plc臺車(chē)呼叫控制系統實(shí)踐報告

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　　課程設計的目的

　　學(xué)生根據控制要求，明確設計任務(wù)，擬定設計方案與進(jìn)度計劃，運用所學(xué)的理論知識，進(jìn)行臺車(chē)呼叫運行原理設計、硬件系統設計、軟件系統設計、創(chuàng )新設計，提高理論知識工程應用能力、系統調試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題能力。

　　課程設計題目

　　臺車(chē)呼叫系統：在一生產(chǎn)線(xiàn)上有八個(gè)施工點(diǎn)，一個(gè)物料臺車(chē)，每一個(gè)施工

　　點(diǎn)有一個(gè)呼叫開(kāi)關(guān)。當沒(méi)人呼叫時(shí)，可呼叫指示燈亮。當有一工位呼叫時(shí)，可呼叫指示燈滅，同時(shí)臺車(chē)向呼叫位運動(dòng)；到達呼叫點(diǎn)后，臺車(chē)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(chē)位置上面時(shí)，運動(dòng)電機正轉，下面時(shí)，運動(dòng)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(xiàn)圖、時(shí)序圖等； 2） 系統有啟動(dòng)、停止功能；

　　3） 運用功能指令進(jìn)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(chuàng )新設計； 5） 進(jìn)行系統調試，實(shí)現臺車(chē)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(gè)限位開(kāi)關(guān)。每個(gè)工位設一呼車(chē)按鈕，系統設啟動(dòng)按鈕和停機按鈕各1個(gè)，臺車(chē)設正反轉接觸器各1個(gè)，由于各工位呼車(chē)指示燈同時(shí)動(dòng)作，故各工位均使用同一個(gè)呼車(chē)指示燈。系統布置圖如圖1所示。

　　圖1系統布置圖

　　整個(gè)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(chē)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(gè)系統的能源，由可編程控制器PLC來(lái)讀取按鍵的狀態(tài)，再經(jīng)過(guò)處理來(lái)控制工作指示燈和臺車(chē)的運動(dòng)狀態(tài)。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(guò)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(diǎn)用于接受并存儲外部輸入的開(kāi)關(guān)信號（在此程序中有限位開(kāi)關(guān)、按鈕），當外部的開(kāi)關(guān)信號閉合，則輸入繼電器的線(xiàn)圈得電，在程序中其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。常開(kāi)和常閉軟觸點(diǎn)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(guò)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(kāi)觸點(diǎn)用于向外部負載發(fā)送信號，每一輸出繼電器的常開(kāi)硬觸點(diǎn)與可編程控制器的一個(gè)輸出點(diǎn)相連直接驅動(dòng)負載，它也提供了無(wú)數的常開(kāi)和常閉軟觸點(diǎn)用于編程。在此程序中小車(chē)電動(dòng)機的正轉、反轉和可呼車(chē)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(lái)實(shí)現的，用于狀態(tài)暫存，移位輔助運算及賦予特殊功能的一類(lèi)編程元

　　件，其作用類(lèi)似于繼電接觸控制系統中的中間繼電器，它在PLC中沒(méi)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(diǎn)也不能直接驅動(dòng)外部負載。絕大多數的繼電器線(xiàn)圈由用戶(hù)程序驅動(dòng)。

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

　　根據控制要求，系統的輸入信號有：?jiǎn)��?dòng)信號、停止信號，1號位-8 號位的限位開(kāi)關(guān)STl—ST8，1號位-8號位的呼叫開(kāi)關(guān)SB1～SB8;系統的輸出信號有：前進(jìn)控制電機接觸器驅動(dòng)信號、后退控制電機接觸器驅動(dòng)信號，可呼叫指示燈信號。共需實(shí)際輸入點(diǎn)數18個(gè)，輸出點(diǎn)數4個(gè)。因實(shí)際PLC控制臺的輸入口不夠用，所以限位開(kāi)關(guān)用PLC的I/O口，啟動(dòng)、停止及呼叫控制用觸摸屏編寫(xiě)。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(guò)程動(dòng)作、有向連線(xiàn)、轉換條件組成。過(guò)程與動(dòng)作：順序控制設計法最基本的思想是將系統的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)相連的階段，這些階段稱(chēng)為過(guò)程。過(guò)程是根據輸出量的狀態(tài)變化來(lái)劃分的，在任何一個(gè)過(guò)程之內，各輸出量的ON/OFF狀態(tài)不變。但是相鄰兩過(guò)程輸出量的狀態(tài)是不同的。過(guò)程的這種劃分使代表各過(guò)程的編程元件的狀態(tài)與各輸出量之間的邏輯關(guān)系極為簡(jiǎn)單。當系統正處于某一過(guò)程所在的階段時(shí)，該過(guò)程處于活動(dòng)狀態(tài)，稱(chēng)該過(guò)程為“活動(dòng)”過(guò)程。

　　2、控制程序設計思路

　　如果小車(chē)先在高位（ST8）時(shí)，小車(chē)依次停止在ST8~ST1位置，梯形圖中并聯(lián)各低位開(kāi)關(guān)M0.0-M0.7，當低位呼車(chē)時(shí)，由于給位置線(xiàn)圈對應的常開(kāi)觸點(diǎn)自鎖，各低位呼車(chē)無(wú)效，再串聯(lián)各呼車(chē)位的常閉線(xiàn)圈，使其他位呼車(chē)無(wú)效，各低位的開(kāi)關(guān)依次減少（越到低位呼車(chē)位依次減少），如果小車(chē)先在低位（ST1）時(shí)，也是按上述接梯形圖。按下M5.0系統啟動(dòng)。M4.0起互鎖作用，M4.0得電，按下M0.7（呼車(chē)按鈕ST8），小車(chē)向SB8駛去，同時(shí)I0.0到I0.6這7個(gè)限位開(kāi)關(guān)互鎖，其他呼車(chē)按鈕失效，M0.1也起互鎖作用，（下面的原理都是相同的。）電動(dòng)機正轉到8號位，到達時(shí)定時(shí)器開(kāi)始計時(shí)，時(shí)間為30s，定時(shí)時(shí)間到，T37打開(kāi)，其他呼車(chē)按鈕恢復作用,小車(chē)開(kāi)始等待響應下一個(gè)呼車(chē)信號。同理，電動(dòng)機反轉時(shí)，停車(chē)時(shí)間為30s，定時(shí)時(shí)間到，T37打開(kāi)，其他呼車(chē)按鈕恢復作用。電動(dòng)機既不正轉也不反轉，并且沒(méi)用工位使用臺車(chē)，那么Q0.3可呼車(chē)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(xiě)T型圖，待編寫(xiě)完后進(jìn)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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