基于PLC的台车呼叫控制设计

学号00000001 电气控制与PLC 课 程 设 计 （ 2017级本科） 题 目基于S7200ＰＬＣ的台车控制系统设计 学 院 物理与机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 学生姓名 指导教师 张 静 职称 教授 完成日期 2020 年 07 月 02 日 课程设计任务书 2020年 6月 8日 学 生 姓 名 学 号 专 业 电气工程及其自动化 班 级 2017级2班 题 目 名 称 基于S7-200PLC的台车控制系统设计 一、 设计任务 一部台车供8个工位使用。台车的控制要求如下 1. PLC上电后，车停在某个工位。如停车工位呼车时，台车不动。 2. 呼车工位号大于停车位时，台车自动向高位行驶。 3. 当呼车位号小于停车位号时，台车自动向低位行驶。 4. 当台车到呼车工位时自动停车，停车时间为30s供呼车工位使用，其他工位不能呼车。 二、 设计内容 1. 控制系统硬件设计（包括电气控制主电路、PLC输入输出接线图、控制面板元件布置图设计和主要电器元件的选择）； 2. 控制系统软件设计（包括程序流程图、梯形图设计、仿真调试）； 3. 撰写课程设计说明书。 三、 设计要求 1. 设计内容完整，程序正确，满足相应的控制要求； 2. 课程设计说明书应符合相应的撰写规范要求（电气图形符号和文字符号应符合国家标准）； 3. 设计应独立完成，不得抄袭他人，否则以零分计。 四、 设计进度安排 6月8日至6月10日 熟悉设计任务 6月11日至6月14日 查阅文献资料，进行总体方案设计 6月15日至6月20日 控制系统硬件电路设计 6月18日至6月21日 完成软件流程图及软件设计 6月22日至6月29日 软硬件系统调试，写说明书，画图 6月30日至7月3日 答辩 指导教师签字 目 录 一、设计的目的及意义1 1设计目的1 2设计意义1 二、系统总体方案设计2 1 系统硬件配置及组成原理2 2 I/O分配2 3系统接线图设计3 三、控制系统设计3 1 控制程序流程图设计3 2 控制程序设计思路4 3 主电路图5 四、软件设计5 1梯形图5 2程序仿真12 五、总结16 参考文献17 一、设计的目的及意义 1设计目的 台车呼叫控制系统是基于PLC控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于台车的运行，其控制重点转向物资的控制和管理要求实时、协调和一体化，计算机之间、数据采集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与计算机之间的通信可以及时地汇总信息。因此，台车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。台车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。它实现了全自动作业后，满足了人们速度、精度、高度、重量、重复存取和搬运等要求，使总体效益和生产的应变能力大大超过各部分独立效益的总和，自动化技术组建成为仓库自动化技术的核心，既可以节省开支，又减少了浪费，因此建立一个便捷、可行的台车呼叫控制系统是十分迫切和需要的。本产品PLC实现自动化开支，解决了劳动强度大、经济效益差的问题。 2设计意义 1. 通过对台车控制系统的设计，了解了一般电气控制系统的设计过程，设计要求，应完成的工作内容和设计方法。 2. 通过设计进一步巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的，提高了编写调试程序和调试程序的能力。 3. 加强了自己的实践能力，增强了分析问题和解决问题的能力，了解电气控制技术和可编程控制技术的应用前景。 二、系统总体方案设计 1 系统硬件配置及组成原理 为了区别，工位依1～8编号并各设一个限位开关。为了呼车，每个工位设一呼车按钮，系统设启动及停机按钮各1个，台车设正反转接触器各1个。系统布置图如图1所示。 图1 系统布置图 2 I/O分配 根据控制要求，系统的输入信号有启动信号、停止信号，1号位-8号位的限位开关SQ1-SQ8，1号位-8号位的呼叫开关SB1-SB8；系统的输出信号有正转控制电机接触器驱动信号、反转控制电机接触器驱动信号，可呼叫指示灯信号。共需实际输入点数18个，输出点数3个。系统的I/O分配表如表1所示。 表1 系统I/O分配表 序号 元件 设备名 作用 1 I0.0 K1 启动按钮开关 2 I0.1 K2 停止按钮开关 3 I2.0 SB1 1号站呼叫按钮开关 4 I2.1 SB2 2号站呼叫按钮开关 5 I2.2 SB3 3号站呼叫按钮开关 6 I2.3 SB4 4号站呼叫按钮开关 7 I2.4 SB5 5号站呼叫按钮开关 8 I2.5 SB6 6号站呼叫按钮开关 9 I2.6 SB7 7号站呼叫按钮开关 10 I2.7 SB8 8号站呼叫按钮开关 11 I1.0 SQ1 1号站限位开关 12 I1.1 SQ2 2号站限位开关 13 I1.2 SQ3 3号站限位开关 14 I1.3 SQ4 4号站限位开关 15 I1.4 SQ5 5号站限位开关 16 I1.5 SQ6 6号站限位开关 17 I1.6 SQ7 7号站限位开关 18 I1.7 SQ8 8号站限位开关 19 Q0.0 KM1 电动机正转继电器 20 Q0.1 KM2 电动机反转继电器 21 Q0.2 KM3 可呼车指示 3系统接线图设计 选择S7-200 CPU226基本单元（24入/16出）1台组成系统。系统接线图如图2所示 图2 系统接线图 三、控制系统设计 1 控制程序流程图设计 流程图主要由过程动作、有向连线、转换条件组成。过程与动作顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期分为若干个相连的阶段，这些阶段称为过程。过程是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一个过程之内，各输出量的ON/OFF状态不变。过程的这种划分使代表各过程的编程元件的状态与各输出量之间的逻辑关系极为简单。程序流程图如图3所示 开始 呼车指示灯亮，可以呼车 是否有人呼车 呼车指示灯灭，其他工位呼车无效 呼车位是否在高 电机正转，台车向高位运动 电机反转，台车向低位运动 是否运动到呼车位 开始