【正文】 has a simple connection, control speed, high precision, reliability and maintainability, easy installation, maintenance and renovation. The design of PLC control technology as the core, with Germany39。 長期以來，PLC 始終處于工業(yè)自動化控制領域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設備提供了非?？煽康目刂茟?。柔性制造系統(tǒng)。PLC 通過輸入/輸出（I/O）裝置發(fā)出控制信號和接受輸入信號。進入 21世紀，中國是一個發(fā)展中大國，要加快科學技術發(fā)展、縮小與發(fā)達國家的差距，仍需要較長時期的艱苦努力，同時也有著諸多有利條件。例如：整個運行過程中，運料小車的速度很難設定，如果太快，啟動和制動時由于存在運料小車慣性難以控制的缺陷易造成物料的掉落、拋灑，這樣就不能實現(xiàn)安全的啟動停止。（2）自動控制：通過機器人技術，自動化設備終于實現(xiàn)了 PLC在小車自動控制系統(tǒng)在自動方面的應用。 設計取得的成果本文介紹了一種基于西門子 S7200 PLC控制的自動控制運料小車系統(tǒng)設計方案。設小車最初在左端，當按下啟動按鈕，則小車自動循環(huán)地工作，若按下停止按鈕，則小車完成本次循環(huán)工作后，停止在最初位置。 2 PLC概述 PLC的產(chǎn)生與定義 PLC的產(chǎn)生最初的電氣自動控制裝置是繼電接觸器控制系統(tǒng)，它是一種以繼電器、接觸器、按鈕、開關等為主要器件組成的邏輯控制系統(tǒng)，它具有結構簡單、生產(chǎn)成本低、抗干擾能力強、故障檢修直觀方便、適用范圍廣的特點。為了解決“繼電接觸器控制系統(tǒng)”存在的通用性、靈活性差、功能局限性大與通信、網(wǎng)絡方面欠缺的問題。到了 20世紀 70年代中期，PLC 開始采用微處理器。PLC的發(fā)展過程可分為四個階段。本階段為 PLC原理、結構、軟件、硬件趨向成熟的階段，PLC 的應用領域也開始向機床、生產(chǎn)線領域拓展。本階段，SIEMENS 公司以最早的 S3系列 PLC產(chǎn)品為主；1978 年后逐步被 S5系列替代。SIEMENS 公司的 PLC產(chǎn)品開始從 S5系列向 S7系列過渡，1995 年后推出 S7200/300/400等小、中、大型 PLC系列產(chǎn)品。與此同時，PLC 的網(wǎng)絡與通信功能得到迅速發(fā)展，PLC 不僅可以連接傳統(tǒng)的編程與通用輸入/輸出設備，還可以通過各種總線構成網(wǎng)絡系統(tǒng)，為工廠自動化奠定了基礎。與早期的PLC相比，現(xiàn)代的 PLC的內部組成元件有很大的不同，PLC 的體積被大幅度縮小。與 S5系列相比，S7300 的運算速度提高 16倍，基本存儲容量提高 12倍，最大存儲容量更是提高近 200倍，并且可以使用多種編程方式。除此之外，可靠性的提高，價格的不斷下降，使得 PLC的性能價格比得到提高。硬件設計PLC在硬件設計上采用了光電隔離、使用開關電源、選用高可靠性器件、有效的抗干擾與電磁屏蔽等措施來提高 PLC的可靠性。（4） 環(huán)境要求低，適應性強。 PLC的功能（1）基本控制功能。 PLC與DCS、工業(yè)PC自從微型計算機問世以來，工業(yè)控制一直是其重要的應用領域。 PLC的基本組成及其各部分作用PLC的硬件主要由中央處理器（CPU） 、存儲器、輸入接口電路、輸出接口電路、通信接口、內部電源等部分組成。（2）存儲器PLC內部所使用的存儲器，按用途分為：系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器、內部數(shù)據(jù)存儲器。數(shù)據(jù)存儲器在 S7200中稱“數(shù)據(jù)存儲區(qū)域” ，采用動態(tài) RAM進行存儲。（4）輸出接口電路輸出接口的主要作用是完成 PLC內部信號到外部信號的轉換。最基本的通信接口有 RS23RS42RS485 等標準的串行接口。 PLC的工作原理在 PLC電路中，PLC 可以分為輸入電路、內部控制、輸出電路三部分。每個輸入繼電器與輸入信號一一對應，當外部輸入“1”時，輸入繼電器“線圈”得電，內部控制電路中對應的輸入接點“吸合” 。在內部控制電路中，PLC 的定時器、計數(shù)器可以用繼電器控制線路的時間繼電器、計數(shù)繼電器進行等效。方案 2：運料小車在最初位置時，按下正轉啟動按鈕，如果運料小車處于停止狀態(tài)，則立即正轉運行，到達右限位開關后停止；等待裝料10s后，電機自動切換到反轉，小車開始后退，直至到達左限位開關處停止，等待卸料 5s后，運料小車回到最初位置，按下停止按鈕，運料小車完成一個工作周期。 系統(tǒng)描述本設計的控制對象是機械運料小車的電動機，其目的是通過控制電機的正反轉來控制機械運料小車在 A、B 兩地自動往復運動，從而實現(xiàn)在 B地卸料、在 A地裝料這一過程。電動機的最大容量為 1KW，則三級組合開關的額定電流為 10A，型號為 HZ1010。（5）熱繼電器的選擇（FR）熱繼電器的額定電流應大于電動機額定電流。