1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設計是一個基于可編程控制器（PLC）西門子S7-200的臺車呼叫控制系統(tǒng)，它能夠指示臺車的停車位和呼叫使能，是否可以呼叫及臺車是否到位，能夠實現電機正轉，電機反轉，可以緊急停車等功能。</p><p>　　設計闡述了可編程控制器西門子S7-200的功能特點以及操作，提出了系統(tǒng)的總體設計方案。本系統(tǒng)具有價

2、格低廉、高可靠性、高性能和智能化的特點。</p><p>　　通過該系統(tǒng)的成功研制和應用，生產效率將大幅度提高，工人的勞動強度將大幅度降低，控制精度也將進一步提高。</p><p>　　關鍵字：可編程序控制器 臺車 電機</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒論··

3、;····································

4、83;·················2</p><p>　　§1.1設計的目的和意義············&

5、#183;·······························3</p><p>　　§

6、;1.1.1設計任務···································

7、···············3</p><p>　　§1.1.2控制器模塊···············

8、;································3</p><p>　　第二章

9、 總體設計思路···································

10、83;············4</p><p>　　§2.1總體設計方案·················

11、3;·······························4</p><p>　　§2.

12、2硬件設計····································

13、;················4</p><p>　　§2.3 I/O地址分配·············

14、3;···································5</p&

15、gt;<p>　　§2.4 順序工作功能流程·······························

16、·············5</p><p>　　§2.5 硬件接線圖·················&

17、#183;································7</p><p>　

18、　§2.6 電路工作過程··································

19、;··············7</p><p>　　第三章 軟件實現具體設計················

20、83;···························10</p><p>　　§3.1 PLC軟件梯形圖··

21、····································

22、3;·······10</p><p>　　第四章 程序調試························

23、;···························15</p><p>　　第五章 設計結論與體會···

24、83;····································&

25、#183;·····16</p><p>　　§5.1課設體會························

26、83;··························16</p><p>　　參考文獻·····&#

27、183;····································

28、·················17</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　電子技術和微型計算機的迅速發(fā)展，促進可編程控制器（簡稱PLC）控制技術的迅速發(fā)展和廣泛應用

29、，PLC的可用領域已經滲透到國民經濟的各個部門，它起到了越來越重要的作用。PLC是一種在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則設計。它已經成為工業(yè)控制領域發(fā)展所不可或缺的因素，利用

30、PLC控制的臺車呼叫控制系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且操作簡單，保證了臺車呼叫控制系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的運行。通常情況下，建立一個應用工程大致可分為以下幾個步驟：1、創(chuàng)建新工程；2、定義硬件設備并添加工程變量；3、制作圖形畫面并定義動畫連接；4、編寫命令語言；5、進行運行系統(tǒng)的配置；6、保存工程并運行。</p><p>　　§1.1設計的目的和意義</p><p>　　綜合運用本課程及

31、前期課程的相關知識和技能，相對獨立地設計和調試一個小型PLC應用系統(tǒng)，使學生獲得控制技術工程的基本訓練，提高工程意識和實踐技能。同時提高學生對文獻資料的檢索和信息。</p><p>　　§1.1.1設計任務</p><p>　　熟悉工藝流程及生產設備的工作原理；根據控制要求，畫出硬件電路圖、PLC接線圖及控制梯形圖；利用編程軟件編制程序，可先在計算機上進行仿真，然后在實驗室完成調

32、試；完成課程設計說明書。</p><p>　　§1.1.2控制器模塊</p><p>　　控制器主要用于各模塊對顯示等因素的控制?？刂破鞯倪x擇有以下兩種方案。</p><p>　　方案一：采用可編程序控制器（PLC）。它可以實現各種復雜的邏輯功能，規(guī)模大，密度高，它將所有器件集成在一個模塊上。減小了體積，提高了穩(wěn)定性，并且可以應用軟件仿真調試，易于進行功能

33、擴展。它采用串行、并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實時系統(tǒng)的控制核心。</p><p>　　方案二：采用AT89S51作為系統(tǒng)控制器的CPU方案，單片機算術運算功能強，軟件編程靈活、自由度大，可以用軟件編程實現各種算法和邏輯控制，但是其易受到外界的干擾，故并不適用于工業(yè)場合?；谝陨戏治鰯M定方案一。</p><p>　　第二章 總體設計思路</p>&

34、lt;p>　　§2.1總體設計方案</p><p>　　臺車呼叫控制系統(tǒng)的基本功能就是一部電動運輸車供8個加工點使用，然后根據具體要求做出相應的移動，來完成貨物的裝卸和加工。本次課程設計的要求是PLC上電后，車停在某個工位，若無用車呼叫（下稱呼車）時，則各工位的指示燈亮，表示各工位可以呼車，某工作人員按本工位的呼車按鈕呼車時，臺車不動，呼車工位號大于停車位時，臺車自動向高位行駛，當呼車位號小于停車

