1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　基于PLC的自動送料小車控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　系 （部）： 電氣工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 機電一體化 </p><p>　　班

2、 級： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　摘 要&

3、lt;/b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動化程度要求越來越高，原有的生產(chǎn)送料裝置遠遠不能滿足當前高度自動化的需要。減輕勞動強度，保障生產(chǎn)的可靠性、安全性，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染、提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟效益是企業(yè)生成所必須面臨的重大問題。</p><p>　　本文從第一章送料小車的系統(tǒng)方案的確定為切入點，介紹了為什么選用PLC控制小車；第二章介紹了送料小車的應(yīng)達到

4、的自動化運行控制要求；第三章根據(jù)控制要求介紹了送料小車控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計；第四章根據(jù)控制要求進行了小車系統(tǒng)的軟件設(shè)計，梯形圖(分段設(shè)計說明和系統(tǒng)總梯形圖)和程序指令設(shè)計；最后得出PLC控制的自動送料小車的可執(zhí)行性設(shè)計結(jié)論。</p><p>　　我們?yōu)楦鱾€送料生產(chǎn)領(lǐng)域所生產(chǎn)的可編程控制器送料系統(tǒng)。它集成自動控制技術(shù)、計量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計算機管理技術(shù)于一體的機電一體化產(chǎn)品；充分利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)

5、視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點，采用標準化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計，配置靈活、組態(tài)方便。</p><p>　　關(guān)鍵詞： PLC；送料小車；控制；程序設(shè)計；</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>

6、;　　第一章 控制系統(tǒng)介紹和控制過程要求2</p><p>　　1.1 控制系統(tǒng)在送料小車中的作用與地位2</p><p>　　1.2 控制系統(tǒng)介紹2</p><p>　　第二章 送料小車系統(tǒng)方案的選擇4</p><p>　　2.1 可編程控制器 PLC的優(yōu)點4</p><p>　　2.2 小車送

7、料系統(tǒng)方案的選擇5</p><p>　　第三章 送料小車控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計6</p><p>　　3.1 PLC的選型6</p><p>　　3.2 現(xiàn)場檢測裝置的選型6</p><p>　　3.3 硬件線路設(shè)計9</p><p>　　第四章 送料小車控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計11</p>&l

8、t;p>　　4.1 STEP7-Micro/WIN32編程軟件介紹11</p><p>　　4.1.1 基本功能11</p><p>　　4.1.2 其他功能11</p><p>　　4.2 送料小車PLC的 I/O分配表13</p><p>　　4.3 梯形圖程序設(shè)計13</p><p>　　4.

9、4 程序運行原理說明調(diào)試與完善18</p><p>　　第五章 送料小車系統(tǒng)調(diào)試與仿真28</p><p>　　5.1 系統(tǒng)調(diào)試28</p><p>　　5.2 系統(tǒng)仿真28</p><p><b>　　參考文獻29</b></p><p><b>　　結(jié) 論30<

10、/b></p><p><b>　　謝 辭31</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著社會迅速的發(fā)展，各機械產(chǎn)品層出不窮?？刂葡到y(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)很成熟，應(yīng)用范圍涉及各個領(lǐng)域，例如：機械、汽車制造、化工、交通、軍事、民用等。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計，其顯著的特點之一就是可靠性高

11、，抗干擾能力強。PLC的應(yīng)用不但大大地提高了電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，而且大大地簡化和減少了維修維護的工作量。PLC以其可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、使用方便、控制程序可變、體積小、質(zhì)量輕、功能強和價格低廉等特點 ，在機械制造、冶金等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　送料小車控制系統(tǒng)采用了PLC控制。從送料小車的工藝流程來看，其控制系統(tǒng)屬于自動控制與手動控制相結(jié)合的系統(tǒng)，因此，此送料小車電氣

