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1、学 号：武修理7次等课程设计题 目台车自动控制设计学院自动化学院专业 自动化班 级自动化zy1202组长 胡鹏组员李萌李理炜李想陈龙曹策指导教师周新民2015年 5 月 27 日一、台车简介1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出自动化一词， 并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工， 这就是一种简单的台车呼叫控制系统的应用。 台车呼叫系统是采用了微型计算机控制的各种传送和加工设备与计算机连接的人员间接控制系统， 如台车炉和一些工业制造等。 现代生产和科学技术的发展， 台车呼叫控制系统已经被广泛应用于各种场合， 属于物流自动化的一种， 使其作业过程的设备和设施自动化， 包括运输、
2、装卸、 包装、 分拣、 识别等作业过程，是工业生产的自动运输加工系统， 例如台车炉， 台车炉是属于周期式作业炉，炉膛不分区域。台车炉的结构：炉底为一可移动的台车。加热前，台车在炉外装料，加热件放在专用的垫铁上，然后由牵引机构将台车拉入炉内进行加热， 加热之后再由牵引机构将台车拉出炉外卸料，之后或用吊车将加热的工件吊到锻压设备上进行加工。二、设计要求1、控制对象及控制要求分析台车呼叫控制系统的基本功能就是一部电动运输车供8 个加工点使用， 然后根据具体要求做出相应的移动， 来完成货物的装卸和加工。具体的控制要求是： PLC 上电后，车停在某个工位，若无用车呼叫 （下称呼车 ） 时，则各工位的指示
3、灯亮，表示各工位可以呼车。某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时， 其余各工位的指示灯均灭， 该 工位指示灯亮， 此时别的工位呼车无效。 如停车位呼车时， 台车不动；呼车工位号大于停车位时， 台车自动向高位行驶， 当呼车位号小于停车位号时，台车自动向低位行驶；当台车到呼车工位时自动停车。停车时间为 30s 供呼车工位使用， 其他工位不能呼车。 从安全角度出发，停电再来电时，台车不会自行启动。为了区别，工位依 18编号并各设一个限位开关。为了呼车，每个工位设一呼车按钮，系统设启动及停机按钮各1 个，台车设正反转接触器各1 个。每工位设呼车指示灯各 1 个。分析： 简单来说就是车起初停在一个工位上，
4、其他各工位指示灯亮表示可以呼车，哪个工位需要使用车按下按钮车就会到达指定工位，然后可以使用 30 秒，在这段时间内其他工位无法呼车，停电再来电台车不会自行启动。台车呼叫控制系统基本功能是保证台车被八个加工点呼叫时达到此加工工位完成卸货和加工， 因此为了区别， 工位依 18 编号并各设一个限位开关；为了呼车，每个工位设一呼车按钮，系统设启动及停车按钮各一个； 小车正转反转接触器各一个。 每个工位设呼车指示灯各一个。 每个工位应设置一个限位开关和一个呼车按钮， 系统要配置用于启动和停车按钮，这些是PLC 的输入元件；小车要用一台电动机拖动，电动机正转小车行驶向高位，反转时小车行驶向低位，电动机正转
5、和反转各需要一个接触器，是PLC 的执行元件，另外各工位还要有指示灯作为呼车显示。台车 控制对象 为各工位指示灯和控制台车运动的电动机。2、输入输出点设置限位开关/地址呼车按钮/地址系统启动停止按 钮输出SQ1X10STB1X0启动按钮K1X20止转继电器KM1Y0SQ2X11STB2X1停止按钮K2X21反转继电器KM2Y1SQ3X12STB3X2交替型按钮1号指示灯Y10SQ4X13STB4X32号指示灯Y11SQ5X14STB5X43号指示灯Y12SQ6X15STB6X54号指示灯Y13SQ7X16STB7X65号指示灯Y14SQ8X17STB8X76号指示灯Y15点动按钮7号指示灯Y1
6、68号指示灯Y17输入点共有18个，包括8个限位开关，8个呼车按钮，2个系统（启动/停止）按钮，输出点有10个，为正反转继电器2个，各工位对 应指示灯8个。3、PLC选型及硬件配置PLC选台达DVP SX2触摸屏选DOP-B10S61队机界面4、系统硬件设计5、系统控制软件设计(a)梯形图梯形图包括一个主程序和三个子程序。 主程序 见下图：呼叫时，继电器M60得电，常闭开关断开。P3子程序不会运行。因此数据寄存器D500与D501的初始状态不会影响电机线圈的运行子程序P1:TMOVUDM0XIIMOV0DSDDMOTQD5DD1MLlV口D5D0MOV4D&QDX15MOV玷D5叩MOVUD5
7、DDMOV阳DEiQDWET子程序P1用于采集台车当前位置数据，当台车停到哪号位，该位常开开关闭合，执行MOV!令则代表台车位置的数据送到数据寄存器D50Q子程序P2:xeM204m vClD5J1i ii/iXIM3j1 11/11/1ImcvK2D5D1MiO1 11/11/1_|movK?D5011 f1/1l/lX3M2D1 11/11/1ImovMOI1 1/1MOV西0501X5MX)_| I1/1Iz lMB馍05011 I/r1?X，MXT 1T/KfjD5Q1X7s_| 1_| A_J MOVraDCfli1 1l/lXI I I10 l/l1 1 XI 1 1r/L 10
