台车呼叫控制课程设计

电气控制与PLC课程设计

课题： 台车呼叫控制

系 别： 电气与电子工程系 专 业： 自动化 姓 名： 学 号：

指导教师：

2012年 6月 14日

河南城建学院课程设计

目录

前言...................................................................... 2 一 设计目的和任务......................................................... 3

1.1 设计目的 ......................................................... 3 1.2 设计任务 ......................................................... 4 二 设计内容............................................................... 4

2.1 设计要求 ........................................ 错误！未定义书签。 2.2 方案的总体框架 ................................................... 6 2.3 系统顺序功能流程图 .............................. 错误！未定义书签。 2.4 外围设备与I\\O接口地址分配 ...................... 错误！未定义书签。 2.5 plc型号的选择.................................................... 8 三 程序设计............................................................... 9 四 设计总结.............................................................. 14 五 参考文献.............................................................. 15

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前言

随着现代工业设备的自动化越来越多的工厂设备采用PLC，变频器，人机界面自动化器件来控制，因此自动化程度越来越高。电器控制技术是随着科学技术的不断发展，生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展的。

在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。

控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人生安全事故，这样将给企业造成重大损失。

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。

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一 设计目的和任务

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设计目的

综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。 1.2设计任务

熟悉工艺流程及生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件电路图、PLC接线图及控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。

二 设计内容

2.1设计要求

一部电动运输车供8个加工点使用。台车的控制要求如下：

PLC上电后，车停在某个工位，若无用车呼叫(下称呼车)时，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车。某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，各工位的指示灯均灭，此时别的工位呼车无效。如停车位呼车时，台车不动，呼车工位号大于停车位时，台车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车位号时，台车自动向低位行驶，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。从安全角度出发，停电再来电时，台车不会自行启动。

2.2系统设计方案

为了区别，工位依1～8编号并各设一个限位开关。每个工位设一呼车按钮，系统设启动按钮和停机按钮各1个，台车设正反转接触器各1个，每工位设呼车指示灯1个，但并联接于各个输出口上。系统布置图如图2.2.1所示

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图2.2.1

整个系统由电源控制电路、按键呼叫控制电路、工作指示灯显示电路、台车控制电路、可编程控制器PLC五部分组成。由电源控制电路提供整个系统的能源，由可编程控制器PLC来读取按键的状态，再经过处理来控制工作指示灯和台车的运动状态。如图2.2.2所示。

按键呼叫控制电路 PLC 工作指示灯显示电路 电源控制电路 台车控制电路

图2.2.2

2.3系统流程图设计

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开始 8个工作指示灯亮，可以呼车 是否有人呼车 8个工作指示灯灭，其他呼车无效 呼车位是否在高位 电机正传，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 开始定时 是否定时30s 2.4 外围设备和I/O地址分配

根据控制要求，系统的输入量有：启、停按钮信号，1号位-8 号位的限位开关SQl—SQ8信号，1号位-8号位的呼叫开关SB1～SB8信号;系统的输出信号有：前进、后退控制电机接触器驱动信号，呼叫指示灯信号。共需实际输入点数18个，输出点数4个。配置表如表1.3-1所示： 2..4.1PLC I/O地址分配表

PLC的I/O地址 连接的外部设备 PLC的I/O地址 连接的外部设备 6

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X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X21 Y0 Y2 限位开关SQ1 限位开关SQ2 限位开关SQ3 限位开关SQ4 限位开关SQ5 限位开关SQ6 限位开关SQ7 限位开关SQ8 起动按钮 电动机制动系统 可呼车指示灯 X10 X11 X12 X13x X14 X15 X16 X17 X22 Y1 Y3 呼车按钮SB1 呼车按钮SB2 呼车按钮SB3 呼车按钮SB4 呼车按钮SB5 呼车按钮SB6 呼车按钮SB7 呼车按钮SB8 停止按钮 电动机正转接触器线圈 电动机反转接触器线圈 图2.4.1

2.5 PLC型号的选择

考虑到PLC的性能和实验的要求，综合考虑选择： FXON系列微型可编程控制器 【产品说明】：

◆FXon系列是依据FX2系列的固定及可扩展性概念，在软硬件两方面兼备为程序装置所必要的性能、功能。 ◆特点

·操作简单、用途广泛的尺寸 输入/输出24-128点 ·小型机的标准 ·使用简便超群的高性能 ◆使用于各种各样的用途 系统配置既固定又灵活

·在基本单元上连接扩展单元或扩展模块，可进行24～128点的灵活输入输出组合。

◆令人放心的高性能

·程序容量……内附2000步EEPROM（可输入注释）

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·丰富的软元件可以共用FX系列的外部设备 编程简单

·备有SFC用步进指令 基本指令 20种 步进梯形指令 2种 应用指令 35种：50个

五 程序设计（梯形图）

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六 设计心得

通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。

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在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。

在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验，增强了信心。

由于设计水平有限和时间的仓促，本文中难免有错误和不妥之处，请给予批评指正。

七 参考文献：

[1] 王永华：现代电气控制及PLC 应用，北京航空航天大学出版社，2007.6, P21-P30

[2] 张万忠、刘明芹：电器与PLC控制技术，化学工业出版社，2009.6, P31-P42 [3] 程 周：可编程序控制器原理与应用，高等教育出版社，2006.4，P3-P7 [4] 吴中俊、黄永红：可编程序控制器原理及应用，机械工业出版社，2008.8 , P52-P57

[5] 殷洪义:可编程控制器选择设计与维护，机械工业出版社，2002.P24-P49 [6] R.T.stive：PLC Principles and application，Prentice-Hall Inc. 2008.5,

P135-P141

[7] 王兆义：实时服务可编程序控制器教程，机械工业出版社，2007.7, P15-P27 [8] 谢克明、夏路易：可编程控制器原理与程序设计，电子工业出版社，

2005.P1-P20

[9] 谢正友：PLC的梯形图程序设计，计算机应用技术，2008年第2期，P21－P28

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成绩评定·

一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合

评定）。

二、评分

课程设计成绩评定

成绩： （五级制）

指导教师签字 年 月 日

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