1、襄樊學院機械與汽車工程學院課程設計成績評定表2、指導教師按課程設計大綱的要求評定成績，并給出總評成績；3、折合分：優秀90分,良好80-89分,中等70-79分,及格60-69分,不及格<60分。襄 樊 學 院機電傳動控制課程設計報告 題 目專 業班 級姓 名學 號 指導教師職 稱電動運輸小車的PLC控制 機械設計制造及其自動化 機制0811 齊超 08116110 吳何畏老師摘 要：可編程邏輯控制器，簡稱PLC，是一種工業控制微型計算機。它的編程方便、操作簡單尤其是高通用性等優點，使它在工業生產過程中得到了廣泛的應用。近年來，隨著科學技術的進步和微電子技術的迅猛發展，PLC已經形成了一

2、種工業趨勢。目前，在自動化生產線上，有些生產機械的工作臺需要按一定的順序實現自動往返運動，并且有的還要去在某些位置有一點的時間停留，以滿足生產工藝要求。將PLC應用到車間運輸小車電氣控制系統中，可實現運輸小車的自動化控制，降低系統的運行費用。PLC運輸小車電氣控制系統具有連線簡單，控制速度快，精度高，可靠性和可維修性好，安裝、維修和改造方便等優點。PLC的控制是設計研究重點之一，在車間運輸需求分析的基礎上。通過概念的設計、邏輯結構設計和物理結構設計，建立了一套適應車間運輸的控制系統。關鍵詞：PLC；運輸小車；自動控制目 錄第一章 前言 . 11.1 PLC運輸小車簡介 . 11.2 運輸小車進

3、行PLC改造的目的及意義 . 1第二章 工藝過程及設計方案確定 . 22.1 設計要求 . 22.2 方案分析及方案確定 . 22.3系統組成原理及硬件配置 . 22.4 系統變量定義及分配表 . 22.5 系統接線圖設計 . 3第三章 PLC輸出的電壓轉換電路 . 4第四章 控制系統設計 . 54.1 控制程序時序圖設計 . 54.2 控制程序流程圖設計 . 54.3 控制程序設計 . 6設計總結 . 10參考文獻： . 11 裝 訂 線 襄樊學院 課程設計報告紙 第一章 前言 1.1 PLC運輸小車簡介 財富的創造來源于技術進步。運料小車是工業逗料的主要設備之一。廣泛應用于自動生產線、 冶

4、金、有色盒屬、煤礦、港口、碼頭等行業，各工序之間的物品常用有軌小車來轉運。小車通常采用電動機驅動，電動機正轉小車前進，電動機反轉小車后退。使用PLC控制運輸小車的出現，大大提高生產效率，節約了勞動力。更創造了大量的財富，以至于科技又向前邁了一個新臺階。 1.2 運輸小車進行PLC改造的目的及意義 PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統設計及建造的周期大為縮短，同時日常維護也變得容易起來，更重要的是使同一設備經過改變程序而改變生產過程成為可能。 運輸小車廣泛應用于生產車間，主要進行材料的運輸，其技術性能高低不僅關乎運輸效率，更關系著生產效率。目前，我國生產車間是基

5、本處于八、九十年代的機械化水平，與現代國外智能化、數字化控制技術還有很大差距，跟不上市場的需要。由于可靠性較差，造成機械、電器事故率比較高，因此急需提高其控制技術水平。與此同時，PLC在我國工業領域有著越來越廣的應用，尤其表現在重工業中。 這就為對現代工業領域中技術老化部分的PLC改造，提高其自動化、智能化水平提供了很好的機會，也只有這樣才能迅速增強自身競爭力，并提高我國的PLC產品的研發和生產能力，力爭打破西門子、三菱和施耐德等PLC巨頭的壟斷。取其之長，補己之短，最終超越它們。第 1 頁裝訂線 襄樊學院 課程設計報告紙 第二章 工藝過程及設計方案確定 2.1 設計要求 某工廠有一輛運輸小車

6、供8個加工點使用，使用要求如下 1)PLC上電后，車停在某加工點（下稱工位），若沒有用車呼叫（下稱呼車）時，則各工位的指示燈亮，表示各工位可以呼車。 2)若某工位呼車（按本位呼車按鈕）時，各位的指示燈均滅，表示此后再呼車無效。 3)停車位呼車則小車不動。當呼車位號大于停車位號時，小車自動向高位行駛，當呼車位號小于停車位號時，小車自動向低位行駛。當小車到達呼車位時自動停車。 4)小車到達某位時應停留30s供該工位使用，不應立即被其他工位呼走。 5)臨時停電后再復電，小車不會自行啟動。 2.2 方案分析及方案確定 為了區別在工位依18編號，并且各設一個限位開關。為了呼車，每個工位設一呼車按鈕，系統

