小车多方式运行PLC控制系统设计.docVIP

摘?? 要? ?? 随着科技的发展，技术的不断更新，出现了可编程逻辑控制器，简称PLC，是一种工业控制微型计算机。它的编程方便、操作简单尤其是高通用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。在中国，小车半自动化控制前景美好，在许多公司的装配车间得到广泛的运用。使得工业生产趋向于半自动化、自动化、无人工厂的方向发展，其中PLC技术的运用成为自动化技术的主流之一。 ?小车多方式运行的PLC控制系统设计首先分析了小车多方式运行的工作原理、控制要求，根据工艺要求，统计了小车多方式运行所需要的输入和输出端子，其中输入点为9个，输出点为6个，共计15个输入输出点。根据PLC的I/O点数和内存容量选型原则，选择了三菱FX2N-32MR继电器型PLC作为小车多方式运行的控制器，同时选择了其它电器元件，设计了PLC的外部接线图。然后利用SFC（Sequential Function Chart，顺序功能图）图法设计了自动喷泉的程序梯形图。为了验证设计的正确性，运用三菱GX Developer仿真软件进行程序仿真。仿真结果证明，设计能够有效的保证小车多方式运行的准确性、快速性、安全性，满足工艺要求，具有一定的应用价值。 关键词：多方式；硬件设计；软件设计；PLC 目 录 1 绪论 1 1.1 小车多方式运行控制的现状和背景意义 1 1.2 电气控制与可编程控制器技术的发展史 1 1.3 主要的内容 2 2 小车多方式运行的PLC控制系统硬件设计 3 2.1 工作原理及控制要求 3 2.2 I/O点统计及PLC选型 3 2.2.1 输入点统计 3 2.2.2 输出点统计 4 2.2.3 PLC选型 4 2.2.4 元器件选择 5 2.3 I/O分配及PLC外部接线图设计 5 2.3.1 I/O分配表 5 2.3.2 内部辅助继电器 6 2.3.2 PLC外部接线图设计 6 3 小车多方式运行的PLC控制系统的软件设计 7 3.1 控制程序设计思路 7 3.2 控制程序流程图 7 3.3 控制程序状态转移图 8 4 仿真调试 10 4.1 三菱可编程控制器软件介绍 10 4.2 控制程序梯形图 10 4.3 控制程序仿真图 12 结束语 14 参考文献 15 致 谢 16 附 录 17 附录A 梯形图 17 1 绪论 1.1 小车多方式运行控制的现状和背景意义 20世纪60年代以前，汽车流水线的自动控制系统基本上都采用传统的继电器控制。在60年代初，美国汽车制造业竞争越发激烈，而汽车的每一次更新的周期越来越短，这样对汽车流水线的自动控制系统更新就越来越频繁，原来的继电器控制就需要经常地重新设计和安装，从而延缓了汽车的更新间。所以人们就想能有一种通用性和灵活性较强的控制系统来替代原有的继电器控制系统。1968年，美国通用汽车公司首先提出可编程控制器的概念。在1969年，美国数字设备公司（DEC）终于研制出世界上第一台PLC。这是由一种新的控制系统代替继电器的控制系统，它要求尽可能地缩短汽车流水线控制系统的时间，其核心采用编程方式代替继电器方式来实现生产线的控制。这种控制系统首先在美国通用汽车的生产线上使用，并获得了令人满意的效果。 PLC在制造和冶金等其他工业部门相继得到了应用。1971年，日本引进了这项技术，并开始生产自己的PLC。1973年，欧洲一些国家也研制出了自己的PLC。1974年，我国也开始仿照美国的PLC技术研制自己的PLC，终于在1977年研制出第一台具有实用价值的PLC。大规模集成电路和超大规模集成电路的出现使得PLC在问世后的发展极为迅速。现在，PLC不仅能实现继电器的逻辑控制功能，同时还具有数字量和模拟量的采集和控制、PID调节、通信联网、故障自诊断及DCS生产监控等功能。毫无疑问，PLC将在今后的工业生产中起到非常重要的作用。在20世纪80年代，美国的工业市场调查报告和1989年美国的一份分散控制系统（DCS）的调研报告中，都能看出PLC在工业控制中的重要作用。 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程序实现小车自动往返顺序控制，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。 1.2 电气控制与可编程控制器技术的发展史 1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，并公开招标提出十项标准: (1)编程方便，现场可修改程序； (2)维修方便，采用模块化结构； (3)可靠性高于继电器控制装置； (4)体积小于继电器控制装置； (5)数据可直接送入管理计算机； (6)成