运料小车的控制系统设计.pdf

自动运料小车 PLC控制系统设计 随着生产自动化程度越来越高，PLC 在生产过程控制系统中的应用也越来越广泛。可编程逻辑控制器，简称 PLC，是一种工业控制微型计算机。它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。其中的一个应用便是运料小车的控制，主要用到的便是它的逻辑控制功能。控制要求 1.运料小车在自动化生产线上运动的控制要求如下：（1）按下启动按钮，系统开始工作，按下停止按钮，系统停止工作；（2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按扭 HJ 的编码时，小车向右运行运行到按钮 HJ 所对应的停靠站时停止；（3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按扭 HJ 的编码时，小车向左运行，运行到按钮 HJ 所对应的停靠站时停止；（4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按扭 HJ 的编码时，小车保持不动；（5）呼叫按钮开关 HJ1-HJ5 应具有互锁功能，先按下者优先。2.运料小车的运动分析：某自动生产线上运料小车的运动如图所示，运料小车由一台三相异步电动机 拖 动，电机正转，小车向右行，电机 反转，小车向左行。在生产线上有 5个编码 为 1 5 的站点 供 小车停靠，在 每 个停靠站 安装 一个行程开关 以监测 小车是 否 到 达该 站点。对小车的控制 除 了启动按钮 和 停止按钮 之外，还 设有 5 个呼叫按钮开关（HJ1-HJ5）分 别与 5 个停靠站点相对应。自动运料小车示 意 图 1号 站 2号 站 3号 站 4号 站 5号 站 运料小车 自动化生产线 程序设计 1.行程开关 在该程序中，5个站的行程开关分别用数字 0-4来表示，当小车在 1号站时，行程开关 X007得电，将数字 0传送到数据寄存器 D0；当小车在 2号站时，行程开关X010得电，将数字 1传送到数据寄存器 D0。依次类推，当小车在 5号站时，行程开关 X013得电，将数字 4传送到数据寄存器 D0。它的助记符程序为：LD X007 MOV K0 D0；小车在 1 号站 LD X010 MOV K1 D0；小车在 2 号站 LD X011 MOV K2 D0；小车在 3 号站 LD X012 MOV K3 D0；小车在 4 号站 LD X013 MOV K4 D0；小车在 5 号站 所对应的梯形图如下所示：行程开关梯形图 2.小车启停辅助继电器 当按下启动按钮时，小车开始运动，该辅助继电器 M0得电；当按下停止按钮时，小车停止运动，该辅助继电器 M0失电。它的助记符程序为：LD X000 OR M0 ANI X001 OUT M0；小车启停辅助继电器 所对应的梯形图如下所示：小车启停辅助继电器梯形图 3.呼叫按钮 在该程序中，5个站的呼叫按钮分别用数字 0-4来表示，而且由于 5个呼叫按钮开关 HJ1 HJ5具有互锁功能，先按下者优先，所以需 5个辅助继电器 M1-M5。当按下 1号站呼叫按钮开关时，行程开关 X002得电，数字 0传送到数据寄存器 D1，同时 1号按钮开关辅助继电器得电；当按下 2号站呼叫按钮开关时，行程开关 X003得电，数字 1传送到数据寄存器 D1，同时 2号按钮开关辅助继电器得电；依次类推，当按下 5号站呼叫按钮开关时，行程开关 X006得电，数字 4传送到数据寄存器 D1，同时 5号按钮开关辅助继电器得电；它的助记符程序为：LDI M2 ANI M3 ANI M4 ANI M5 ANI X007 AND M0 LD X002 OR M1 ANB MOV K0 D1；1 号站呼叫按钮开关 OUT M1；1 号站呼叫按钮开关辅助继电器 LDI M1 ANI M3 ANI M4 ANI M5 ANI X010 AND M0 LD X003 OR M2 ANB MOV K1 D1；2 号站呼叫按钮开关 OUT M2；2 号站呼叫按钮开关辅助继电器 LDI M1 ANI M2 ANI M4 ANI M5 ANI X011 AND M0 LD X004 OR M3 ANB MOV K2 D1；3 号站呼叫按钮开关 OUT M3；3 号站呼叫按钮开关辅助继电器 LDI M1 ANI M2 ANI M3 ANI M5 ANI X012 AND M0 LD X005 OR M4 ANB MOV K3 D1；4 号站呼叫按钮开关 OUT M4；4 号站呼叫按钮开关辅助继电器 LDI M1 ANI M2 ANI M3 ANI M4 ANI X013 AND M0 LD X006 OR M5 ANB MOV K4 D1；5 号站呼叫按钮开关 OUT M5；5 号站呼叫按钮开关辅助继电器 所对应的梯形图如下所示：呼叫按钮梯形图 4.比较 按下启动按钮和呼叫按钮后，开始对行程开关数据寄存器 D0和呼叫按钮数据寄存器 D1中的数据进行比较。当（D0）（D1）时，即小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，M6得电，小车向左运行；当（D0）=（D1）时，即小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时，M7得电，小车不动；当（D0）（D1）时，即小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，M8得电，小车向右运行。它的助记符程序为：LD M0 CMP D0 D1 M6 所对应的梯形图如下所示：比较梯形图 5.向左运动 小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，小车向左运行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。它的助记符程序为：LD M6 LD M1 ANI X007 LD M2 ANI X010 ORB LD M3 ANI X011 ORB LD M4 ANI X012 ORB LD M5 ANI X013 ORB ANB OUT Y000；小车向左运动 所对应的梯形图如下所示：向左运动梯形图 6.向右运动 小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，小车向右运行，运行呼叫按钮所对应的停靠站时停止。它的助记符程序为：LD M8 LD M1 ANI X007 LD M2 ANI X010 ORB LD M3 ANI X011 ORB LD M4 ANI X012 ORB LD M5 ANI X013 ORB ANB OUT Y001；小车向右运动 所对应的梯形图如下所示：向右运动梯形图 资源分配 1.数字量输入部分 这个控制系统的输入有启动按钮开关、停止按钮开关、5个呼叫按钮开关、5个行程开关共 12点输入。具体的输入分配如下表所示 输入地址 对应的外部设备 X000 启动按钮开关 X001 停止按钮开关 X002 1号站呼叫按钮开关 X003 2号站呼叫按钮开关 X004 3号站呼叫按钮开关 X005 4号站呼叫按钮开关 X006 5号站呼叫按钮开关 X007 1号站行程开关 X010 2号站行程开关 X011 3号站行程开关 X012 4号站行程开关 X013 5号站行程开关 输入地址分配 2.数字量输出部分 这个控制系统需要控制的外部设备只有控制小车运动的三相电动机。但是电机有正转和反转两种状态，分别对应正转继电器和反转继电器，所以输出点有 2个。具体的输出分配表如下表所示 输出地址 对应外部设备 Y000 电机反转继电器 Y001 电机正转继电器 输出地址分配 3.内部继电器部分 内部继电器地址分配如下表所示 内部继电器地址 功能说明 M0 小车运行停止 M1 1号站呼叫 M2 号站呼叫 M3 号站呼叫 M4 号站呼叫 M5 号站呼叫 M6 小车所在站编号呼叫编号 M7 小车所在站编号呼叫编号 M8 小车所在站编号呼叫编号 内部继电器地址分配 小结 自动运料小车控制系统利用了三菱 FX系列 PLC的特点，对电动机、行程开关及其他一些输入/输出点进行控制，实现了生产线的自动化。通过此次设计，使自己对三菱 FX系列 PLC的特点有一个更深入的了解，同时，也为今后在 PLC方面的学习奠定了很好的实践基础。