基于plc的运料小车控制系统设计【字数：6767】
目录
一绪论 1
（一）研究背景 1
（二）研究意义 1
二、运料小车结构与运动分析 2
（一）运料小车结构 2
（二）运料小车运动分析 2
三、运料小车控制系统硬件选型设计 4
（一） PLC选型与I/O设计 4
1. S7200PLC特点 4
2. S7200PLC 硬件结构 5
3. 通信格式 6
3.1.2 I/O设计 6
（二）伺服电机选型 8
四、运料小车控制系统软件设计 9
（一）PLC程序组成 9
（二） S7200 PLC 工作流程 10
（三） S7200PLC的程序结构 11
（四）I/O分配 12
（五）PLC接线电路设计 13
（六）梯形图设计 13
五、总结 14
参考文献 15
致谢 16
附图 17
一 绪论
（一）研究背景
现如今，制造业将进入一个全新的更加智能化更加敏捷化阶段，而敏捷制造势必将成为新兴企业的主导模式。抓住机遇开发适应市场变化的新产品将是公司赢得对外竞争的重要途径。为了解决并降低生产数量和生产成本之间的倚赖性，有必要开发灵活的生产设备。重型制造组件的可编程，可重新配置和快速响应功能可在小批量生产中实现接近中等和大批量生产效率。由于其自我规划，可编程，基于传感器的控制和协作作业，机器人势必将取代敏捷制造设备和系统的原有组成部分。为制造业从传统迈向敏捷提供了可靠且重要的技术手段支持。基于 PL *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072#
C的运料小车是现代制造生产企业物流运输系统中的一种运输机器人和重要的运输设备。它主要用于运输车间生产所需的各种物料，为系统的灵活，集成和高效提供了重要保障。
在现场使用环境中，运输小车主要用于搬运和加工工件。运料小车的动力来源是三相交流异步电动机，通过电机的驱动使得小车能够按照一定的速度在一定的方向上进行运动。在运料小车的运动方向控制上则只需要控制电机的正反转，使车轮在电机的牵引下进行多方向的旋转，从而使小车获得动力运行前进。当控制系统处于正常操作时，通常设置为连续操作。但在一些特殊情况下，需要进行控制状态的切换，能够将连续运行切换为系统设为点动控制，因此，运料小车的控制实际上是电机点动和连续正向和反向控制。
（二）研究意义
本文通过对基于PLC的运料小车的控制系统的设计应用展开叙述运料小车的方法、原理和流程。通过文献学习和试验的研究方法，进行详细的设计过程。通过本文详细的PLC的硬件与软件流程设计，能够使得运料小车在控制过程中更加的准确、符合实际的逻辑性，能够更加快速的完成运料任务。
同时，随着工业4.0和制造业不断的走向智能化的今天，通过本文的叙述能够对运料小车的应用进行更深入的研究。拓宽PLC的应用范围，使得PLC控制的运料小车在一定程度得到技术人员的重视。
二 运料小车结构与运动分析
（一） 运料小车应用背景
运料小车作为工厂自动化应用趋势下的设备，在当今工厂车间物料运输中占有很重要的地位。其主要应用场景为工矿企业的生产线和仓库当中，主要负责对物料的装卸货工作，同时也在大型物流企业快件的分拣工作中得到应用。
（二） 运料小车控制组成
主要机构由PLC、电机、传感器构成，由多种零件通过电路连接组合而成。
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图11 小车的框架图
运料小车可以实现自动化生产，降低生产成本和时间，满足部分行业的生产需要。其系统具有维修操作方便、编程简单、控制速度快、精准度高、可维护性好、转换维护方便等优点。其缺点需要经常检查，维护。
（三） 运料小车运动分析
直流电机固定安装在运料小车的车辆底座下侧，后轮受到电机驱动获得动力运行，前轮受步进电机控制实现向左向右转向。PLC作为小车的控制系统中心与触摸操作显示屏，直流/步流电机相连接。获得其小车运行过程中的位置、行驶速度和小车行驶方向周围障碍物的信息同时向电磁制动器、步进电机和直流电机输出相对应的运行控制指令。触摸屏充当操作员界面，为用户提供可视操作平台。
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图12小车行径图
在工作中，运料小车以设计的行驶路线运行（上图所示），由PLC编写的程序控制，伺服电动机驱动和灰度传感器检测等实现对运料小车的控制。完成运料小车在行驶过程中对多个站点进行装货卸货的工作。
运料小车可沿轨道行走，并停留在指定的位置进行装卸物料。其车前面安装了四个传感器用于检测地面灰度，并根据检测结果实时校正运输小车的行进路线，使运料小车始终沿着同时，运料小车检测停车装载点和停车卸载点，停在这些指定位置，并控制小车通过 PLC在装载站和卸载站装卸。从而达到运送物料的目的。
三 运料小车控制系统硬件选型设计
（一） PLC选型与I/O设计
PLC从开始问世直到现在，一直走在不断自我发展，自我革新的道路上。市面上不同品牌的PLC越来越多，不同品牌、不同型号的性能指标差别很大，所侧重的使用场合也不尽相同。在本课题中使用PLC实现运料小车的控制。
1. S7200PLC特点
西门子（SIEMENS）公司作为最早研制PLC的企业，其PLC产品具有种类丰富，功能齐全，质量可靠，使用技术难度低等特点。选择西门子PLC S7200，它不仅能够满足设备监测的基本控制需求，还有具有以下几点优势。
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