12、控制系統(tǒng)設(shè)計具有手動和自動兩種工作方式。我在程序設(shè)計上采用了模塊化的設(shè)計方法，這樣就省去了工作方式程序之間復(fù)雜的聯(lián)鎖關(guān)系，從而在設(shè)計和修改任何一種工作方式的程序時，不會對其它工作方式的程序造成影響，使得程序的設(shè)計、修改和故障查找工作大為簡化。</p><p>　　在設(shè)計該PLC送料小車設(shè)計程序的同時總結(jié)了以往PLC送料小車設(shè)計程序的一般方法、步驟，并且把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到本次設(shè)計當中來，更加深入的了解了更多

13、的PLC知識。</p><p>　　第一章 控制系統(tǒng)介紹和控制過程要求</p><p>　　1.1 控制系統(tǒng)在送料小車中的作用與地位</p><p>　　在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，減輕工人的勞動負擔，要求整個工藝生產(chǎn)過程全盤自動化，這就離不開控制系統(tǒng)。</p><p>　　控制系統(tǒng)是整個生產(chǎn)線的靈魂，對整個生產(chǎn)線起

14、著指揮的作用。一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕者影響生產(chǎn)線的繼續(xù)進行，重者甚至發(fā)生人身安全事故，這樣將給企業(yè)造成重大損失。</p><p>　　送料小車是基于PLC控制系統(tǒng)來設(shè)計的，控制系統(tǒng)的每一步動作都直接作用于送料小車的運行，因此，送料小車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能的好壞有著直接的關(guān)系。送料小車能否正常運行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。</p><p>　　1.2 控制系統(tǒng)介紹<

15、/p><p>　　圖1-1 送料小車</p><p>　　本控制系統(tǒng)只要是用于控制送料小車的自動送料。它既能減輕人的勞動強度又能自動準確到達人不能達到或很難到達的預(yù)定位置。如圖1-1，推車機可以沿軌道上下移動，到達預(yù)定位置。推車機上是一個小型泵站，通過控制電磁閥換向，使兩油缸伸出、縮回，頂出送料小車，再由各個倉位控制要料。</p><p>　　用PLC對送料小車實現(xiàn)控

16、制，其具體要求如下：</p><p>　　1.送料小車1動作要求：送料小車負責向四個料倉送料，送料路上從左向右共有4個料倉（位置開關(guān)SQ1，SQ2，SQ3，SQ4）分別受PLC的I0.0，I0.1，I0.2，I0.3檢測，當信號狀態(tài)為1是，說明運料小車到達該位置。小車行走受兩個信號的驅(qū)動，Q0.4驅(qū)動小車左行，Q0.5驅(qū)動小車右行。料倉要料由4個手動按鈕（SB1，SB2，SB3，SB4）發(fā)出(對應(yīng)于PLC為I0.

17、4，I0.5，I0.6，I0.7)按鈕發(fā)出信號其相應(yīng)指示燈就亮（HL1-HL4），指示燈受PLC的Q0.0-Q0.3控制。</p><p>　　送料小車2動作要求：送料小車負責向四個料倉送料，送料路上從左向右共有4個料倉（位置開關(guān)SQ11，SQ12，SQ13，SQ14）分別受PLC的I1.0，I1.1，I1.2，I1.3檢測，當信號狀態(tài)為1是，說明運料小車到達該位置。小車行走受兩個信號的驅(qū)動，Q1.5驅(qū)動小車左行

18、，Q1.4驅(qū)動小車右行。料倉要料由4個手動按鈕（SB11，SB12，SB13，SB14）發(fā)出(對應(yīng)于PLC為I1.4，I1.5，I1.6，I1.7)按鈕發(fā)出信號其相應(yīng)指示燈就亮（HL11-HL14），指示燈受PLC的Q1.0-Q1.3控制。</p><p>　　2.運料小車行走條件：</p><p>　　運料小車右行條件：小車在1，2，3號倉位，4號倉要料；小車在1，2號倉位，3號倉要料；

19、小車在1號倉位，2號倉要料。</p><p>　　運料小車左行條件：小車在4，3，2，0號倉位，1號倉要料；小車在4，3，0號倉位，2號倉要料；小車在4，0號倉位，3號倉要料；小車在0位，4號倉位要料。</p><p>　　運料小車停止條件：要料倉位與小車的車位相同時，應(yīng)該是小車的停止條件。</p><p>　　運料小車的互鎖條件：小車右行時不允許左行啟動，同樣小車

