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设计说明书 目录 1引言 ............................................................................................................................................... 2 2系统总体方案设计 ........................................................................................................................ 3 2.1系统硬件配置及组成原理 ................................................................................................. 3 2.2系统变量定义及分配表 ..................................................................................................... 3 2.3 系统接线图设计 ................................................................................................................ 4 3控制系统程序设计 ........................................................................................................................ 5 4控制系统的上位机设计 .............................................................................................................. 15 4.1 人机界面选择 ................................................................................................................. 15 4.2 人机界面设计 ................................................................................................................. 15 4.2 人机界面运行过程 ......................................................................................................... 16 5系统调试及结果分析 .................................................................................................................. 21 5.1 PLC程序调试及解决的问题 .......................................................................................... 21 5.2 PLC与上位机联调 .......................................................................................................... 21 5.3 结果分析 ......................................................................................................................... 21 设计体会：..................................................................................................................................... 22 1 1引言 PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。在现在这个高度信息化，自动化的社会，自动控制渗透在我们生活的方方面。 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。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。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。 设计要求： 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。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。如停车工位呼车时，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。为了区别，工位依1～8编号各设一个限位开关。 2 2系统总体方案设计 2.1系统硬件配置及组成原理 确定I/O点数，选择PLC 的型号，完成系统组态或硬件配置。I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，在增加10%到20%的可扩展。余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点对输入输出点数进行圆整。选用s7—200系列PLC有助于课程的温固，而且切合课本知识，易于设计、操作。 根据对自动门控制装置的作用分析，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10个。配置表如表1.3-1所示： 故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性良好的德国西门子公司生产的CPU224小型PLC，并且拓展两个EM222数字量8输出拓展模块。 2.2系统变量定义及分配表 表2-1 I\O地址分配表 输入 I0.0 启动按钮开关 I0.1 停止按钮开关 I2.0 1号站呼叫按钮开关 I2.1 2号站呼叫按钮开关 I2.2 3号站呼叫按钮开关 I2.3 4号站呼叫按钮开关 I2.4 5号站呼叫按钮开关 I2.5 6号站呼叫按钮开关 I2.6 7号站呼叫按钮开关 I2.7 8号站呼叫按钮开关 I1.0 1号站限位开关 I1.1 2号站限位开关 输出 Q0.1 一号呼叫指示灯 Q0.2 二号呼叫指示灯 Q0.3 三号呼叫指示灯 Q0.4 四号呼叫指示灯 Q1.5 五号急呼叫指示灯 Q0.5 六号呼叫指示灯 Q0.6 七号呼叫指示灯 Q0.7 八号呼叫指示灯 Q1.0 电机正传继电器 Q1.1 电机反转继电器 3 I1.2 3号站限位开关 I1.3 4号站限位开关 I1.4 5号站限位开关 I1.5 6号站限位开关 I1.6 7号站限位开关 I1.7 8号站限位开关 2.3 系统接线图设计 图2.1 4 3控制系统程序设计 调用子程序SBR_0: 调用子程序SBR_1: 调用子程序SBR_2: 5 通过8个指示灯的灯亮与灯灭来判断呼叫控制按钮是否可用 6 子程序SBR_0:台车当前位置数据采集，将台车在行程开关采集的位置信号传到 指定内存区域VB0 7 8 子程序SBR_1:收集按钮信号，将按下按钮的位置号传送到指定内存区域，并形成呼叫控制信号M0.1 9 10 11 12 子程序SBR_2：比较小车位置号与呼叫位置号，根据比较结果，控制小车左行右行和定时 13 4控制系统的上位机设计 4.1 人机界面选择 选择“Levi Studio”软件实现上位机的设计 4.2 人机界面设计 图1 14 图2 15 4.3 人机界面运行过程 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。 16 工作人员按呼车按钮呼车时，各工位的指示灯均灭，此时别的工位呼车无效。 到达呼叫点30s供呼车工位使用。 17 30后复位可继续呼叫台车。 工作人员在另一侧按下按钮呼叫台车，电机向另一侧转动。 18 到达呼叫点30s供呼车工位使用，30后复位可继续呼叫台车。 19 5系统调试及结果分析 5.1 PLC程序调试及解决的问题 5.2 PLC与上位机联调 （1）连接线路，接电源 （2）将在“Levi Studio”开发平台编写好的软件通过“RS-232/PPI电缆”下载到“CPU224”中。 （3）运行过程实验 5.3 结果分析 本文研究了基于plc的台车呼叫控制系统的设计原理与实现方法，包括硬件设计与软件设计。不仅在理论上论证了该系统实施的可行性，而且在实验中进行了模拟调试。 虽说调试后本系统的整体设计能够达到实际要求，但在实际应用中还应结合实际情况，考虑各部分的容量及其技术参数，供电电源的设计、系统接地问题、电缆设计与铺设、plc输出端保护等问题，已使系统达到安全可靠的工作，所以要想交付用户使用，必须得通过现场调试。现在的系统还没有达到真正的智能化，还需要正增加很多新的功能和先进的科学技术，才能达到真正意义上的智能化控制。 6 设计体会 几天来，我利用所学《电气控制与PLC应用技术》的基本知识，认真查阅相关资料，并在同学们的帮助下，完成了“台车呼叫控制”的课程设计，下面我将从六方面阐述我在本次课程设计中的心得体会。 （1）将理论教学与实习实践相结合，对于PLC在实际设计中的应用有了较深刻的认识； （2）对PLC应用系统设计的方法有了初步的了解； 20 （3）提高自己对设计课题的分析能力、编程能力及解决实际问题的综合能力与调试能力； （4）通过学习这一次实践，增强了我们的动手能力，提高和巩固了PLC方面的知识。让我认识到把理论应用到实践中去是多么重要。 （5）通过本次课程设计实践，增强了下阶段的学习信心，为毕业设计奠定了基础。 （6）但是在设计过程中，仍存在许多问题与不足：诸如对于基础知识掌握的不牢固，所学到的知识还远远不够,以至于还有一些功能不能被动完成。 21 本文来源：https://www.dywdw.cn/ed86d127a5c30c22590102020740be1e650ecc93.html
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2022-07-06
