运料小车基于PLC控制系统的设计.docx

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1、目录1绪论11.1运料小车控制发展的概述11.2课题背景12PLC的发展与控制原理32.1PLC的定义与发展趋势32.2国内主流PLC的应用比较42.3PLC的硬件结构及工作原理52.3.1PLC控制系统组成62.3.2PLC的工作过程63运料小车控制系统的方案论证83.1利用可编程控制器控制83.2方案比较论证84PLC控制系统的设计84.1I/O点数的估算和PC机型的选择84.2运料小车控制系统构成图114.3系统I／0点的分配114.3.1输入地址计算及分配114.3.2输出地址计算及分配124.4内部辅助继电器的分配135运料小车控制系统程序设计145.1小

2、车启动/停止145.2小车行程开关145.3小车呼叫开关145.4编码比较155.5小车运动方向的控制155.6小车运行流程图155.7小车自动运料控制系统梯形图设计175.8程序说明与调试196总结21致谢22参考文献23附录24运料小车基于PLC控制系统的设计运料小车自动控制系统的工作过程主要由一台三相异步电动机拖动小车，电动机的正反转来决定小车的运行方向。4.1I/O点数的估算和PLC机型的选择系统的输入信号:启动、停止按钮各一个；呼叫开关5个，行程开关5个；以上共需12个输入信号点，考虑到以后可能会对系统进行调整与扩充，所以留出15%的备用点，即12*15%

3、=2.8，取3个点，这样共需15个输入点。系统的输出信号：电机正转、电机反转、电机不动各一个；以上共需要三个输出点，考虑到以后可能会对系统进行调整与扩充，所以留出15%的备用点，即3*15%=0.45，取一个点，这样共需4个输出点。PC型号的选择：OMRON公司是世界上生产可编程控制器的著名厂家之一，其产品的基本性能、结构、特殊功能及通信联网能力不断改进和提高，本次设计采用的是OMRON公司生产的CPM2A系列可编程序控制器。CPM2A是继CPM1A之后的另一系列CPM2A的功能比CPM1A有所增加，指令的条数增加，功能增强，执行速度加快；所有CPM2A的CPU内部

4、器件的树木、程序容量、数据存储容量等也都有所增加；所有CPM2A的CPU单元都自带RS——232C口，通信联网功能比CPM1A有较大提高。由经验设计法可知小车控制属于一种双向控制，而且对控制速度要求不是很高，所以选择完全能满足控制要求的日本OMRON公司生产的CPM2A系列20点PLC控制器来实现运料小车在生产线上的运动进行控制。但考虑到学校实验室只有CPM2A系列30点的PLC，所以为了设计的调试仿真能够顺利进行，所以本次设计采用的是OMRON公司生产的CPM2A系列30点PLC控制器来实现控制。[12]4.2运料小车控制系统构成图控制系统构成图如图4.1所示。C

5、PM2A启动按钮停止按钮5个呼叫开关5个行程开关电机反转电机正转图4.1运料小车控制系统构成图4.3系统I／0点的分配4.3.1输入地址计算及分配运料小车控制系统的输入有启动按钮、停止按钮、5个呼叫开关、5个行程开关，经计算共需要12个输入地址。其具体的输入分配如表4.1所示。表4.1I/O输入地址分配输人地址对应的外部设备00000启动开关00001停止开关000021号站呼叫开关000032号站呼叫开关000043号站呼叫开关000054号站呼叫开关000065号站呼叫开关000071号站行程开关000082号站行程开关000093号站行程开关000104号站行

6、程开关000115号站行程开关4.3.2输出地址计算及分配运料小车控制系统的输出有电机正传、电机反转共需要2个输出地址。其具体输出地址分配如表4.2所示。表4.2I/O输出地址分配输出地址对应的外部设备10000电机正转（左）10001电机反转（右）10002电机不转4.4内部辅助继电器的分配考虑到本程序的正常运行，需要一些内部辅助继电器和特殊继电器，其具体分配如表4.3所示。表4.3内部继电器的分配内部继电器地址对应的功能AR00小车运行/停止AR011号站呼叫AR022号站呼叫AR033号站呼叫AR044号站呼叫AR055号站呼叫GR（25505）小车所在编码>

7、呼叫编码EQ（25506）小车所在编码=呼叫编码LE（25507）小车所在编码<呼叫编码5运料小车控制系统程序设计5.1小车启动/停止当按下启动按钮时，小车开始运动，则所对应的辅助继电器AR00得电；当按下停止按钮时，小车就停止运行，则所对应的辅助继电器AR00失去电。5.2小车行程开关在该程序中，5个站的行程开关分别用数字1-5来表示，当小车在1号站时，行程开关00007得电，将数字1传送到数据寄存器D0中；当小车在2号站时，行程开关00008得电，将数字2传送到数据寄存器D0中；当小车在3号站时，行程开关00009得电，将数字3传送到数据寄存器D0中；当小车