20、左行時也不允許右行啟動。</p><p>　　第二章 送料小車系統(tǒng)方案的選擇 </p><p>　　2.1 可編程控制器 PLC的優(yōu)點</p><p>　　可編程控制器 PLC對用戶來說，是一種無觸點設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的推廣應(yīng)用?？删幊炭刂破魇敲嫦蛴脩舻膶Ｓ霉I(yè)控制計算機，具有許多明顯的特點

21、。</p><p>　　1. 可靠性高，抗干擾能力強</p><p>　　高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如西門子公司生產(chǎn)的S7系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等

22、規(guī)模的繼電器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。</p><p>　　2. 配套齊全，功能完善，適用性強</p><p>　　PLC

23、發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。</p><p>　　3. 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎</

24、p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。</p><p>　　4. 系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造&

25、lt;/p><p>　　PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。</p><p>　　5. 體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100 mm，重量小于

26、150 g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小，很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。</p><p>　　2.2 小車送料系統(tǒng)方案的選擇</p><p>　　實現(xiàn)小車送料系統(tǒng)控制有很多方法來實現(xiàn)，可以用單片機、可編程控制器PLC等元器件來實現(xiàn)。</p><p>　　但在單片機控制系統(tǒng)電路中需要加入A/D，D/A轉(zhuǎn)換器，線路復(fù)雜，還要分配大量的中斷口地址。而且單

27、片機控制電路易受外界環(huán)境的干擾，也具有不穩(wěn)定性。另外控制程序需要具有一定編程能力的人才能編譯出，在維修時也需要高技術(shù)的人員才能修復(fù)，所以在此也不易用單片機來實現(xiàn)。</p><p>　　而從上述第一節(jié)對PLC的特點了解可知，PLC具有很多優(yōu)點，因此我們歸納出：可編程控制器PLC具有很高的可靠性，通常的平均無故障時間都在30萬小時以上；安裝，操作和維護也較容易；編程簡單，PLC的基本指令不多，編程器使用比較方便，程序

28、設(shè)計和產(chǎn)品調(diào)試周期短，具有很好的經(jīng)濟效益。此外PLC內(nèi)部定時、計數(shù)資源豐富，可以方便地實現(xiàn)對送料小車的控制。</p><p>　　因此，最終我選擇了用可編程控制器PLC200來實現(xiàn)送料小車系統(tǒng)的控制，完成本次的設(shè)計題目。</p><p>　　第三章 送料小車控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計</p><p>　　3.1 PLC的選型</p><p>　　

29、PLC型號的選擇：由于該系統(tǒng)是在原來CPU226的基礎(chǔ)上改進的設(shè)備，而現(xiàn)在共用了31個輸入，用直流24V；18個輸出，用交流電220V，所以我選擇用S7-200系列CPU226，加一個EM223的擴展模塊。CPU226的主要的技術(shù)參數(shù)：輸入24VDC，24點；輸出220VAC，16點；電源電壓為AC100—240V 50/60Hz。</p><p>　　EM223的主要技術(shù)參數(shù)： 輸入24VDC，8點；輸出22

30、0VAC，8點；電源電壓為AC100—240V 50/60Hz。</p><p>　　3.2 現(xiàn)場檢測裝置的選型</p><p>　　1.步進電機：步進電機有步角距、靜力矩、電流三大要素組成。根據(jù)負載的控制精度要求選擇步角的大小，根據(jù)負載的大小確定靜力矩，靜力矩一經(jīng)確定根據(jù)電機矩頻特性曲線來判斷電機的電流。一旦三大要素確定，步進電機的型號便確定下來了。如下表3-1。</p>

