基于PLC的自动送料小车控制系统设计

 2023-08-04 10:08

论文总字数:9130字

摘 要

送料小车的工作环境往往存在粉尘大、操作分散等特点,因此需要其控制系统具有较高的安全可靠性、高稳定性等,而由可编程控制器(PLC)控制的自动送料小车动作稳定,且可连续可靠的工作。为此,本课题以S7-200PLC为主控核心设计了一送料小车控制系统,该小车控制系统具有5个停靠站,任意站点启动呼叫按钮,PLC通过控制左行右行电机使小车到达呼叫站点,达到小车的控制效果。本课题主要从硬件配置、I/O分配、PLC外部接线等方面对系统进行了设计,并利用S7-PLCSIM仿真软件对系统进行验证调试,达到了预期的效果。

关键词:送料小车,PLC,控制

Abstract: The working environment of the feeding car often has the characteristics of large dust and dispersed operation. Therefore, the control system needs high safety, reliability, high stability and so on. The automatic feeding trolley controlled by the programmable controller (PLC) is stable and can work continuously and reliably. To this end, a control system is designed with S7-200PLC as the main control core. The control system has 5 stop stations, any stations start call buttons at any site, and PLC can reach the call station by controlling left right line motor to reach the call station, and the control effect of the trolley is achieved. This topic mainly designs the system from the hardware configuration, I/O distribution, PLC external connection and so on, and uses the S7-PLCSIM simulation software to verify and debug the system, and achieves the expected effect.

Key words: Feeding trolley, PLC, control

目录

1 绪论 1

1.1 选题的意义与背景 1

1.2 工业系统的现状 1

2系统总体方案设计 2

2.1 送料小车控制系统实现方式的确定 2

2.2 送料小车工作状态分析 2

2.3系统总体设计方案 3

3系统硬件设计 5

3.1主电路设计 5

3.2系统硬件配置 5

3.3 PLC系统设计 7

4系统软件设计 8

4.1 STEP7编程软件 8

4.2梯形图设计 10

5程序的仿真 12

5.1仿真软件的简介 12

5.2自动运料小车系统程序仿真与调试 12

结论 14

参考文献 15

致谢 16

附录 17

1 绪论

1.1 选题的意义与背景

在如今现代化的工业生产中,运送材料是生产极为重要的一步,因此许多产业发展并改良了送料小车为减低生产的成本,提升劳动的生产效率,并且也要能提高生产的安全性和可靠性,同时减轻工人的工作负担。但是如何降低生产的劳动成本,大幅度降低生产带来的环境污染,极大的提高经济效益以及产品质量是企业生产所必须要解决的关键问题。所以就要求运用送料小车生产时提高自动化程度。而在运用送料小车生产过程中控制系统最为重要以及它在生产工作中的作用以及地位非常高,因此当其中生产过程中控制出现了像人的大脑故障这类问题时,那么控制系统就会崩溃,也就是说没了控制的送料小车系统其后果也是无法想象的,如果因此导致了生产停止,那还只是小事,但是如果出现了人命关天的问题那就非常严重了,这会对社会造成巨大的恶劣影响。所以,我们需要避免发生这些问题,即我们需要提高送料小车控制系统的实用性,安全性及可靠性。

1.2 工业系统的现状

我国现如今的自动化发展程度较低,与发达国家有较大的差距,因此在使用送料小车生产过程中,我们不仅面临着巨大的短板没有优势可言,还没有优势可言,改革开放以来我国迅速发展,向各国交流和学习,在这一高速发展的大环境下,我国有着巨大劳动力,这是我们的优势,不过落后的设备极大的影响了我们的工作效率,导致工业生产跟不上时代的潮流,面临巨大的挑战和危机还是在如此激烈的竞争当中,这对我们而言是极大的机遇,因此,怎样改进如今的生产设备,把危机转换为机遇是现阶段我们值得深究的问题。

近些年生产生活的发展在PLC的带动下有了很大的提升,并且在控制领域上出现了以往的逻辑控制方式被存储逻辑所取代这一以前不敢想象的变化,这一变化实现了逻辑到控制的改变,同时也加快了整体功能的提高和进步,这个变化也使工作方式发生了变化,使其由分散到集中和控制由单体转换到过程等等,这都是以前无法想象的,它实现了工业的巨大进步。现如今PLC是工业自动化的三大支柱之一,在世界各地方正发挥着越来越大的作用。

综上,面对现阶段的情况,我们决定通过使用PLC来控制送料小车系统,通过PLC为整个小车的控制系统的高稳定性和优化系统做了充足的保障,而且它本身可靠而又安全的特性,同时又能满足自动送料小车系统的灵活可靠安全快捷等性能。

2系统总体方案设计

2.1送料小车控制系统实现方式的确定

自动送料小车的系统可以通过单片机,PLC等系统来实现,但对比于单片机,我们选择了可编程逻辑控制器,即通过PLC来实现。对于单片机控制系统,我们需要在电路中加入数模转换器和模数转换器,此时线路会变得非常复杂,同时还得分配出大量的中断地址来使得功能得以实现。并且外界环境的干扰更容易影响单片机的电路,降低了稳定性。更为重要的是单片机对编译工作的要求很高,需要编译能力较强的专业人员进行操作,而且维修过程对于技术人员的要求也比较高,综上,单片机的实现难度较大。

因此结合以上所了解到的PLC的各种优点特点,由于可编程逻辑控制器PLC非常安全而又极其可靠,据可靠数据得知每个可编程逻辑控制器都能无故障的运行约为28万个小时,而且它比单片机更好,在安装、运作、维修和操作更简单,而且PLC的指令非常少,所以程序编写就非常简单了。在设计程序和对整个产品进行仿真调试时,大家可以明显看出来它的开发周期很短,性价比也非常高。同时,本设计在整体设计控制过程中加了一些简单的定时系统,就是简单的定时器和计数器,这也让整个控制系统得到了一个非常大的提高。通过上面所述说的,大家可以知道PLC内部相应的控制资源是较多的,完全可以胜任我们的设计,因此,通过PLC控制来实现本设计是非常好的选择。

2.2 送料小车工作状态分析

送料小车

站1

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