plc臺車呼叫控制系統實踐報告

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　　課程設計的目的

　　學生根據控制要求，明確設計任務，擬定設計方案與進度計劃，運用所學的理論知識，進行臺車呼叫運行原理設計、硬件系統設計、軟件系統設計、創新設計，提高理論知識工程應用能力、系統調試能力、分析問題與解決問題能力。

　　課程設計題目

　　臺車呼叫系統：在一生產線上有八個施工點，一個物料臺車，每一個施工

　　點有一個呼叫開關。當沒人呼叫時，可呼叫指示燈亮。當有一工位呼叫時，可呼叫指示燈滅，同時臺車向呼叫位運動；到達呼叫點后，臺車停30S供使用，在此期間其他工位不可呼叫。當30S后，其他工位可呼叫，可呼叫指示燈亮。當呼叫位在臺車位置上面時，運動電機正轉，下面時，運動電機翻轉。

　　課程設計的內容

　　1） 設計出硬件系統的結構圖、接線圖、時序圖等； 2） 系統有啟動、停止功能；

　　3） 運用功能指令進行PLC控制程序設計，并有主程序、子程序和中斷程序； 4） 程序結構與控制功能自行創新設計； 5） 進行系統調試，實現臺車呼叫的控制要求。

　　系統總體方案設計

　　1系統硬件配置及組成原理

　　為了區別，工位依1～8編號并各設一個限位開關。每個工位設一呼車按鈕，系統設啟動按鈕和停機按鈕各1個，臺車設正反轉接觸器各1個，由于各工位呼車指示燈同時動作，故各工位均使用同一個呼車指示燈。系統布置圖如圖1所示。

　　圖1系統布置圖

　　整個系統由電源控制電路、按鍵呼叫控制電路、工作指示燈顯示電路、臺車控制電路、可編程控制器PLC五部分組成。由電源控制電路提供整個系統的能源，由可編程控制器PLC來讀取按鍵的狀態，再經過處理來控制工作指示燈和臺車的運動狀態。如圖2所示。

　　圖2系統組成圖

　　2、系統變量定義及分配表 （1）系統變量定義

　　I為輸入繼電器，輸入繼電器位于PLC的輸入過程映像寄存器區其外部有一對物理的輸入端子與之對應，該觸點用于接受并存儲外部輸入的開關信號（在此程序中有限位開關、按鈕），當外部的開關信號閉合，則輸入繼電器的線圈得電，在程序中其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。常開和常閉軟觸點可以在編程中任意使用，次數不受限制。

　　Q為輸出繼電器，輸出繼電器位于PLC的輸處過程映像寄存器區其外部有一對物理的輸出端子與之對應。它的作用是具有一常開觸點用于向外部負載發送信號，每一輸出繼電器的常開硬觸點與可編程控制器的一個輸出點相連直接驅動負載，它也提供了無數的常開和常閉軟觸點用于編程。在此程序中小車電動機的正轉、反轉和可呼車指示均由輸出繼電器控制。

　　M為通用輔助繼電器（或中間繼電器），它位于PLC存儲器的位存儲區，它是由軟件來實現的，用于狀態暫存，移位輔助運算及賦予特殊功能的一類編程元

　　件，其作用類似于繼電接觸控制系統中的中間繼電器，它在PLC中沒有外部的輸入端子或輸出端子與之對應，因此不受外部信號的直接控制其觸點也不能直接驅動外部負載。絕大多數的繼電器線圈由用戶程序驅動。

　　T為定時器，定時器是可編程序控制器中的重要的編程軟件，是累計時間增量的內部器件。使用時要提前輸入時間設定值，當定時器的輸入條件滿足時開始計時，當前值按一定的時間單位從0開始增加，當定時器的當前值達到設定值則觸點動作。利用定時器的觸點就可以完成所需要的定時控制任務。在課程設計中用到了T37斷開延時定時器（TOF）。 （2）I/O分配

　　根據控制要求，系統的輸入信號有：啟動信號、停止信號，1號位-8 號位的限位開關STl—ST8，1號位-8號位的呼叫開關SB1～SB8;系統的輸出信號有：前進控制電機接觸器驅動信號、后退控制電機接觸器驅動信號，可呼叫指示燈信號。共需實際輸入點數18個，輸出點數4個。因實際PLC控制臺的輸入口不夠用，所以限位開關用PLC的I/O口，啟動、停止及呼叫控制用觸摸屏編寫。系統的I/O分配表如表所示：

　　控制系統設計

　　1、控制程序流程圖設計

　　流程圖主要由過程動作、有向連線、轉換條件組成。過程與動作：順序控制設計法最基本的思想是將系統的一個工作周期劃分為若干個相連的階段，這些階段稱為過程。過程是根據輸出量的狀態變化來劃分的，在任何一個過程之內，各輸出量的ON/OFF狀態不變。但是相鄰兩過程輸出量的狀態是不同的。過程的這種劃分使代表各過程的編程元件的狀態與各輸出量之間的邏輯關系極為簡單。當系統正處于某一過程所在的階段時，該過程處于活動狀態，稱該過程為“活動”過程。

　　2、控制程序設計思路

　　如果小車先在高位（ST8）時，小車依次停止在ST8~ST1位置，梯形圖中并聯各低位開關M0.0-M0.7，當低位呼車時，由于給位置線圈對應的常開觸點自鎖，各低位呼車無效，再串聯各呼車位的常閉線圈，使其他位呼車無效，各低位的開關依次減少（越到低位呼車位依次減少），如果小車先在低位（ST1）時，也是按上述接梯形圖。按下M5.0系統啟動。M4.0起互鎖作用，M4.0得電，按下M0.7（呼車按鈕ST8），小車向SB8駛去，同時I0.0到I0.6這7個限位開關互鎖，其他呼車按鈕失效，M0.1也起互鎖作用，（下面的原理都是相同的。）電動機正轉到8號位，到達時定時器開始計時，時間為30s，定時時間到，T37打開，其他呼車按鈕恢復作用,小車開始等待響應下一個呼車信號。同理，電動機反轉時，停車時間為30s，定時時間到，T37打開，其他呼車按鈕恢復作用。電動機既不正轉也不反轉，并且沒用工位使用臺車，那么Q0.3可呼車指示燈亮。

　　程序設計

　　1、 PLC程序設計

　　在STEP 7 MicroWIN中按控制程序流程圖編寫T型圖，待編寫完后進行編譯，修改T型圖中的錯誤，然后編譯，直至顯示錯誤為0。

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