31、<p>　　表3-1 步進電機參數(shù)</p><p>　　驅(qū)動器：遵循先選電機候選驅(qū)動的原則，電機的相數(shù)、電流大小是驅(qū)動器選擇的決定因素：在選型中，還要根據(jù)PLC輸出信號的極性來決定驅(qū)動器輸入信號是共陽極或共陰極。為了改善電機的運行性能和提高控制精度，通常通過選擇帶細分功能的驅(qū)動器來實現(xiàn)，目的驅(qū)動器的細分等級有8倍、16倍、32倍、64倍等，最高可達256倍細分。在實際應(yīng)運中，應(yīng)根據(jù)控制要求和步進電機

32、的特性選擇合適的細分倍數(shù)，以達到更高的速度和更大的高速轉(zhuǎn)矩。使電機運轉(zhuǎn)精度更高，振動更小。如下表3-2。</p><p>　　表3-2 驅(qū)動器參數(shù)</p><p>　　3． 傳感器：傳感器的選型原則可以從以下六個方面來敘述：</p><p>　?。?）根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型</p><p><b>　　（2）靈敏度

33、的選擇</b></p><p>　?。?) 頻率響應(yīng)特性</p><p><b>　　（4）線性范圍</b></p><p><b>　?。?）穩(wěn)定性</b></p><p><b>　?。?）測量精度</b></p><p>　　根據(jù)具體的

34、測量工作，從以上六個方面綜合考慮，以選擇最合適的傳感器。</p><p><b>　　T1的選型</b></p><p><b>　　表3-3</b></p><p>　　定位傳感器T2的選型</p><p><b>　　表3-4</b></p><p>

35、;　　3.3 硬件線路設(shè)計</p><p>　　根據(jù)小車的硬件選擇與完成PLC控制的自動化小車送料系統(tǒng)的控制要求作出如下硬件電路圖（圖3-1）</p><p><b>　　如圖3-1所示：</b></p><p>　　圖3-1 硬件電路圖</p><p>　　第四章 送料小車控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計</p>

36、<p>　　4.1 STEP7-Micro/WIN32編程軟件介紹</p><p>　　STEP7-Micro/WIN32是西門子公司專為SIMATIC S7-200系列可編程序控制器研制開發(fā)的編程軟件，它是基于Windows的應(yīng)用軟件，功能強大，既可用于開發(fā)用戶程序，又可實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。下面將介紹該軟件的安裝、基本功能以及如何應(yīng)用編程軟件進行編程、調(diào)試和運行監(jiān)控等內(nèi)容。</p>

37、<p>　　4.1.1 基本功能</p><p>　　STEP7-Micro/WIN32編程軟件的基本功能是協(xié)助用戶完成應(yīng)用軟件的開發(fā)，其主要實現(xiàn)以下功能。</p><p>　　1. 在脫機（離線）方式下創(chuàng)建用戶程序，修改和編輯原有的用戶程序。在脫機方式時，計算機與PLC斷開連接，此時能完成大部分的基本功能，如編程、編譯、調(diào)試和系統(tǒng)組態(tài)等，但所有的程序和參數(shù)都只能存放在計算機

38、的磁盤上。</p><p>　　2. 在聯(lián)機（在線）方式下可以對與計算機建立通信關(guān)系的PLC直接進行各種操作，如上載、下載用戶程序和組態(tài)數(shù)據(jù)等。</p><p>　　3. 在編輯程序的過程中進行語法檢查，可以避免一些語法錯誤和數(shù)據(jù)類型方面的錯誤。經(jīng)語法檢查后，梯形圖中錯誤處的下方自動加紅色波浪線，語句表的錯誤行前自動畫上紅色，且在錯誤處加上紅色波浪線。</p><p&g

39、t;　　4. 對用戶程序進行文檔管理，加密處理等。</p><p>　　5. 設(shè)置PLC的工作方式、參數(shù)和運行監(jiān)控等。</p><p>　　4.1.2 其他功能 </p><p>　　1. 運動控制 S7-200提供有開環(huán)運動控制的三種方式： 脈寬調(diào)制（PWM）-內(nèi)置于S7-200，用于速度、位置或占空比控制。 脈沖串輸出（PTO）-內(nèi)

