基于PLC的自動往返送料小車控制系統設計

高天宇

摘要：可編程序控制器PLC現已廣泛地應用于自動控制領域，運料小車在現代化的工廠中普遍存在，本文介紹了西門子PLC控制自動往返送料小車的系統設計，闡述了自動往返小車的運行過程，分析了自動往返小車的PLC的選擇及資源配置，并設計了系統軟件流程圖。

關鍵詞：PLC；自動化；送料小車

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0007-01

可編程序控制器（PLC）是一種用于工業自動化控制的專用計算機，實質上屬于計算機控制方式。PLC 與普通微機一樣。以CPU 作為字處理器，實現字運算和數據存儲，另外還有位處理器，進行位運算與控制。PLC 控制具有可靠性高、易操作、易維修。編程簡單、靈活性強等特點。

現代工廠運用PLC 控制運料小車來代替傳統的人力推車運料，使生產自動化、智能化，大大提高了生產效率，降低了勞動成本。

1 運料小車自動往返控制系統概述

系統結構示意圖如圖1所示。

自動往返送料小車分別在工位一、工位二、工位三這三個地方來回自動送料，小車的運動由一臺交流電動機進行控制。在三個工位處，分別裝置了三個傳感器SQ1、SQ2、SQ3用于檢測小車的位置。在小車運行的左端和右端分別安裝了兩個行程開關SQ4、SQ5，用于定位小車的原點和右極限位點。

2 運料小車自動往返控制系統硬件設計

西門子S7-200系列在集散自動化系統中充分發揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制應用領域。覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業及民用領域。根據對運料小車自動往返控制系統控制要求的分析，控制系統的輸入有11個點，輸出為2點并結合實際情況，并考慮到成本，選擇西門子S7-200的CPU226模塊，集成24輸入/16輸出共40個數字量I/O點。系統的I/O分配見表1所示。

在整個控制系統中，工位1、2、3的輸入分別由三個接近開關SQ1、SQ2、SQ3來完成，三個接近開關分別安裝在這三個工位，接近開關是一種非接觸式開關型傳感器，它在本設計中的作用是當小車到達某一工位，與裝在該工位的接近開關距離非常接近時，該開關迅速發出電信號。原點和右限位點的輸入分別由行程開關SQ4和SQ5來完成。

3 運料小車自動往返控制系統軟件設計

系統控制送料小車的左行和右行是通過電動機的正反轉來實現的。

（1）當系統上電時，無論小車處于何種狀態，首先回到原點準備裝料，等待系統的啟動。

（2）當系統的手/自動轉換開關打開自動運行檔時按下啟動按鈕SB1，小車首先向右運行到工位一的位置，程序梯形圖如圖2所示，等待10秒卸料完成后向右運行到工位二的位置，等待10秒卸料完成后向右運行到工位三的位置，停止5秒后接著向左運行到工位二的位置，停止5秒后再向左運行到工位一的位置，停止5秒后再向左運行到原點位置，等待下一輪的啟動運行。

（3）當按下停止按鈕SB2時系統停止運行，如果電機停止在某一工位，則小車繼續停止等待：當小車正運行在去往某一工位的途中，則當小車到達目的地后再停止運行。再次按下啟動按鈕SB1后，設備按剩下的流程繼續運行。

（4）當系統按下急停按鈕QS0時，小車立即要求停止工作，直到急停按鈕取消時，系統恢復到當前狀態。

（5）當系統的手/自動轉換開關SA1打到手動運行檔時，可以通過手動按鈕SB3、SB4控制小車的向右/向左運行。

4 結語

本設計中的自動往返送料小車控制系統是采用PLC的核心控制技術來實現的，大大提高了工作效率，也使整個工作過程更加安全可靠。下一步的設計目標是采用組態王或其他組態軟件進行仿真，實時監控系統工作，提高系統故障分析度。

參考文獻

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