7、設啟動及停機按鈕各1個，小車設正反轉接觸器各1個，實現高低車位的移動。每個工位設1個呼車指示燈1個，但并聯接于各個輸出口上。系統布置圖如圖所示。2.3系統組成原理及硬件配置 PLC型號:FX2N 存儲器容量：2G 各種常用電器元件：導線若干2.4 系統變量定義及分配表第 2 頁 裝 訂 線 襄樊學院 課程設計報告紙求。2.5 系統接線圖設計第 3 頁 裝 訂 線 襄樊學院 課程設計報告紙 第三章 PLC輸出的電壓轉換電路 電壓轉換電路采用2個DC24V繼電器和1個12V直流電源來實現直流電機的正反轉，2個繼電器線圈直接接到可編程控制器的輸出端。當繼電器線圈1得電時繼電器1的觸點由k1轉換到k2

8、，而繼電器線圈2的觸點狀態不變，電流流向如所示，驅使DCI2V電機按一定方向運轉：當繼電器線圈2得電時，繼電器線圈I觸點狀態不變，而繼電器線圈2的觸點由k3轉換到k4，電流流向如I2所示驅使DC12V電機按相反的方向運轉。第 4 頁 裝 訂 線 襄樊學院 課程設計報告紙 第四章 控制系統設計 4.1 控制程序時序圖設計這個時序圖模擬的是X21啟動系統，指示燈全亮，小車初始位置為1號位置（X00），然后5號位（X14）呼叫，M11得點，指示燈滅按鍵失效，Y0得電電動機向高位走，小車經過2，3，4號位，當到達5號位(X04)時得電小車停，T0計時30s。時間到M11失電，指示燈全亮按鍵恢復。如此循

9、環當X11按下，車向低位走。停止X21按下，所有的輸出與中間繼電器全部失電上圖即為該系統的時序圖。 4.2 控制程序流程圖設計 控制系統流程圖如下圖所示，通過比較小車當前位置和呼叫信號位置決定小車運行方向，當小車當前位置與呼叫信號位置相同，則小車停止運行；每次只允許出現一個呼叫信號，其實現方法可以采用功能指令實現，具體實現方法見下文控制程序部分，其中當前位置標號用m表示，呼叫工位用n表示。第 5 頁 裝 訂 線 襄樊學院 課程設計報告紙設計總結4.3 控制程序設計本程序設計的關鍵是處理好呼叫按鈕和到位開關的位置關系，為此我們采用了將每個位置的行程開關與每個位置的按鈕分別記錄到數據寄存器中去，如

10、將小車當前的位置送到數據寄存器D110中，將呼叫工作臺號送數據寄存器D100中，然后通過比較D110與D100中的數據，決定送料小車運行方向和達到的目標位置。 程序解釋如下：第1段到第4段：X022是一復位按鈕，接通時不論小車在什么位置都啟動電機反轉，停在第一個位置。X020是啟動按鈕，接通后輔助繼電器M10得電，寄存器D100、D110清零，然后呼叫子程序P0。第5段到第12段：8個站的行程開關分別用常數18來表示，當小車在1號站時，行程開關X000得電，將數字1傳送到數據寄存器D100。依此類推，當小車在8號站時，行程開關X700得電，將數字8傳送到數據寄存器D100。 第13段：PLC的

11、呼叫位置的指示燈，當呼叫按鈕按下是，接通輔助繼電器M11，起常閉觸點斷開，各個呼叫位的指示燈全滅，表示此事不能呼叫。第14段到15段：通過M11的常閉觸點，把8個呼叫按鈕分別用18表示輸入到寄存器D110中。如當按下X011時，把數字2送到D110中，并且觸發繼電器M11，第 6 頁 裝 訂 線 襄樊學院 課程設計報告紙 是M11常閉觸點斷開，其他呼叫按鈕便呼叫無效了，同時8個指示燈也全滅。 第16段到20段：繼電器M11得電時，通過比較指令，比較D100和D110中的數值，當D110中的數值小于D100時，繼電器M0得電，啟動電機Y011，使小車左行到達指定位置；當D110中的數值大于D10

12、0時，繼電器M2得電，啟動電機Y012，時小車左行到達指定位置；當到達指定位置時，通過比較指令得D100中的數值和D110一直，繼電器M1得電，其上升沿觸點瞬間接通，啟動定時器定時30s，同時繼電器M30得電，并且自鎖，直到定時結束定時器常閉觸點斷開，定時器停止定時并清零。同時又通過常閉觸點M1斷開使電機控制繼電器Y011和Y012失電，使電機停轉，小車停止前進。最后是結束子程序，返回主程序。第 7 頁 裝 訂 線 襄樊學院 課程設計報告紙第 8 頁 裝 訂 線 襄樊學院 課程設計報告紙第 9 頁 裝 訂 線 襄樊學院 課程設計報告紙 設計總結 電動運輸小車的PLC控制課程設計是機電課程中一個重要的環節，通過這次程設計使我對機電控制過程有了進一步的了解，對有關的控制知識有了深刻的認識。 因為理論知識學的不是很牢固，在設計中遇到了不少的問題，比如：忘記起前學過的專業基礎知識，通過理論與實際的結合，進一步提高觀察、分析和解決問題的實際工作能力，以便培養成為能夠主動適應現代化高素質的人才。運用學習成果，把理論運用到實際，使理論得以提升，形成創新思想。 通過此次設計過程，鞏固了專業知識，培養了我綜合應用機械設計課程及機電課程的理論知識和應該生產實際知識解決工程實際問題的能力，在設計的過程中還培養出了我們的團隊精