40、置于S7-200，用于速度和位置控制。 EM253位控模塊-用于速度和位置控制的附加模塊。 為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP7-Micro/WIN提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO或位控模塊的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置進行動態(tài)控制。對于位控模塊，STEP 7-Micro/WIN還提供了一個控制面板，可以控制、監(jiān)視和測試您的運動操作。 2

41、. 創(chuàng)建調(diào)制解調(diào)模塊程序 使用EM241調(diào)制解調(diào)模塊可以將S7-200直接連到一個模擬電話線上，并且支持S7-200與STEP 7-Micro/WIN的通訊。該調(diào)制解調(diào)模塊還支持Modbus從站RTU協(xié)議，該模塊與S7-200之間的通訊通過擴展I/O總線實現(xiàn)。</p><p>　　STEP 7-Micro/WIN提供一個調(diào)制解調(diào)擴展向?qū)?，它可以幫助您設(shè)置一個遠端的調(diào)制解調(diào)器，或者設(shè)置將S7-200連向遠端

42、設(shè)備的調(diào)制解調(diào)模塊。 3. USS協(xié)議庫 STEP 7-Micro/WIN指令庫，該指令庫包括預(yù)先組態(tài)好的子程序和中斷程序，這些子程序和中斷程序都是專門為通過USS協(xié)議與驅(qū)動通訊而設(shè)計的。通過USS指令，您可以控制這個物理驅(qū)動，并讀/寫驅(qū)動參數(shù)。可以在STEP 7-Micro/WIN指令樹的庫文件夾中找到這些指令。當您選擇一個USS指令時，系統(tǒng)會自動增加一個或多個相關(guān)的子程序（USS1到USS7）。西門子庫在一張單獨

43、的CD上出售，STEP 7-Micro/WIN附加件：指令庫，訂貨號是6ES7 830-2BC00-0YX0。在定購和安裝了1.1版本的西門子庫后，任何后續(xù)STEP 7-Micro/WIN V3.2x和V4.0升級都會在不需要附加費用的情況下自動升級您的庫（當增加或修改庫時）。 4. Modbus從站協(xié)議指令 STEP 7-Micro/WIN指令庫包含有專門為Modbus通訊設(shè)計的預(yù)先定義的子程序和中斷服務(wù)程序，使<

44、;/p><p>　　6. 使用數(shù)據(jù)歸檔 STEP 7-Micro/Win提供數(shù)據(jù)歸檔向?qū)В瑢⑦^程測量數(shù)據(jù)存入存儲卡中。將過程數(shù)據(jù)移入存儲卡可以節(jié)省V存儲區(qū)的地址空間，否則這些數(shù)據(jù)將儲存在V存儲區(qū)中。 7. PID自整定和PID整定控制面板</p><p>　　S7-200PLC已經(jīng)支持PID自整定功能，STEP 7-Micro/WIN中也添加了PID整定控制面板。這就大大增強了

45、S7-200PLC的功能，并且使這一功能的使用變得更加容易。</p><p>　　4.2 送料小車PLC的 I/O分配表</p><p>　　根據(jù)控制要求，PLC控制送料小車的輸入\輸出(I\0)地址編排如下表所示，其中SB5為啟動開關(guān)，為SB6停止開關(guān)，SA6、SA7為手動\連續(xù)選擇開關(guān)，SA1、SA2為上下、左右轉(zhuǎn)換開關(guān)，SA3、SA4、SA5為油缸單動聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān)。Q0.0-Q0.

46、3和Q1.0-Q1.3控制8個要料指示燈，Q0.4-Q0.5和Q1.4-Q1.5控制小車1、2左行右行，Q0.6-Q0.7和Q1.6-Q1.7。如表4-1所示：</p><p>　　表4-1 I/O分配表</p><p>　　4.3 梯形圖程序設(shè)計</p><p>　　本次設(shè)計的自動送料小車梯形圖，是分開來畫的。由總程序結(jié)構(gòu)圖、自動操作程序圖、手動操作程序圖、小

