1、.1.1.1.3.3.4.4.5.5.5.6.7.9.9.1.2.1.5.1.5.1.5.1.5.1.5.1.5.1.6.1.8. .1.9.1 設計任務與要求1.1 課程設計任務1.2 課程設計要求2 設計方案 2.1 運料小車的運動分析.2.2 設備控制要求2.3 整體方案論證2.4 系統資源分配2.4.1 I O 地址分配2.4.2 數字量輸入部分2.4.3 數字量輸出部分3 硬件電路設計4 軟件設計4.1.1 梯形圖 4.1.2 指令表 5 調試過程 5.1 呼叫按鈕5.2 行程開關5.3 比較 5.4 向左運動5.5 向右運動5.6 調試操作6 結論 參考文獻精品1設計任務與要求1.

2、1 課程設計任務任務描述某自動生產線上運料小車的運動如圖所示，運料小車由一臺三相異步電動機拖動電動機正轉，小車右行，電機反轉，小車左行。在生產線上有 5個編碼為15的站 點供小車停靠，在每一個停靠站安裝一個行程開關以監測小車是否到達該站點。 對小 車的控制除了啟動按鈕和停止按鈕之外，還設有 5個呼叫開關(SB1SB5分別與 5個停靠點相對應。1.2 課程設計要求(1)按下啟動按鈕，系統開始工作，按下停止按鈕，系統停止工作；(2)當小車當前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕 SB的編碼時，小 車向右運行，運行到呼叫按鈕 SB所對應的停靠站時停止；(3)當小車當前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕 SB的編碼

3、時，小 車向左行，運行到呼叫按鈕 SB所對應的停靠站時停止；（4）當小車當前所處停靠站的編碼等于呼叫按鈕 SB的編碼時，小 車保持不動；（5）呼叫按鈕開關SB1SB5應具有互鎖功能，先按下者優先。（ 6）設計PLC 硬件電器連接圖。（ 7）設計PLC 控制程序（梯形圖或指令程序）。2設計方案2.1 運料小車的運動分析某自動生產線上運料小車的運動如圖2-1所示:運料小車3號站自動化生產5號站圖2-1運料小車示意圖運料小車由一臺三相異步電動機拖動，電機正轉，小車向右行，電機反轉，小向左行。電動機正反轉圖如圖 2所示：圖2-2三相異步電動機正反轉主電路圖在生產線上有5個編號為l5的站點供小車停靠，在

4、每一個停靠站 安裝一個行程開關以監測小車是否到達該站點。對小車的控制除了啟動 按鈕和停止按鈕之外，還設有 5個呼叫按鈕開關(SB1SB55分別與5個 停靠站點相對應。2.2 設備控制要求運料小車在自動化生產線上的控制要求如下；(1)按下啟動按鈕，系統開始工作，按下停止按鈕，系統停止工作；(2)當小車當前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕 HJ的編碼時，小車向右運行，運 行到呼叫按鈕HJ所對應的停靠站時停止；(3)當小車當前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕 HJ的編碼時，小車向左運行，運 行到呼叫按鈕HJ所對應的停靠站時停止；(4)當小車當前所處停靠站的編碼等于呼叫按鈕 HJ的編碼時，小車保持不動；(5)

5、呼叫按鈕開關HJIHJ5應具有互鎖功能，先按下者優先。2.3 整體方案論證按照設計要求，只是控制小車正轉和反正，所以采用經驗設計法。控制系統圖如 圖2-3所示：圖2-3運料小車控制系統圖根據系統控制要求，分析出如下系統控制流程圖:圖2-4控制系統流程圖2.4 系統資源分配2.4.1 I O地址分配由于CPU模塊有14點數字量輸入，10點數字量輸出，所以不再需要輸入、輸出模塊。采用I'O自動分配方式，模塊上的輸入端子對應的輸入地址是I0.0I1.3,輸出端子對應的輸出地址是 Q0.0Q0.92.4.2 數字量輸入部分這個控制系統的輸入有啟動按鈕開關、停止按鈕開關、5個呼叫按鈕開關、5個行

6、程開關共12點輸入。具體的輸入分配如表3-精品4所示:輸入地址對應的外部設備I0.0啟動按鈕開關I0.1停止按鈕開關I0.21號站呼叫按鈕開關I0.32號站呼叫按鈕開關I0.43號站呼叫按鈕開關I0.54號站呼叫按鈕開關I0.65號站呼叫按鈕開關I0.71號站行程開關I1.02號站行程開關I1.13號站行程開關I1.24號站行程開關I1.35號站行程開關表2-1輸入地址分配2.4.3 數字量輸出部分這個控制系統需要控制的外部設備只有控制小車運動的三相電動機。 但是電機有 正轉和反轉兩種狀態，分別對應正轉繼電器和反轉繼電器，所以輸出點有 2個。具體 的輸出分配表如表3-5所示：輸出地址對應外部設