一臺電動機的額定電流為 ，可以用整定電流范圍為 ——,熱元件整定電流的中間值要等于或稍大于電動機的額定電流值，則熱繼電器的型號為 R2016，此額定電流為 16A。（2）I/O 點數(shù)PLC的輸入/輸出點數(shù)是 PLC的基本參數(shù)之一。（6）I/O 地址分配方式采用 I/O 自動分配方式，地址連續(xù)、有序。PLC輸出點總計：4 個。 （2）電源總開關根據(jù)EN602041標注規(guī)定，為了使正的控制系統(tǒng)與電網(wǎng)隔離，機械設備的電氣控制裝置必須安裝電源總開關，在本次設計的控制系統(tǒng)中，設有空氣開關作為電源總開關，可斷開回路中的所有用電設備電源。 控制主回路見附錄2 系統(tǒng)控制回路設計在機械運料小車的控制回路主要由通電延時時間繼電器KTKT2；接觸器KMKM2；停止按鈕，啟動按鈕，限位開關等構成。當正轉接觸器 KM1線圈通電動作后，KM1的輔助常閉觸點斷開 KM2線圈回路，若使 KM1得電吸合，必須先使KM2斷電釋放，其輔助常閉觸頭復位，這就防止了 KMKM2 同時吸合造成相間短路，這一線路環(huán)節(jié)稱為互鎖環(huán)節(jié)。（1）按下電動機正轉啟動按鈕 SB1，接觸器線圈 KM1通電，與 SB1并聯(lián)的 KM1的輔助常開觸點閉合，形成自鎖，以保證 KM1線圈持續(xù)通電，同時串聯(lián)在電機主回路中的 KM1的主觸點閉合，接通電動機 M，電動機正轉，機械運料小車前進；（2）當行駛至限位開關 ST1處，ST1 的常開觸點閉合，常閉觸點斷開，使 KM1線圈失電，電機停轉，機械運料小車停止，同時通電延時繼電器 KT1的線圈接通，其輔助常開觸點閉合，裝料指示燈 L1變亮；（3）延時 10S后,時間繼電器的延時閉合常開觸點 KT1閉合，接觸器KM2線圈通電并自鎖，兩個常閉觸點 KM2斷開，指示燈 L1熄滅，同時使 KM1線圈失電，然后電機反轉運行，機械運料小車后退；（4）當行駛至 ST2處，其常開觸點閉合，時間繼電器 KT2線圈帶電，KT2常開觸點閉合，卸料指示燈 L2變亮；（5）延時 8S后，線圈 KT2的常開觸點閉合，回到電動機的正轉運行狀態(tài)。繼電器電路中的時間繼電器的功能用 PLC內部的定時器來完成，它們與 PLC的輸入位、輸出位無關，KTI 和 KT2分別用 T37和 T38來完成相應的延時功能，F(xiàn)R 熱繼電器的動斷觸點具有鎖存功能，在繼電器電路中只出現(xiàn)一次，并且與 PLC的負載串聯(lián)，不必將其作為 PLC的輸入信號，將它放在 PLC的輸出回路中，與相應的外部負載串聯(lián)。 。當系統(tǒng)處于初始步時， 為“1” ，步 ，系統(tǒng)由初始步到 ， 成為活動步。 控制系統(tǒng)的梯形圖運料小車的流程圖如 52所示， 開始按下電機正轉按鈕 S B 1行駛至 S T 1 處 ， 裝料指示燈 L 1 亮 ， 延時 1 0 S 時間到電機反轉 ， 機械運料小車后退行駛至 S T 2 處 ， 卸料指示燈 L 2亮 ， 延時 8 S 時間到按下停止按鈕 S B 3結束運料小車前進否否否是是是圖52 流程圖根據(jù)控制系統(tǒng)的順序功能圖和運料小車的流程圖編寫梯形圖7 STEP7Micro/WIN編程軟件的應用 軟件的功能簡介 STEP7編程軟件是用于 SIEMENS公司 S7系列 PLC的工具軟件，它包括了用于 S7200 PLC 的 STEP7Micro/WIN與用于 S7300/400 PLC的 SIEP7兩種基本工具軟件。編程軟件可以用于帶有集成式 S7200的數(shù)控系統(tǒng)，如SIEMENS SINUMERIK 802等。其中，SIMATIC 指令系統(tǒng)的功能較豐富，可以使用非 IEC 611313標準指令，以實現(xiàn)特殊的 PLC功能。 對于以上兩種情況，STEP7Micro/WIN 軟件可以根據(jù)所選擇的指令系統(tǒng)與 CPU模塊的型號進行自動識別。 （2）軟件安裝步驟 ——將 STEP7 MICRO WIN安裝光盤插入 CD/DVD ROM。 即使安裝過程中出現(xiàn)選擇錯誤，也無須重新啟動安裝過程，在安裝軟件完成后，還可以進行必要的調整。畢業(yè)論文即將完成，回想起做畢業(yè)設計的經(jīng)過，讓我感觸頗深：(1)“每天早晨叫醒我的不再是鬧鐘，而是畢業(yè)設計” 。例如，西門子S7200系列的PLC，因為之前沒有接觸過，在學習階段遇到的難題，經(jīng)過自己的努力，熟悉了并掌握一些知識，所以說努力之后，會有收獲。畢業(yè)設計是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，也讓我收獲很多：通過這次比較完整的設計出機械運料小車的PLC控制系統(tǒng)，使我擺脫了單純的理論知識和不求甚解的學習狀態(tài)；鍛煉了我綜合運用所專業(yè)基礎知識和解決實際問題的能力；提高了我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范、電腦繪圖和使用S7200軟件等專業(yè)能力水平。我的能力也得到了提高，正是這一次設計讓我積累無數(shù)的實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。雖然只是短短的幾個月，楊老師卻讓我受益匪淺，不只是知識，更重要的還有對工作的態(tài)度。由于筆者水平有限，在理論的描述、資料的運用等方面難免有不當、不深，不周之處，有些觀點也尚欠成熟，敬請各位老師批評指