小车直线往返运动定位控制plc程序设计.doc

摘　　 本实验运用PLC技术通过西门子S7-200仪器来实现的。具体是由四个传感器、四个控制开关通过网络程序完成的。实验包括了PLC编程、西门子运用及现场操作等各方面知识。本设计是针对现代自动配货、配料运输等工业生产和商业运营的社会需求，设计一种小车直线定位控制系统。 关键词：PLC技术　　西门子　　PLC可编程控制　　程序网络梯形图 目　　录 １　　选题背景及意义 1.1　选题背景 随着智能机器人技术、汽车工业的迅速发展，关于智能小车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究，可见其研究意义很大。智能小车，也成轮式机器人，是一种以电子为背景，涵盖智能控制、模式识别、传感技术、电子电气、计算机、机械等多学科的科技创新性设计。一般主要由路径识别、速度采集、角度控制及车速控制等模块组成。本设计就是在这样的背景下提出来的，设计的小车应该能够实时等功能。2　　PLC简介 2.1　PLC概述 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PLC。在60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即：1）编程方便，现场可修改程序；2）维修方便，采用模块化结构；3）可靠性高于继电器控制装置；4）体积小于继电器控制装置；5）数据可直接送入管理计算机；6）成本可与继电器控制装置竞争；7）输入可以是交流115V；8）输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；9）在扩展时，原系统只要很小变更；10）用户程序存储器容量至少能扩展到4K。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。1973年，西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974年开始研制。于1977年开始工业应用。西门子公司生产的S7-200小型PLC在我国工业控制方面有着广泛的应用，并受到广大电气工程人员的青睐，随着可编程控制器在各行各业的广泛应用，各种有关可编程控制器的书籍大量涌现，但是不少人在看了很多书之后，在真正进行编程的时候往往还是束手无策，不知从何下手，其原因是什么呢？那就是缺少一定数量的练习。如果只靠自己苦思冥想，则结果往往收效甚微，而学习和借鉴别人的编程方法不乏是一条学习的捷径。笔者编写这本书的目的就是，在读者已经掌握可编程控制器基础知识的前提条件下，为读者提供一个快速掌握PLC编程方法的学习捷径，达到抛砖引玉的目的。 CPU 224 CPU 224XP 集成的数字量输入/ 输出 14 入/10 出 14 入/10 出 可连接的扩展模块数量 (最大) 7 7 最大可扩展的数字量输入/ 输出范围 168 168 最大可扩展的模拟量输入/ 输出范围 35 35 用户程序区 8 KB 12 KB 数据存储区 8 KB 10 KB 数据后备时间 (电容) 100 小时 100 小时 后备电池 (选件) 200 天 200 天 编程软件 Step 7-Micro/WIN Step 7-Micro/WIN 布尔量运算执行时间 0.22 μs 0.22 μs 标志寄存器/计数器/定时器 256/256/256 256/256/256 高速计数器 6 个30 KHz 6 个100 KHz 高速脉冲输出 2 个20 KHz 2 个100 KHz 通讯接口 1 个RS-485 2 个RS-485 外部硬件中断 4 4 模拟电位