47、車1左右自動送料運行程序圖、小車2左右自動送料運行程序圖組成。</p><p>　　圖4-1 總系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1. 程序的總結(jié)構(gòu)圖如圖4-2所示：因為在手動操作方式下，各種動作都是用按鈕控制來實現(xiàn)的，其程序可獨立于自動操作程序而另行設(shè)計。因此，總程序可分為兩段獨立的部分：手動操作程序和自動操作程序。當選擇手動操作時，則輸入點I3.0接通，其常閉觸點斷開，執(zhí)行手動程序，并

48、由于I3.1的常閉觸點為閉合，則跳過自動程序。若選擇自動操作方式，將跳過手動程序段而執(zhí)行自動程序。</p><p>　　2. 自動程序設(shè)計，自動操作控制主要是由行程開關(guān)來控制推車機的上行、下行，兩缸的伸出、縮回。通過行程開關(guān)的上限、下限、左限、右限準確的控制推車機到達預(yù)定位置。自動程序時，手動自動轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到連續(xù)檔SA7，按下啟動按鈕SB6，推車機上行，碰到上位行車開關(guān)SQ6，上行停止；同時兩個油缸動作，推動兩小

49、車向左移動，小車1、2碰到左位行程開關(guān)SQ10、SQ5，說明兩小車到位，這時各個倉位可向小車要料；而且兩油缸縮回，碰到行程右位開關(guān)SQ8、SQ9停止收縮，推車機下行到行程開關(guān)位SQ7時停止。如圖4-2所示：</p><p>　　圖4-2 自動操作順序功能圖與程序圖</p><p>　　3. 手動操作程序的設(shè)計，手動操作控制簡單，可按照一般繼電器控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計法來設(shè)計。手動程序時，手動

50、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到手動檔SA6，上下、左右轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到上/下行檔時，按啟動按鈕SB5推車機上行，按停止按鈕SB6推車機下行；上下、左右轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到左/右檔時，撥動單動聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3（缸1動作），按啟動按鈕SB5，缸1伸出推動小車1左行；按停止按鈕SB6，缸1縮回；撥動轉(zhuǎn)換開關(guān)到SA5（缸2動作），按啟動按鈕SB5，缸2伸出推動小車2左行，按停止按鈕SB6，缸2縮回；撥動單動聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān)到SA4（兩缸同時動作）按啟動按鈕SB5，兩缸伸出

51、推動兩小車左行；按停止按鈕SB6，兩缸縮回。如圖4-3所示：</p><p>　　圖4-3 手動操作順序功能圖與程序圖</p><p>　　4. 小車1自動送料運行程序，把小車1送到指定位置后，四個倉位就可以向小車要料了，M0.0-M0.3分別代表小車1的1號料倉到4號料倉的要料狀態(tài)，運料小車1當前所處位置由I0.0-I0.3，運料小車1的右行，左行，停止控制由Q0.4、Q0.5。小車到

52、位后，用上微分操作（P）來清除料倉要料狀態(tài)信號及控制小車停車。（上微分操作的注意事項，上微分脈沖只存在在一個掃描周期，接受這一脈沖控制的元件應(yīng)寫在這一脈沖出現(xiàn)的語句之后）。小車1自動送料圖如下圖4-4所示：</p><p>　　圖4-4 小車1左右自動送料運行程序圖</p><p>　　就可以向小車要料了，M1.0-M1.3分別代表小車2的1號料倉到4號料倉的要料狀態(tài)。運料小車2當前所處

53、位置由I1.0-I1.3，運料小車2的右行，左行，停止（5）小車2自動送料運行程序，把小車2送到指定位置后，四個倉位控制由Q1.4、Q1.5。小車到位后，用上微分操作（P）來清除料倉要料狀態(tài)信號及控制小車停車。</p><p>　　小車2自動送料圖4-5所示：</p><p>　　圖4-5 小車2左右自動送料運行程序圖</p><p>　　4.4 程序運行原理說