35、號時，臺車自動向低位行駛，當臺車到呼車工位時自動停車。停車時間為30秒供呼車工位使用，其他工位不能呼車，從安全角度出發(fā)，停車再來電時，臺車不會自行啟動。8個工位的呼車按鈕用基本輸入輸出模塊上的8個開關模擬，每個工位的限位開關用另8個開關模擬，系統(tǒng)啟動按鈕和系統(tǒng)停止工作按鈕用2個開關模擬，因此需要18個輸入點。可呼車指示，電動機正轉接觸器，電動機反轉接觸器用3個小燈模擬，是3個輸出點。</p><p><b&

36、gt;　　§2.2硬件設計</b></p><p>　　臺車呼叫控制系統(tǒng)基本功能是保證臺車被八個加工點呼叫時達到此加工工位完成卸貨和加工，因此為了區(qū)別，工位依1~8編號并各設一個限位開關；為了呼車，每個工位設一呼車按鈕，系統(tǒng)設啟動及停車按鈕各一個；小車正轉反轉接觸器各一個。每個工位設呼車指示燈各一個，且并連接于某一輸出口上。</p><p>　　每個工位應設置一個限位

37、開關和一個呼車按鈕，系統(tǒng)要配置用于啟動和停車按鈕，這些是PLC的輸入元件；小車要用一臺電動機拖動，電動機正轉小車行駛向高位，反轉時小車行駛向低位，電動機正轉和反轉各需要一個接觸器，是PLC的執(zhí)行元件。另外各工位還要有指示燈作為呼車顯示。電動機和指示燈是PLC的控制對象。</p><p>　　§2.3 I/O地址分配</p><p>　　本次課程設計的主要I/O分配如下：</

38、p><p>　　表一 I/O地址分配</p><p>　　§2.4 順序工作功能流程</p><p><b>　　圖2 順序功能圖</b></p><p>　　§2.5 硬件接線圖</p><p><b>　　圖3 硬件接線圖</b></p>

39、<p>　　§2.6 電路工作過程</p><p>　　系統(tǒng)啟動：按下啟動按鈕SB1，輸入繼電器I1.0得電。【I1.0（1）閉合，執(zhí)行MOVB指令（1），將“0”送入VB100，停車工位號寄存器清零。執(zhí)行執(zhí)行MOVB指令（1），將“0”送入VB110，呼車工位號寄存器清零。M10.2（2）閉合，完成初始化】</p><p>　　右行工作過程：設送料小車暫停于2#工

40、作臺SQ2閉合I2.1得點I2.1（4）閉合執(zhí)行MOVB指令，將“2”送入VB100，停車工位寄存器為“2”。由于#M10.1（11）閉合Q0.0得電指示燈亮，指示可以進行呼車，這時4#工作臺呼叫SB4閉合閉合I0.3得電?！綢0.3得電，I0.3（15）閉合，執(zhí)行MOVB指令，將“4”送入VB110，呼車工位號寄存器為“4”。</p><p>　　I0.3（20）閉合，M10.1（20）得電，有工位呼車，#M1

41、0.1（11）斷開，Q0.0失電，指示燈滅指示已有工位呼車其他工位不可進行呼車，執(zhí)行比較指令（21）到（23）將VB100和VB110相比較，由于VB100（2）小于VB110（4），因此Q0.2（22）得電，KM1得電吸合，電動機反轉，小車由位置2開始右行。#Q0.2(21)斷開，使Q0.1（21）不能得電，小車不能左行，互鎖。小車右行經過位置3，SQ3閉合，I2.2得電，I2.2（5）閉合，執(zhí)行MOVB指令，將“3”送VB100，停

42、車工位號寄存器為“3”，由于VB100（3）<VB110(4),因此Q0.1（22）得電，KM1得電吸合，電動機反轉，小車由位置3繼續(xù)右行。#Q0.2(21)斷開，使Q0.1（21）不能得電，小車不能左行，互鎖。小車右行到達位置4，SQ4閉合，I2.3得電，I2.3（6）閉合，執(zhí)行MOVB指令，將“4”送VB100，停車工位號寄存器為“4”。由于VB100（4）=VB110(4),VB100(3)小于VB110（4）不成立，因此Q

43、0.2（22）失電，KM1失電，電動機停轉。T37（23）得電</p><p>　　左行工作過程：設送料小車現暫停于4號工作臺，SQ4閉合，I2.3得電，I2.3（6）閉合，執(zhí)行MOVB指令（6），將“4”送入VB100，停車工位號寄存器為“4”。由于#M10.1（11）閉合，Q0.0（11）得電，指示燈亮，指示可進行呼車。這時2號工作臺呼叫，SB2閉合，I0.1得電?！綢0.1得電，I0.1（13）閉合，執(zhí)行

