《小车直线往返运动定位控制plc程序设计》.docx

本实验运用PLC技术通过西门子S7-200仪器来实现的。具体是由四个传 感器、四个控制开关通过网络程序完成的。 实验包括了 PLC编程、西门子运用 及现场操作等各方面知识。本设计是针对现代自动配货、配料运输等工业生产 和商业运营的社会需求，设计一种小车直线定位控制系统。 关键词：PLC技术 西门子 PLC可编程控制 程序网络梯形图 选题背景及意义 选题背景 随着智能机器人技术、汽车工业的迅速发展，关于智能小车的研究也就越 来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的 题目，全国各高校也都很重视该题目的研究， 可见其研究意义很大。智能小车, 也成轮式机器人，是一种以电子为背景，涵盖智能控制、模式识别、传感技术、 电子电气、计算机、机械等多学科的科技创新性设计。一般主要由路径识别、 速度采集、角度控制及车速控制等模块组成。本设计就是在这样的背景下提出 来的，设计的小车自动往返运动应该能够实时循环运动和制动等功能。 选题意义 为了使设计更为贴近生活，里面囊括了两个方面：一个是小车直线自动往 返运行，这个设计在生活中一般被用在现代自动配货、 配料运输等工业生产和 善业运营中，目前已经成为了生活生产中不可或缺的一个设计。 我们正在逐渐 的完善它使其效率更高。另一个设计是小车制动控制，这个课题本身也是与生 活息息相关的，对工业生产和商业运营来说是非常重要的因素。 在这里我们研 究的只是简单地控制，是为我们以后的学习做个垫脚石。只有我们学好的基础， 以后工作中才可以不断的改进和研发。 基于这些因素，这次设计课题是非常有 意义的。 PLC简介 PLC概述 可编程控制器(Programmable Controller )是计算机家族中的一员， 是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑 控制器(Programmable Logic Controller )，简称 PLC,它主要用来代替 继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过 了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称 PG 但是为了避免与个人计算机( Personal Computer )的简称混淆，所以将 可编程控制器简称 PLG PLC的由来 在60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控 制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重 新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样， 继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料， 甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在 1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了 十项招标指标，即： 编程方便，现场可修改程序； 维修方便，采用模块化结构； 可靠性高于继电器控制装置； 体积小于继电器控制装置； 数据可直接送入管理计算机； 成本可与继电器控制装置竞争； 输入可以是交流 115V; 输出为交流115V, 2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等； 在扩展时，原系统只要很小变更； 用户程序存储器容量至少能扩展到 4K。 1969年，美国数字设备公司(DEC研制出第一台 PLC,在美国通用 汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简 单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系 列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。至U 1971年，已经成功地 应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。 这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。 1971日本从美国引进了这项新技术， 很快研制出了日本第一台 PLC 1973 年，西欧国家也研制出它们的第一台 PLC。我国从1974年开始研制。于 1977年开始工业应用。 PLC的工作原理 当可编程逻辑控制器投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段, 可编程逻辑控制器即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完 成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制 器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 输入米样阶段 在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输 入状态和数据，并将它们存入 I/O映象区中的相应的单元内。输入采样 结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输 入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改 变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫 描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依 次地扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，乂总是先扫描梯 形图左边的由各触点构成的控