8、1 II M2U |1 1X2T 1X31 HX4T HX5T 1X61 11 1-M201 H1 1I M50|M20T。D50IKIIkM20(M61T。D501aII(畸M20T。P501K3II(M63M20T。D50IMII I11 1(M64M20T。D50IK5II(M65M20T。P50IgII(M66M20T。D50III(M67M20T0D501II(畸Mg1烟-V1/11,口)M3K21|/L1vii-MSIK21I,1/11, 31收心1I/1/11胃二)MS)011. 1VI*)雁11/11m)M57立 1I/I,)M 即21I/1/11zJMZJ岫50!-L喇jSR
9、ET子程序P2用于收集按钮信号，若某位呼叫台车，通过MOVf令代表按下按钮的位置号的数据传送到数据寄存器D501。此时除了呼车工位指示灯，其他工位指示灯均灭。(这一功能通过比较指令来判断台车停在第几位，该位来给相应指示灯通电)。由于加入常闭开关M20M60的断开，任何工位都无法进行呼车，也不会再影响数据寄存器的值。执行完毕后返回主程序。则台车不动，延时一段时间。之后跳到子程序 P2来继续呼叫台车(b)工作原理假设台车停止在3 号工位， 此时各工位指示灯亮， 表示可以呼车，由P1子程序将台车当前位置3号送到D500,若5号工位进行呼叫，由P2子程序将5号工位呼叫信号送到D501，止匕时除5号工位
10、外其他各工位指示灯灭，接下来由P3子程序比较D500与D501信号，D500 (3)小于D501 (5) , Y0输出，电机正转，台车向高位(5)行驶，到 4 号位时 ,4 号限位开关闭合，再次采集小车位置信号，同理，台车向高位行驶，到达5 号位时，采集信号比较结果相等，系统开始延时30秒，提供5号位使用，使用完毕后，跳到子程序 P2,可以重 新开始呼叫。X21 为系统停止开关， 按下常闭开关 X21 使其断开， 8 个指示灯都会熄灭， 两个电机线圈都会失电。 而当再次按下常闭开关X21 使其断开，线圈不会得电，台车将不会运动。因为在刚才的停电过程中，数据寄存器D500和D501都被赋值为0,
11、子程序P#后将进入延时环节， 跳到 P2 子程序，以供台车继续呼叫。6、触摸屏程序调试在基本理解了台车控制系统的要求。 首先通过网上学习，找到了一个粗略而可行的设计方案：通过台车当前位置数据与按下呼叫按钮的位置数据的比较，来控制电动机线圈的正反转，实现台车向呼叫位置 运动。 设计了一个主程序与分别实现收集台车当前位置数据、 收集呼叫按钮的位置数据、比较这两个数据的大小功能的三个子程序。在一开始的调试中，主要问题是如何实现在按下呼叫按钮后锁住呼叫功能。 经过多次尝试， 发现在按下呼叫按钮给收集位置信号的数据寄存器的电路加入常闭开关M20实现其需要功能。但更难的困难的是如何在台车到达呼车工位时自动
12、停车并延时30s 后，能响应再次的呼车请求。在多次尝试后，试着在P3子程序后加跳转指令CJ P2, 跳到 P2 子程序，来实现再次呼车。当然仅加跳转指令后不是立刻就能成功，还需加入其它指令，如还需再加入一个限位开关 M40与串入开关T0,多次尝试，一步步向要求靠近。当然在这之后还遇到指示灯显示以及停电时关闭指示灯与电机线圈与满足停电再来电的保护要求等问题。 特别是指示灯显示要求， 刚开始思考实验可行思路时，并没有想到台车控制系统要求8 个指示灯，并且要求按下本工位的呼车按钮呼车时，该工位指示灯依然亮，其余各工位的指示灯均灭， 只是偏执的认为 8 个指示灯同时亮同时灭应该能满足实际要求， 结果只
13、能在已完成的程序加以改造， 多加思量，终于巧妙的运用比较指令完成了实验要求。总结通过本次系统设计， 让我学到了很多的东西。 首先让我意识到了团队合作精神的重要性。 由于这次系统设计要求有很多： 编写梯形图程序、触摸屏画面的设计、绘制硬件电路图纸、编写报告等等，全靠我一人之力，不可能在短时间完成，因此我把任务分为主要几部分，分给不同的组员来完成， 而我主要负责程序的编写与触摸屏的设计， 但就是单单这个任务也花了我5、 6 个晚上来完成。在这其中，我也领会到要想成功的做成某事，必须坚持地做下去，直到完成那天。同时我也了解到了作为一名理科生， 必须学会用各种途径在网上查找资料， 毕竟有些知识我们还没有接触到， 这就必须学会在网上查找自己所需要的知识， 下载相关文档来学习， 当然不是说下载的文档全部都需要学习， 只是要用的知识点可以都看看， 不用的知识可以略过。例如在梯形图程序的编写中，要用到比较指令，可以在电器控制与PLC_5 DVP-ES2EX2SS2SA2SW!技术手册中搜比较，一个个的查看，寻找最适合的。