基于PLC的送料小車的自動(dòng)控制系統(tǒng)與仿真

摘 要：一般來說，對電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制常見的控制環(huán)節(jié)可分為點(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)、行程控制、順序控制等，該文選擇了難度較大的物料小車兩處送料PLC控制仿真，并通過兩種方案仿真結(jié)果對比提出了對該類控制的邏輯思考與設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：可編程控制器 PLC 開關(guān)邏輯控制 仿真

中圖分類號：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0051-02

機(jī)械自動(dòng)化過程離不開傳統(tǒng)的電機(jī)拖動(dòng)和電氣控制系統(tǒng)，而PLC是一種在電氣控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的智能產(chǎn)品，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制微機(jī)。

目前，PLC技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中，成為一種最重要、最普及的工業(yè)控制裝置。被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC，機(jī)器人，CAD/CAM）之一。它的應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域已廣泛用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂各行各業(yè)，隨著性能價(jià)格比不斷提高其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大。

1 課題的提出

PLC技術(shù)應(yīng)用大致分為以下幾個(gè)具體方面：

開關(guān)量邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)等。其中開關(guān)量控制是最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。它用來取代傳統(tǒng)的繼電接觸控制電路，以實(shí)現(xiàn)邏輯控制，順序控制。即可用于單臺電動(dòng)機(jī)的控制，也可用于多機(jī)聯(lián)控及自動(dòng)化流水線等。如下的仿真課題正是開關(guān)量邏輯控制的綜合研究。

2 控制要求

控制要求是：

物料小車一處裝料，兩處卸料，且兩處卸料是同一方向，即第二次卸料與第一次卸料沿同一路徑經(jīng)過第一次卸料點(diǎn)后再前進(jìn)到第二卸料點(diǎn)卸料。

分析：如果是一處裝料，另一處卸料，只要采用行程控制和定時(shí)控制即可，但兩處卸料的關(guān)鍵和難題是當(dāng)?shù)诙涡读辖?jīng)過第一次卸料時(shí)的行程開關(guān)時(shí)，應(yīng)采用兩種方法，一是設(shè)法不讓開關(guān)動(dòng)作，這難于辦到；二是開關(guān)動(dòng)作了，但對控制電路或不起作用，我們的仿真方案采用了第二種方法。

3 設(shè)計(jì)方案

3.1 方案一

PLC輸入與輸出接口 （I/O）：

輸入端口：

輸出端口：

Y0：正傳接觸器線圈

Y1：反傳接觸器線圈

M100：輔助繼電器

T0、T1：時(shí)間繼電器

如圖1所示，小車在限位開關(guān)X4處裝料，在行程開關(guān)X5和X3兩處輪流小在一個(gè)工作環(huán)中有兩次右行都要碰到行程開關(guān)X5，第一次碰到時(shí)停下卸料，第二次碰到時(shí)則繼續(xù)前進(jìn)，因此，應(yīng)設(shè)置一個(gè)具有記憶功能的編程元件用它來是第一次還是第二次碰到X5。圖1中M100就起到該作用。當(dāng)?shù)谝淮闻龅絏5 時(shí)，M100接通并自鎖，并在X5兩端，短接了X5，為第二次卸料做好準(zhǔn)備。當(dāng)?shù)诙涡读吓龅絏3又使M100斷電，并為下一個(gè)工作循環(huán)做好準(zhǔn)備。

仿真過程如下：

仿真通過FX—TRN—BEG—C 來完成。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)開始裝料裝料完畢小車右行到達(dá)第一卸料點(diǎn)：

先撞開X5常閉觸點(diǎn)→小車停下→卸料，卸料畢→返回左端。

后撞合X5常開觸點(diǎn)M100得電→與X5常閉觸點(diǎn)并聯(lián)的M100常開觸頭閉合→為第二次送料碰到X5時(shí)控制過程做好準(zhǔn)備。

當(dāng)小車第二次送料再次碰到X5時(shí)，小車未停下來，因?yàn)镸100的常開觸點(diǎn)將X5常閉觸點(diǎn)短接因而使小車越過第一次卸料點(diǎn)到達(dá)第二卸料點(diǎn)。從而完成一個(gè)循環(huán)周期

3.2 方案二

PLC輸入與輸出接口 （I/O：

輸入端口：

X0：正傳啟動(dòng)按鈕

X1：反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕

X2：總停止按鈕

X3、X4、X5：行程開關(guān)

輸出端口：

Y0：正傳接觸器線圈

Y1：反傳接觸器線圈

C0：計(jì)數(shù)器

T0、T1：時(shí)間繼電器

前面提到該控制過程的關(guān)鍵是；設(shè)法利用一個(gè)具有記憶功能的編程元件區(qū)分開小車第一次還是第二次送料。這里改用計(jì)數(shù)器C0來完成。把M100常開換成C0常開，X5作為C0的計(jì)數(shù)脈沖，只有第二次送料時(shí)C0才閉合。仿真結(jié)果完全滿意。梯形圖如圖2。

3.3 兩種仿真方案結(jié)果對比

兩種仿真方案均運(yùn)行準(zhǔn)確無誤，達(dá)到預(yù)期控制要求，兩種方案的設(shè)計(jì)思路較易理解并完成設(shè)計(jì)，相比之下第二種方案更優(yōu)一些，它用計(jì)數(shù)器來分辨第一次還是第二次卸料，因?yàn)樵O(shè)定C0 K2，即到第二次卸料時(shí)C0的觸點(diǎn)才能動(dòng)作，并按預(yù)定設(shè)計(jì)完成控制，在思路上很易理解，接受。

4 結(jié)語

關(guān)于電動(dòng)機(jī)的開關(guān)邏輯控制一直是自動(dòng)化控制的重點(diǎn)，因此對它的仿真控制具有相當(dāng)重要的實(shí)際意義。本文通過對被控對象整定方案的優(yōu)化，仿真結(jié)果表明：性能指標(biāo)完全達(dá)到預(yù)期效果，程序高效可靠，性能穩(wěn)定。

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