7、備精品Q0.0Q0.1電機反轉繼電器 電機正轉繼電器表2-2輸出地址分配3硬件電路設計系統硬件接線圖如圖3-1、3-2所示:精品圖3-1主電路L1L2L3AC220 DC12V NL中5 4KM1 KM2 HL1L Q0.0Q0.1Q0.2N L1S7-200M+ I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4 M L+卜一門、4% 卜 g 卜、1 H.SB1 SB2SQ1SQ2Sq3sQ4Sq5sB3Sb4 SB5 Sb6 SB7 FR圖3-2系統接線圖圖中KM1和KM2分別是控制電機正轉運行（小車前進）和反轉運行（小車后退） 的交流

8、接觸器。用KM1和KM2的主觸點改變進入電動機的三相電源的相序,即可以 改變電動機的旋轉方向。圖中KM1的線圈串聯了 KM2的輔助常閉觸點,KM2的線圈 串聯了 KM1的輔助常閉觸點，組成了硬件互鎖電路。可以避免由于正反轉（小車前進、 后退）切換過程中電感的延時作用，導致原來接通的接觸器的主觸點還未斷弧時，另一 個接觸器的主觸點已經合上而造成交流電源瞬間短路的故障。通過主電路與PLC的控制電路的接線，才能實現PLC對系統的控制。4軟件設計4.1.1梯形圖寫出送料小車的梯形圖，如下圖所示:精品網絡3I騁呼叫開美I揖呼園開關lOdMO.OMQO2VBOMOV_BEN ENOINour精品4.1.2

9、指令表由系統總梯形圖，我們寫出送料小車的程序指令，如下圖所示:1抨壓汗其阿姐11歿國莊料LD工口口0Mil03“二口1:,HUuLD1U2工hna1.VBDMffi 3*D工口才hhn0J9OVB2.VBD阿3£D!43Mil0M 口 TB%VBD用總'SEDLD5AHO0討口柞4.VBD陽坤匕11IL 口IDAMOa和WE,5.V0O7ID07AHKU4AHllijM 口 門nVQD問培B11LD11AttMO4HOaMw 口帕口闞朝9LDII1At<WO4&itii0KOTBV9QMM! 1011IDID2AtEHU4AHOahovB4.VBOmilIDU

10、3HiMU 4MD 0 NWS 5, V30M«12ID107X斗?V1-QIL20IL3O加AtlMQ;=MD4IDHo oah>vao,;aiMD 1同第1年ID幻。AB-7B0,VBL- B3 2m iiL3HO 1INC!D 1CD 0HW 17LDMO3洲OJ0- QD1同珞1»5 調試過程5.1 呼叫按鈕在該程序中，5個站的呼叫按鈕分別用數字1-5來表示。當按下1號站呼叫按鈕開關時，行程開關I0.2得電，數字1傳送到VB0;當按下2站呼叫按鈕開關時，行程開關I0.3得電，數字2傳送到VB0;依次類推，當按下5號站呼叫按鈕開關時，行程開關I0.6得電，數字5

11、傳送到VB0。5.2 行程開關在該程序中，5個站的行程開關分別用數字1-5來表示。當小車在1號站時，行程開關I0.7得電，將數字1傳送到VB0;當小車在2號站時，彳T程開關I1.0#電，將數字2 傳送至IJVB0。依次類推，當小車在5號站時，行程開關I1.3得電，將數字5專送到VB1。5.3 比較按下啟動按鈕和呼叫按鈕后，開始對行程開關 VB0和呼叫按鈕VB1中的數據進行比較。當VB1>VB0時，即小車當前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕的編碼時，小車向左運行；當VB1=VB0時，即小車當前所處停靠站的編碼等于呼叫按鈕的編碼時，小車不動；當VB1<VB0時，即小車當前所處停靠站的編碼小

12、于呼叫按鈕的編碼時，小車向右運行。5.4 向左運動小車當前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕的編碼時，小車向左運行，運行到呼叫按鈕所對應的停靠站時停止。5.5 向右運動小車當前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕的編碼時，小車向右運行，運行呼叫按鈕所對應的停靠站時停止。5.6 調試操作先按接線圖接好線，打開電腦中的“在運料小車控制系統中應用”的程序， PLC在下載到S7-200中。開始調試：按下啟動按鈕I0.0,假定小車初始位置在1號位置，按下行程開關I0.7。現在開 始呼叫：1號位置呼叫，按下I0.2, Q0.0和Q0.1者B不亮，說明電機不轉小車停止，撥回10.2 ；2 號位置呼叫，按下I0.3，Q0.