54、明調(diào)試與完善</p><p>　　本程序是用梯形圖所寫的。在運行前，先選擇工作方式，手動/自動。選擇手動SA6時，把上/下、左/右轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)到上/下檔SA1，按下SB5起動點動按鈕，推車機上行，按下SB6停止點動按鈕，推車機下行；把上/下、左/右轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)到左/右檔SA2，再選擇小車的單動、聯(lián)動控制，小車1單動時把單動/聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)到單動檔SA3，兩小車聯(lián)動時旋轉(zhuǎn)到聯(lián)動檔SA4，小車2單動時旋轉(zhuǎn)到單動檔S

55、A5，這時按下起動按鈕SB5，油缸推動小車左行，按下停止按鈕SB6，油缸縮回。選擇自動SA7時，按下起動按鈕SB5，推車機開始上行，碰到上限行程開關(guān)SQ6時停車，兩缸自動推出小車，小車碰到左限行程開關(guān)SQ5、SQ10時，說明小車到位，各個倉位可以向小車要料，這時兩缸自動縮回，碰到右限行程開關(guān)SQ8、SQ9時，推車機自動下行，下行到位后（碰到SQ7）停車。只有再次按下起動按鈕SB5，才能再次運行。</p><p>

56、　　手動程序中設(shè)置了聯(lián)鎖和保護電路。如推車機的上行、下行常閉觸點的聯(lián)鎖，推車機上下行行程有行程開關(guān)SQ6、SQ7控制保護。自動程序是根據(jù)推車機的位置、油缸的位置來控制電路執(zhí)行下一條指令的。</p><p>　　油缸把小車推到位后，小車處于準備送料的初始位置，這時1-4號倉位都可以向小車要料。本設(shè)計中要料時刻不同時，先要料者優(yōu)先，但是要料時刻相同時，卻不知道小車向哪個倉位送料，需要改進。</p>&l

57、t;p>　　4.5 系統(tǒng)總梯形圖設(shè)計</p><p>　　由以上，我們畫出送料小車系統(tǒng)的總梯形圖，其中包括推車機的手動控制程序、自動控制程序、送料小車1控制程序、送料小車2控制程序。</p><p><b>　　如下圖4-6所示：</b></p><p>　　圖4-6 送料小車梯形圖</p><p>　　4.6

58、 小車程序設(shè)計</p><p>　　由系統(tǒng)總梯形圖，我們寫出送料小車的程序指令，如下表4-2所示：</p><p>　　表4-2 送料小車程序指令表</p><p>　　送料小車系統(tǒng)調(diào)試與仿真</p><p><b>　　5.1 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　在程序編寫的過程中，出現(xiàn)了

59、很多問題，包括鍵盤掃描處理、plc信號發(fā)生電路的控制、以及PLC控制送料小車的轉(zhuǎn)動方向等問題，雖然問題不是很大，但是也讓我研究了好長時間，在解決這些問題的時候，我不斷向老師和同學(xué)請教，希望能通過大家一塊的努力把軟件編寫的更完整，讓系統(tǒng)的功能更完備。經(jīng)過多天的努力探索，也經(jīng)過老師的指導(dǎo)，大部分問題都已經(jīng)解決，就是程序還是不能實現(xiàn)應(yīng)該實現(xiàn)的功能，這讓我很著急。后來經(jīng)過一點一點的調(diào)試，并認真總結(jié)，發(fā)現(xiàn)了問題其實在編寫中斷處理程序時出現(xiàn)了錯誤，

60、修改后即可實現(xiàn)小車自動送料的目的。總結(jié)這次軟件調(diào)試，讓我認識到了做軟件調(diào)試的基本方法與流程：</p><p>　?。?）認真檢查程序，看是否有文字或語法錯誤</p><p>　?。?）逐段子程序進行設(shè)計，找出錯誤出現(xiàn)的部分，重點排查</p><p>　?。?）找到合適的方法，仔細檢查程序，分步調(diào)試直到運行成功</p><p>　　5.2 系

