记录课设--《装卸料小车的PLC控制》

1、摘要和关键词

摘要：首先本课程设计的是装卸小车PLC控制设计，传统的运料小车大都是继电器控制，而继电器控制有着接线繁多，故障率高且维修不易等缺点。装卸料采用PLC控制，体积小，重量轻，控制方式灵活，可靠性高，控制简单，维修容易。其次在本次课程设计中，主要围绕4种控制方式：手动控制方式、单周期运行控制方式、双周期运行控制方式、自动运行控制方式，来进行课程报告的主体设计，流程图的设计，程序的编写，触摸屏的调试，熟练使用博图软件。最后使用该设计不仅准确安全可靠，而且提高了劳动生产力，降低了工人劳动强度，具有较好的经济效益和社会效益。可编程控制器PLC以其丰富的I/O接口模块，高可靠性，可以在装卸控制系统的设计中起到十分重要。

关键词：PLC 装卸料小车控制系统 I/O接口

2、目录

概述
方案设计依据、范围及相关标准

2.1 方案设计依据

2.2 方案设计范围

2.3 方案设计相关标准

系统方案设计

3.1 系统需求分析（系统功能）

3.2 系统结构及设备选型

控制系统设计

4.1 PLC控制原理图

4.2 IO点表

4.3 触摸屏设计

4.4 触摸屏仿真

4.5 PLC程序设计（流程图）

问题汇总

参考文献.

附录

附录1：程序清单

附录2：设计图纸

附录3：元器件目录表

3、方案的设计范围及要求

本设计是基于PLC的小车往返运动装卸料控制系统的设计，我采用的PLC可编程语言是西门子S7-1200系列PLC编程语言。首先在设计外部程序时，用西门子S7-1200汇编一个主程序调用四个子程序。主程序决定小车的运行方式，手动，单周期，双周期还是自动。然后在子程序中详细汇编各种方式的小车往返装卸料。再次在设计的系统中运用继电器M来控制PLC和计算机内部的组态进行读写。这样既能达到PLC控制小车自动往返装卸料界面的监控状态，又能由组态中开关自行控制小车自动往返装卸料界面的监控状态。

在实际生活中，小车运行在A、B两轴之间，在A、B两地各设一个限位开关如图所示，小车在A点时（后限位开关受压动作），操作控制按钮可使小车向前行至料斗下停止，装料再返回A地将料卸下。

手动控制方式

在手动控制方式，可用4个控制按钮控制小车的向前和向后运行，以及车门的打开和料斗门的打开。

小车的运行由三组异步电动机控制，小车的车门和料斗的斗门由电磁铁控制，当电磁铁带电时，料门或斗门打开，失电时关门。

手动控制要求如下：

小车向前运行

小车在漏斗下面时不能向前运行，小车的车门在打开时不能运行，小车采用点动控制，按下向前运行按钮，小车向前进，当小车行至料斗下时，碰到前限位开关时应停下。

小车向后运行

小车在A地点时不能后退，小车的车门在打开时不能运行，小车采用点动控制，料斗门未关闭时不能运行，按下向后运行按钮时，小车向后运行至A地点时，小车碰到后限位开关应停下来。

料斗门打开控制

小车必须在B地点料斗门下时，才能打开料斗门，以避免将料卸在地上。按一下料斗门打开按钮，控制料斗门的电磁铁得电，斗门打开，延时10秒钟后电磁铁失电斗门关闭。

车门打开控制

小车必须在A地点时，才能打开车门，以保证将料卸在规定地点。按一下车门打开按钮，控制车门的电磁铁得电，车门打开，延时4秒钟后电磁铁失电，车门关闭。

单周期运行控制方式要求

小车在A地点，并且在车门关好的情况下，按一下向前运行按钮。小车就从A地点运行到B地点停下来，然后料斗门打开装料10秒钟，之后小车自动向后行到A地点停止，车门打开卸4秒钟后，车门关闭。

双周期运行控制方式要求

小车在A地点时，按一下向前运行按钮，小车将循环两次单周期运行过程。

自动运行控制方式要求

小车在A地点时，按一下向前运行按钮，小车将自动重复单周期运行过程，断开运行开关时，小车将在完成一个循环之后，结束运行。在手动控制方式下不能进行单周期、双周期和自动运行方式，反之，在单周期、双周期和自动运行方式下也不能进行手动控制。

4、设备的软件清单

5、控制系统设计

1、卸料小车主电路图

2、装卸小车PLC外部接线图

3、IO点表的设计

6、触摸屏设计及仿真

7、PLC流程图

8、问题汇总

1、本次实验虽然需要设计四种控制卸料小车的模式，但是只要手动模式搞懂了，其它三种都可以很轻松的解决！在触摸屏的设计中我遇到了自己编写的程序出现了很多bug,每次调试完都要再三的修改自己的程序，力求能够做的特别的严谨！

2、在安装博图软件的时候，总是遇到安装的时候会要求重启，只要将自己电脑一段路径的注册表文件删完之后，再次安装就不会出现像这样的问题。刚开始装完软件的时候，自己编写程序完成后点击编译发现软件没有反应，然后我去了西门子的官方论坛去看了看发现很多人也遇到了和我类似的问题，将软件全部卸载掉，然后重装！这时候我特别想说一句：“西门子的软件真的很矫情”，经过重新安装之后，编译功能终于正常了，我于是就开始了我的触摸屏调试的旅程！

3、在使用CAD和visio作图时，自己也遇到了很多问题，比如CAD的很多快捷指令啊，如何将自己画好的图放进老师提供的模板里面，visio如何画好自己本次课程设计的状态转移图，经过自己几天的不断查阅资料，看相关的视频，自己独立画了出来！

9、参考文献

[1]陈盛开. 装卸料小车运行的总体框架结构及PLC控制系统设计[J]. 中国高新区, 2018, 000(002):23.

[2]周甫庆. 选矿厂卸料小车的PLC控制设计[J]. 有色金属设计, 1998(02):12-13.

[3]苏方臣, 刘振, 刘波. 基于PLC的皮带卸料小车自动布料控制系统设计[J]. 工业控制计算机, 2015, 000(004):167-168.

[4]缪雪峰. 基于iFIX及PLC的控制系统在选矿布料中的应用[J]. 矿山机械, 2010, 038(005):97-101.

[5]乔永成, 刘林虎, 王艳阳,等. 卸料小车无线远程控制装置.

[6]张志斌. 卸料小车的全自动控制[J]. 铜业工程, 2008(02):51-52+78.

[7]杨迪,韩明明,韩顺龙. 原料卸料小车的改进[J]. 冶金设备(z2):91-92,88.

[8]赵瑞丰, 赵颖. 基于PLC和MCGS的运料小车监控系统[J]. 黑龙江科技信息, 2017(26).

10、附件下载

1、 PLC接线图.dwg

2、小车梯形图.pdf

3、装料小车流程图.vsdx

4、装卸料小车状态转移图.vsdx