13、1 亮，說明電機正轉小車右行，撥回I0.3；3 號位置呼叫，按下I0.4，Q0.1 亮，說明電機正轉小車右行，撥回I0.4；4 號位置呼叫，按下I0.5，Q0.1 亮，說明電機正轉小車右行，撥回I0.5；5 號位置呼叫，按下I0.6，Q0.1 亮，說明電機正轉小車右行，撥回I0.6；撥回I0.7。假定小車初始位置在2號位置，按下行程開關I1.0o現在開始呼叫：1號位置呼叫，按下I0.2, Q0.0亮，說明電機反轉小車左行，撥回I0.2;2號位置呼叫，按下I0.3, Q0.0和Q0.1者B不亮，說明電機不轉小車停止，撥回I0.3；3 號位置呼叫，按下I0.4，Q0.1 亮，說明電機正轉小車右行，

14、撥回I0.4；4 號位置呼叫，按下I0.5，Q0.1 亮，說明電機正轉小車右行，撥回I0.5；5 號位置呼叫，按下I0.6，Q0.1 亮，說明電機正轉小車右行，撥回I0.6；撥回I1.0。假定小車初始位置在3號位置，按下行程開關I1.1。現在開始呼叫：1號位置呼叫，按下I0.2, Q0.0亮，說明電機反轉小車左行，撥回I0.2;2 號位置呼叫，按下3 號位置呼叫，按下I0.4；4 號位置呼叫，按下5 號位置呼叫，按下撥回 I1.1。假定小車初始位置在1 號位置呼叫，按下2 號位置呼叫，按下3 號位置呼叫，按下4 號位置呼叫，按下I0.5；5 號位置呼叫，按下撥回I1.2。假定小車初始位置在1

15、號位置呼叫，按下2 號位置呼叫，按下3 號位置呼叫，按下4 號位置呼叫，按下5 號位置呼叫，按下I0.6；撥回I1.2。按下停止按鈕I0.1,撥回備注:由于實驗箱按鈕只有10.3, Q0.0亮，說明電機反轉小車左行，撥回I0.3;10.4, Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機不轉小車停止，撥回10.5, Q0.1 亮，說明電機正轉小車右行，撥回I0.5；10.6, Q0.1 亮，說明電機正轉小車右行，撥回I0.6；4號位置，按下行程開關I1.2。現在開始呼叫：10.7, Q0.0亮，說明電機反轉小車左行，撥回I0.2;10.8, Q0.0亮，說明電機反轉小車左行，撥回I0.3;10.9, Q0

16、.0亮，說明電機反轉小車左行，撥回I0.4;10.10, Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機不轉小車停止，撥回10.11, Q0.1 亮，說明電機正轉小車右行，撥回I0.6；5號位置，按下行程開關I1.3。現在開始呼叫：10.12, Q0.0亮，說明電機反轉小車左行，撥回I0.2;10.13, Q0.0亮，說明電機反轉小車左行，撥回I0.3;10.14, Q0.0亮，說明電機反轉小車左行，撥回I0.4;10.15, Q0.0亮，說明電機反轉小車左行，撥回I0.5;10.16, Q0.0和Q0.1都不亮，說明電機不轉小車停止，撥回I0.1, I0.0,調試結束。I0.0I0.7 ，實驗中I1.0

17、I1.3 都用接線到I0.0 的方式來代替的。6結論我在實訓的過程中，讓我學到了許多東西，其中最主要的是PLC設計方法與應用。設計步驟 是首先是我們要弄清楚設備的順序運作， 然后結合PLC知識在圖紙上畫出順序功能圖， 將順序功 能圖轉變為梯形圖，之后利用 PLC軟件編程。PLC實訓讓我了解了 plc順序功能圖、梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓 我更加了解了關于 PLC設計原理與方法。 按我的總結來看，有很多設計理念來源于實際，從中找出最適合的設計方法。這次實訓脫離不了集體的力量，遇到問題和同學互相討論交流，同學之間 解決不了的問題就去找老師討論。多和同學，老師討論，你會得到意外的收獲。我們在做實訓項 目的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以互相交流設計方法以至達到更適合的設計方法， 同時討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術上的問題，這樣可以使自己的處理 問題要快一些，少走彎路。多改變自己設計的方法，在設計的過程中最好要不停的改善自己解決 問題的方法，這樣可以方便自己解決問題。總之，這次PLC實訓真的給我很多的收獲，給我彌補了很多我欠缺的知識以及鞏固了之前所 學的