号，呼叫指示灯信号。共需实际输入点数18个，输出点数2个。配置表如表1.3-1所示：表1.3-1 系统I/O资源配置表序号元件名设备名作用1I0.0K1启动按钮开关2I0.1K2停止按钮开关3I2.0SB11 号站呼叫按钮开关4I2.1SB22 号站呼叫按钮开关5I2.2SB33 号站呼叫按钮开关6I2.3SB44 号站呼叫按钮开关7I2.4SB55 号站呼叫按钮开关8I2.5SB66 号站呼叫按钮开关9I2.6SB77 号站呼叫按钮开关10I
10、2.7SB88 号站呼叫按钮开关11I1.0ST11 号站限位开关12I1.1ST22 号站限位开关13I1.2ST33 号站限位开关14I1.3ST44 号站限位开关15I1.4ST55 号站限位开关16I1.5ST66 号站限位开关17I1.6ST77 号站限位开关18I1.7ST88 号站限位开关19Q1.0Q1.0电机正传继电器20Q1.1Q1.1电机反转继电器台车自动往返控制系统的工作示意图如图 1.3-1 所示。控制要求如下：A. 按下起动按钮 SB0，电动机 M 正转，台车前进；碰到限位开关 SQ1 后，电动机M 反转，台车后退。B. 台车后退碰到限位开关 SQ2 后，电动机 M
11、 停转，台车停车 5s 后，第二次前进，碰到限位开关 SQ3，再次后退。C. 当后退再次碰到限位开关 SQ2 时，台车停止。图 1.3-1 台车自动往返控制系统的工作示意图对上述台车自动往返控制系统的控制要求进行分析可知其一个工作周期有 5 个工序，每个工序状态继电器的分配、功能与作用以及转换条件如表 1.3-22所示。表 1.3-2 每个工序状态继电器的分配、功能与作用、转换条件工序分配的状态继电器功能与作用转换条件0 初始状态S0PLC 上电做好准备M80021 第一次前进S20驱动输出线圈 Y001，M 正转X000（SB0）2 第一次后退S21驱动输出线圈 Y002，M 反转X001（SQ1）3 暂停 5sS22驱动定时器 T0 延时 5sX002（SQ2）4 第二次前进S23驱动输出线圈 Y001，M 正转T05 第二次后退S24驱动输出线圈 Y002，M 反转X003（SQ3）根据表 1.3-2 可设计出顺序功能图如图 1.3-2 所示。SQ2SQ3SB0：X000 起动按钮小车SQ1前进：Y001后退：Y002X002X001X003图 1.3-2 台车自
