1、基于基于 INTOUCHINTOUCH 组态软件组态软件的的小小车车 自动往返循环控制自动往返循环控制系统设计系统设计 1 1 引言引言 70 年代后期,随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展,使 PLC 从开关量 的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域, 真正成为一种电子计算机工业控 制装置,故称为可编程控制器。随着现代工业设备的自动化越来越多的工厂设备 采用 PLC,变频器,人机界面自动化器件来控制,因此自动化程度越来越高。送料 小车控制系统使用了 PLC 控制,采用了 MODBUS 通信协议实现 PLC 与 InTouch 之 间的通讯。被控对象是送料车,属于自动循环控制系统,该系统能安
2、全、可靠运 行的情况,实现计算机自动监控。 2 2 总体方案设计总体方案设计 本系统采用了 PLC 控制原理,设计总体控制方案,用 INTOUCH 组态软件 进行实时控制的监控。 2 21 1 送料车自动循环控制系统的构成送料车自动循环控制系统的构成 送料车由电动机拖动,电动机正转车子前进,电动机反转车子后退。在装料 和卸料的地方有限位开关来实现,当小车到达卸料处时,碰到限位开关 SQ2,实 现小车的停车和卸料动作;当小车到达装料出时,碰到限位开关 SQ1,实现小车 的装料动作。 2 22 2 工作过程工作过程 (1)第一次按下送料按钮,预先装满料的小车前进送料到达卸料处(SQ2) 自动停下来
3、卸料。 (2)经过卸料所需设定的时间2 延时后,车子则自动的返回到装料处 (SQ1) 。 (3)经过装料所需设定的时间1 延时后,车子自动的再次前进送料,卸 完料后车子又自动返回装料,如此自动往返循环送料。当输入为停止信号时,系 统将停止运行。 工作过程如图 2.1 所示: 2 图 2.1 送料车工作过程流程图 2 23 3 方案设计方案设计 根据控制目的和要求,经过仔细分析各种因素,制定了整体的设计方案: 以西门子的 PLC(S7-224CN)为核心,完成对输入输出点的控制。监控系统通过 MODBUS 通信协议与 PLC(S7-224CN)进行 I/O 点的通信。输入部分包括:启动/停 止按
4、钮输入;输出部分包括:装料和卸料的控制,电机的正转与反转的控制。模块 框图如图 2.2 所示: 图 2.2 总体方案设计方框图 3 3 硬件设计硬件设计 根据控制要求,主控设备选用 PLC S7-200 CPU 224,小车的行程控制采 用限位开关(2 个) ,系统的启动、停止、采用按钮实现,输出采用接触器(2 个)控制,一个实现前进,另一个完成后退功能,直接用来控制电机的正反转来 实现,电机不转时就是小车停止的实现。PLC 控制器的选择如表 3.1: 信 号 输 入 部 分 信 号 输 出 部 分 西 门 子 PLC S7-200 控制器 CPU 224 MODBUS 通信协议 INTOUC
5、H 监控界面 开始信号 小车前进 小车卸料 小车后退 小车装料 3 表 3.1 控制器 CPU 技术参数 采用 PLC 控制的输入输出装配接线图如图 3.1: 定时器总数 256 定时器;4 个定时器(1ms) ; 16 定时器 (10 ms) ; 236 定时器 (100 ms) 内部存储器位 掉电保存 256(由超级电容或电池备份) 112(存储在 EEPROM) 布尔量运算执行时间 0.22s 每条指令 PPI,DP/T 波特率 9.6、19.2、187.5Kps 点到点(PPI 主站模式) 是(NETR/NETW) MPI 连接 共 4 个,2 个保留 (1 个给 PG,1 个给 OP) 存储器用户程序大小 运行模式下编辑 8192 字节 12288 字节 数字 I/O 映象区 256(128 输入/128 输出) 本机数字量 I/O 4 输入/4