基于PLC的自動(dòng)往返送料小車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高天宇

摘要：可編程序控制器PLC現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域，運(yùn)料小車(chē)在現(xiàn)代化的工廠中普遍存在，本文介紹了西門(mén)子PLC控制自動(dòng)往返送料小車(chē)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，闡述了自動(dòng)往返小車(chē)的運(yùn)行過(guò)程，分析了自動(dòng)往返小車(chē)的PLC的選擇及資源配置，并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)軟件流程圖。

關(guān)鍵詞：PLC；自動(dòng)化；送料小車(chē)

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）03-0007-01

可編程序控制器（PLC）是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC 與普通微機(jī)一樣。以CPU 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器，進(jìn)行位運(yùn)算與控制。PLC 控制具有可靠性高、易操作、易維修。編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。

現(xiàn)代工廠運(yùn)用PLC 控制運(yùn)料小車(chē)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人力推車(chē)運(yùn)料，使生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)成本。

1 運(yùn)料小車(chē)自動(dòng)往返控制系統(tǒng)概述

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

自動(dòng)往返送料小車(chē)分別在工位一、工位二、工位三這三個(gè)地方來(lái)回自動(dòng)送料，小車(chē)的運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。在三個(gè)工位處，分別裝置了三個(gè)傳感器SQ1、SQ2、SQ3用于檢測(cè)小車(chē)的位置。在小車(chē)運(yùn)行的左端和右端分別安裝了兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)SQ4、SQ5，用于定位小車(chē)的原點(diǎn)和右極限位點(diǎn)。

2 運(yùn)料小車(chē)自動(dòng)往返控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

西門(mén)子S7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制應(yīng)用領(lǐng)域。覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域。根據(jù)對(duì)運(yùn)料小車(chē)自動(dòng)往返控制系統(tǒng)控制要求的分析，控制系統(tǒng)的輸入有11個(gè)點(diǎn)，輸出為2點(diǎn)并結(jié)合實(shí)際情況，并考慮到成本，選擇西門(mén)子S7-200的CPU226模塊，集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。系統(tǒng)的I/O分配見(jiàn)表1所示。

在整個(gè)控制系統(tǒng)中，工位1、2、3的輸入分別由三個(gè)接近開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2、SQ3來(lái)完成，三個(gè)接近開(kāi)關(guān)分別安裝在這三個(gè)工位，接近開(kāi)關(guān)是一種非接觸式開(kāi)關(guān)型傳感器，它在本設(shè)計(jì)中的作用是當(dāng)小車(chē)到達(dá)某一工位，與裝在該工位的接近開(kāi)關(guān)距離非常接近時(shí)，該開(kāi)關(guān)迅速發(fā)出電信號(hào)。原點(diǎn)和右限位點(diǎn)的輸入分別由行程開(kāi)關(guān)SQ4和SQ5來(lái)完成。

3 運(yùn)料小車(chē)自動(dòng)往返控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)控制送料小車(chē)的左行和右行是通過(guò)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

（1）當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，無(wú)論小車(chē)處于何種狀態(tài)，首先回到原點(diǎn)準(zhǔn)備裝料，等待系統(tǒng)的啟動(dòng)。

（2）當(dāng)系統(tǒng)的手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打開(kāi)自動(dòng)運(yùn)行檔時(shí)按下啟動(dòng)按鈕SB1，小車(chē)首先向右運(yùn)行到工位一的位置，程序梯形圖如圖2所示，等待10秒卸料完成后向右運(yùn)行到工位二的位置，等待10秒卸料完成后向右運(yùn)行到工位三的位置，停止5秒后接著向左運(yùn)行到工位二的位置，停止5秒后再向左運(yùn)行到工位一的位置，停止5秒后再向左運(yùn)行到原點(diǎn)位置，等待下一輪的啟動(dòng)運(yùn)行。

（3）當(dāng)按下停止按鈕SB2時(shí)系統(tǒng)停止運(yùn)行，如果電機(jī)停止在某一工位，則小車(chē)?yán)^續(xù)停止等待：當(dāng)小車(chē)正運(yùn)行在去往某一工位的途中，則當(dāng)小車(chē)到達(dá)目的地后再停止運(yùn)行。再次按下啟動(dòng)按鈕SB1后，設(shè)備按剩下的流程繼續(xù)運(yùn)行。

（4）當(dāng)系統(tǒng)按下急停按鈕QS0時(shí)，小車(chē)立即要求停止工作，直到急停按鈕取消時(shí)，系統(tǒng)恢復(fù)到當(dāng)前狀態(tài)。

（5）當(dāng)系統(tǒng)的手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1打到手動(dòng)運(yùn)行檔時(shí)，可以通過(guò)手動(dòng)按鈕SB3、SB4控制小車(chē)的向右/向左運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)中的自動(dòng)往返送料小車(chē)控制系統(tǒng)是采用PLC的核心控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，大大提高了工作效率，也使整個(gè)工作過(guò)程更加安全可靠。下一步的設(shè)計(jì)目標(biāo)是采用組態(tài)王或其他組態(tài)軟件進(jìn)行仿真，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)工作，提高系統(tǒng)故障分析度。

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