小车多方式运行的PLC控制设计.doc
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河北建筑工程学院
课程设计计算说明书
题目名称： 小车多方式运行的PLC控制
院 系： 机械工程学院
专 业： 机械电子工程
班 级： 机电112
学 号： 2011322214
学生姓名： 孙宏财
指导教师： 石树正
职 称： 讲 师
2014年 7 月 10 日
目录
小车多方式运行的PLC控制设计 1
一、小车运行的控制要求 1
二、设计思路及有关说明 1
1.总体设计思路 1
2. 小车运行控制的流程图 2
3.小车运行的主电路 3
三、基于PLC的电气控制系统电路图 4
1. I/O口的分配方案 4
2. PLC硬件连接电路图 5
四、 PLC控制程序的编制 6
五、 元器件的选择 13
六、 操作说明书 13
七、 心得体会 14
八、 参考文献 14
小车多方式运行的PLC控制设计
一、小车运行的控制要求
小车系统由直流电机、继电器、小车和4个站台等组成，每个站台有检测传感器、指示灯和按钮。采用S7-200PLC进行控制，控制要求如下：
小车起始位置停在x（x=1～4）号站台，SYx传感器为ON;
假如y(y=1～4)号站台呼叫，如果：
x﹥y，小车左行到呼叫站台停车；
x﹤y，小车右行到呼叫站台停车；
x=y，小车停止；
小车在SY1和SY4处要有可靠的保护功能，自动往返或准确停车，防止向外撞；
小车路过每个站台要有指示灯显示；但LB1和LB4灯要闪3次；
二、设计思路及有关说明
1.总体设计思路
将传感器SYx的输出信号、行程开关、呼叫按是SB1-SB4等分别接西门子S7-200PLC相应的输入口作为输入信号，输出口接电动机及各指示灯用以控制电动机和指示灯有序的运行，控制过程由PLC应用程序完成。
当一号工作台呼叫时，SB1=1，若此时小车正位于一号工作台，则一号工作台指示灯LB1亮，指示小车位置，但是电机不动作，小车保持停止状态；若此时小车在其他位置，则向左运动到一号工作位，每路过一个站台均有指示灯闪烁提示。
当二号站台呼叫时，SB2=1，若此时小车正位于二号工作台，则二号工作台指示灯LB2亮，但是电机不动作，小车保持停止状态；若此时小车在其他位置，则通过传感器SYx输出的信号判断小车的停靠位置，确定向左或向右移动，直到移动到一号工作位停靠，每路过一个站台均有指示灯闪烁提示。其他站台呼叫依此类推。其中，出于小车的安全考虑，指示灯提示LB1、LB4闪三次，而LB2、LB3只需闪一次。
小车运行控制的流程图
根据总体思路，大致做出小车运行的控制流程图如下：
3.小车运行的主电路
小车的运行采用直流电动机，电动机的正/反转即可带动小车的左右运动，电动机运行的主电路如下图所示。
三、基于PLC的电气控制系统电路图
I/O口的分配方案
本设计共需要9个输入信号，其中开始/结束按钮占用两个输入接口，用以控制整个电路的启动和停止；每个站台处的呼叫开关SB1~SB4共占用4输入个接口，有小车的呼叫需要时只需按下相应的开关即可；每个站台处的传感器SY1~SY4共占用4个输入口，用来发出小车的位置信号和到达相应站台时自动停止的信号。
系统输出信号共有6个。其中控制电动机的正反转（即小车的左右移动）需要2个输出信号，另外4个用于控制指示灯LB1~LB4的亮灭。
据此可选择的西门子S7-200系列PLC的CPU类型可为CPU224。CUP224共有14个输入端口和10个输出端口，可以满足本次设计需求，且有适量冗余。根据输入输出信号的个数和种类分配I/O口如表1所示。
控制信号 信号名称I/O地址分配表
元件名称 元件符号 地址编码
输入信号
输入信号 开始信号 启动按钮 SF1 I1.5 停止信号 停止按钮 SF2 I1.6 1号站台呼叫信号 呼叫开关 SB1 I0.1 2号站台呼叫信号 呼叫开关 SB2 I0.2 3号站台呼叫信号 呼叫开关 SB3 I0.3 4号站台呼叫信号 呼叫开关 SB4 I0.4 1号站台位置信号 传感器 SY1 I1.1 2号站台位置信号 传感器 SY2 I1.2 3号站台位置信号 传感器 SY3 I1.3 4号站台位置信号 传感器 SY4 I1.4 输出信号 左行信号 电动机正转控制接触器 QA1 Q1.0 右行信号 电动机反转控制接触器 QA2 Q1.1 指示灯1信号 指示灯 LB1 Q0.1 指示灯2信号 指示灯 LB2 Q0.2 指示灯3信号 指示灯
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