44、MOVB指令，將“2”送入VB110，呼車工位號寄存器為“2”。I0.1（20）閉合，MI0.1（20）得電，有工位呼車，#M10.1（11）斷開，Q0.0(11)失電，指示燈滅，指示燈已有工位呼車，其他工位不可進行呼車。執(zhí)行比較指令（21）到（23），將VB100與VB110相比較，由于VB100（4）大于VB110（2），因此Q0.1(21)得電，KM2得電吸合，電動機正轉，小車由位置4開始左行。#Q0.1（22）斷開，使Q0.2（

45、22）不能得電，小車不能右行，互鎖。小車左行經過位置3，SQ3閉合，I2.2得電，I2.2（5）閉合，執(zhí)行MOVB指令，將“3”送入VB100，停車工位號寄存器為“3”，由于VB100（3）大于VB110（2），因此Q0.0(2</p><p>　　原位不動：若小車停在3位，而3號工作臺呼叫，則小車原位不動。由于小車停在3位SQ3受壓，I2.2得電，I2.2（5）閉合，執(zhí)行MOVB指令（5），將“3”送入VB10

46、0，停車工位號寄存器為“3”。通過比較兩個寄存器變量值的大小，從而做出正確的正反轉操作。</p><p>　　第三章 軟件實現具體設計</p><p>　　本次課程設計用到PLC軟件編程是STEP7和西門子S7-200仿真軟件。</p><p>　　§3.1 PLC軟件梯形圖</p><p>　　本課題的控制程序通過梯形圖實現，而P

47、LC本身又有多種程序設計語言，如指令語句表語言、功能表語言等。其中梯形圖語言沿襲傳統(tǒng)的電氣符號控制圖，但是簡化了符號，編程容易且直觀。</p><p><b>　　第四章 程序調試</b></p><p>　　在整個程序的調試過程中，我遇到了一些問題，比如剛開始時，我不太熟悉S7-200仿真軟件，導致就是無法達到實驗的效果，卻無蹤可尋。我分析原因，大致有幾種，一是接的

48、線很有可能接觸不良，導致顯示燈無法發(fā)亮。二是疏忽大意沒有用線接PLC的輸入輸出串口。而程序無法下載則可能是因為程序本身有錯而無法編譯，還有就是PLC的分配地址不對導致下載失敗。不然也將是無法通訊的。了解了這些以后，做實驗就相對輕松不少。在PLC編程上進入了誤區(qū)，后來研究程序，用了經典編程方法，才完成了程序方面的問題。</p><p>　　第五章 設計結論與體會</p><p>　　通過這次

49、PLC課程設計，讓我更加深刻理解了課本的知識，并使我熟悉和掌握了PLC基本指令的使用，掌握了PLC的I/O分配、程序調試等。最終完成了臺車呼叫控制系統(tǒng)的模擬。</p><p>　　本次2周的課設使我收益很多，我們先進行了PLC的相關課程的學習，然后互相交流了彼此的看法。盡管，每個人的文物均不相同，但是我們還是能夠彼此學到很多書本上的東西。實現結果的時候發(fā)現，查到的一些舉例程序，不是完全正確，需要我們自己去修改調試

50、，在此過程當中，遇到一些梯形圖編程問題，在老師的細心講解下終于完成了實驗要求的效果。其后練習使用組態(tài)王軟件，完成上位機監(jiān)控畫面的開發(fā)。在使用的過程中，基本的操作方法可以掌握，但是遇到有一些動畫連接、命令語言的時候還需要查閱相關資料。最后就是獨立完成相關課題，通過前兩周的練習，我最終很好完成了課設任務。</p><p><b>　　§5.1課設體會</b></p>&l

51、t;p>　　這次設計，提高了我的動手和動腦能力，更讓我們體會到了理論與實踐相結合的重要性，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在PLC的基本原理以及編程設計思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后的工作和學習都有很大的幫助，還使我了解到了學習的樂趣。這次設計由于種種原因做的不夠完美，有很多不足之處，所以在以后的工作和學習中，我會更加努力，嚴格要求，追求完美。</p><p&g

52、t;<b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]趙相賓.可編程控制器技術與應用系統(tǒng)設計.機械工業(yè)出版社，2002，7</p><p>　　[2]鐘肇新.范建東.可編程控制器原理及應用.華南理工大學出版社，2003</p><p>　　[3]陳金華.可編程序控制器(PC)應用技術.北京電子工業(yè)出版社,1995</p>&