1、 课程设计报告课程设计报告 题 目： 运料小车控制系统 所在院(系)： 电 气 工 程 学 院 2 运料小车控制系统设计任务书运料小车控制系统设计任务书 控制要求：控制要求： 运料小车控制运行示意图如图 3 所示，其控制要求如下： 初始状态时，小车停在行程开关 SQ1 的位置，且行程开关 SQ1 被压合。第一次按下按 钮 SB1 时，小车行进至行程开关 SQ2 处停止，5mins 后退回到行程开关 SQ1 处停止。 图 3 运料小车运动示意图 第二次按下按钮 SB1 时，小车前进至行程开关 SQ3 处停止，8mins 后退回到行程开关 SQ1 处停止。 第三次按下按钮 SB1 时，小车前进至行
2、程开关 SQ4 处停止，10mins 后退回到行程开关 SQ1 处停止。 第四次按下按钮 SB1 时，小车前进至行程开关 SQ5 处停止，6mins 后退回到行程开关 SQ1 处停止。 再次按下按钮 SB1 时，重复以上过程。 设计要求：设计要求： （1）PLC 机型及模块选择； （2）内存变量分配表； （3）流程图； （4）梯形图及各模块功能说明； （5）用 step7 软件完成工程的设计。 扩展要求扩展要求： 用 wincc 监控软件设计 HMI。 3 基于基于 PLC 控制的控制的运料小车运料小车设计设计 目目 录录 摘 要 . 4 1.PLC 的结构、工作原理及系统设计 5 1.1 P
3、LC 的结构 . 5 1.2PLC 的工作原理 . 6 1.2.1 循环扫描技术 6 1.3 PLC 的编程语言 6 1.3.1 梯形图语言 . 6 1.3.2 助记符语言 . 6 1.3.3 功能块图语言 7 1.4PLC 控制系统的构成，设计原则及步骤 7 2 运料小车控制系统的方案论证 . 10 2.1 运料小车控制系统的控制内容与要求 . 10 2.1.1 运料小车的运动流程 . 10 2.1.2 设备控制要求 10 2.2 方案论证 .11 3 运料小车控制系统的总体设计 . 13 3.1 硬件设计 . 13 3.1.1PLC 外部接线图 . 13 3.2 软件设计 . 13 3.2
4、.1PLC 状态流程 14 3.2.2 系统工作原理分析. 15 3.3 程序的运行调试与仿真 16 4 设计小结 . 17 4.1 小车的优缺点分析 . 17 4.2 设计的改进及推广 . 17 4.3 常见故障及排除方法.17 总 结 . 18 参考文献 19 致 谢 . 20 附 录 . 21 4 摘要 本次课设是将 PLC 应用到运料小车电气控制系统，这样可实现运料小车的自动化控 制，降低系统的运行费用。在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序 实现自动往返运动， 并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留， 以满足生产工艺要求。 用 PLC 程序实现运料小车自动往返顺序控
5、制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等 特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员的理解和掌握。 PLC 在运料小车控制系统中的应用，已经在国内外工程、工厂中得到实际应用，具有 巨大的经济和社会价值，其智能化和自动化的思路值得以后继续深入研究和推广。 5 1. PLC 的结构、工作原理及系统设计 1.1 PLC 的结构 PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构 形式的不同，PLC 的基本结构分为整体式和模块式结构两类。 整体式（又称箱体式）结构的 PLC 由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、 电源电路和通信端口等组成，
6、 并将这些组装在同一机体内。 这种结构的特点是结构简单、 体积小、 价格低、输入/输出点数固定、实现的功能和控制规模固定，但灵活性较低。其基本结构框图如 图 1-1 所示。 图 1-1 整体式结构 模块式（又称组合式）结构的 PLC 是将中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单 元、电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这些模块根据控制要求插在机架上， 各模块间通过机架上的总线相互联系。模块式的 PLC 安装完成后，需进行登记，以便 PLC 对安装 在总线上的各模块进行地址确认， 其特点是系统构成的灵活性较高， 可以构成不同控制规模和功 能的 PLC，但同时价格也较高。基本结构框图如图 1-2 所示。 图 2-2 模块式结构 图 1-2 模块式结构 机 架 编程器 现场设备 其他 PLC 或上位机 电源 模块 CPU 模块 通信 模块 输入 模块 输出 模块 特 殊 功 能 模块 电源 中央 处理器 （CPU） 输入/输出单元 存储器 系 统 总 线