61、統(tǒng)仿真 </p><p>　　仿真軟件選擇Proteus ，在Proteus中畫出系統(tǒng)電路圖，當程序在Keil C中調(diào)試通過后，會生成以hex為擴展名的文件，這就是使系統(tǒng)能夠在Proteus中成功進行仿真的文件。將些文件加載到PLC仿真系統(tǒng)中，驗證是否能完成對小車送料的自動調(diào)節(jié)。若不成功，則重新回到軟件調(diào)試步驟，進行軟件調(diào)試。找出錯誤所在，更正后重新運行系統(tǒng)。硬件仿真電路的設(shè)計完全按照論文設(shè)計方案進行。在仿真的

62、過程中也遇到了很多問題，比如元件選擇、電路設(shè)計等，在元件選擇方面，有的芯片是我以前學(xué)習的時候所沒有遇到過的，所以在尋找和使用的過程中也遇到很多麻煩，但經(jīng)過自己的努力，并借鑒從互聯(lián)網(wǎng)上找到的資料，我逐漸掌握這些元件的使用方法和原理，為系統(tǒng)設(shè)計和仿真提供了良出的基礎(chǔ)。另外，在進行仿真的時候，也經(jīng)常出現(xiàn)程序沒有錯誤了，但是仿真通不過的情況，這些大部分原因是在管腳定義上，很多系統(tǒng)仿真的問題都出在這。經(jīng)過這段時間的努力，使我對仿真軟件以及系統(tǒng)設(shè)計

63、電路有了更深一步的認識，也為系統(tǒng)的成功奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　圖5-1 系統(tǒng)仿真圖</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　在做這個設(shè)計中，我學(xué)會了很多以前沒學(xué)過的知識，也鞏固了很多以前沒學(xué)好的知識，使我的專業(yè)理論知識更加扎實，軟件操作更加熟練了。做完這個設(shè)計后，我得出幾個結(jié)論如下：</p>&

64、lt;p>　　一、送料小車在硬件設(shè)計中，加入了擴展模塊，可以在觸點不夠的情況下方便地實現(xiàn)該小車的系統(tǒng)控制；然后軟件設(shè)計中，運用了上微分指令，簡化了程序，還運用了互鎖和聯(lián)鎖，確保了系統(tǒng)的正常運行，減少了系統(tǒng)的故障點。在送料小車的系統(tǒng)中加入了手動操作程序，便于設(shè)備的維修，方便操作人員操作。</p><p>　　二、該小車系統(tǒng)在實施的情況下，其成本價格比較高。</p><p>　　三、該小

65、車控制系統(tǒng)的研究方向：由于本小車系統(tǒng)并不完善，只做了送料，沒有設(shè)計小車怎么裝料和小車到料倉后送料的多少。這兩方面是該系統(tǒng)設(shè)計的完善，是將來的研究方向。 </p><p>　　最后，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我們的設(shè)計能力以及全面的考慮問題能力。學(xué)習的過程是痛苦的但是收獲成功的喜悅更是讓人激動的。相信通過這次畢業(yè)設(shè)計它對我以后的學(xué)習及工作都會產(chǎn)生積極的影響。</p><p><b>　

66、　謝 辭</b></p><p>　　本論文能夠完成，要感謝**學(xué)院學(xué)院的所有老師，是他們在這三年的時間里，教會我的專業(yè)知識。在我撰寫論文期間，得到了我的指導(dǎo)老師的幫助，在忙碌的工作之余，給予我專業(yè)知識上的指導(dǎo)，而且教給我學(xué)習的方法和思路，使我在科研工作及論文設(shè)計過程中不斷有新的認識和提高。導(dǎo)師為論文課題的研究提出了許多指導(dǎo)性的意見，為論文的撰寫、修改提供了許多具體的指導(dǎo)和幫助。多得他們的指導(dǎo)和幫助才

67、使我能完成本論文。我會在以后的工作中為社會作出貢獻去回報他們對我的教導(dǎo)。希望每個人都和我一樣，通過做畢業(yè)設(shè)計，能夠?qū)W到很多的知識與道理，大家都能用一顆熱誠的心去投身未來的工作，報效祖國、父母、老師。</p><p>　　在本文結(jié)束之際，特向我敬愛的導(dǎo)師和**學(xué)院所有老師致以最崇高的敬禮和深深的感謝！</p><p><b>　　參考文獻</b></p>

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