07-08 学年创新设计与实践实训报告题 目:基于西门子 PLC 的送料车自动往返循环控制 院系名称： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 起止日期： 地 点: 指导教师评语：签名： 年 月 日2目 次1 引言 .32 总体方案设计 .321 送料车自动循环控制系统的构成 .322 工作过程 .323 方案设计 .43 硬件设计 .54 软件设计 .641 PLC 程序编写 .642、监控软件设计 .743、通讯软件设计 .75 组态界面设计 .751 标记名字典 .85. 2 动画编程 .8521 动作脚本 .8522 条件脚本 .8523 InTouch 动画界面 .106 PLC 梯形图程序 .137 安装调试过程 .1471 PLC 的安装方式 .1472 安装环境 .1573 安装注意事项 .1574 调试中遇到的问题及解决办法 .157.4.1 各状态步的驱动处理的检查 .157.4.2 状态的转移处理的检查 .157.4.3 常见的故障 .168 测试结果分析 .16总 结 .17致 谢 .18参 考 文 献 .1931 引言70 年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使 PLC 从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器。随着现代工业设备的自动化越来越多的工厂设备采用 PLC,变频器,人机界面自动化器件来控制,因此自动化程度越来越高。送料小车控制系统使用了 PLC 控制，采用了 MODBUS 通信协议实现 PLC 与InTouch 之间的通讯。被控对象是送料车，属于自动循环控制系统，该系统能安全、可靠运行的情况，实现计算机自动监控。 2 总体方案设计本系统采用了 PLC 控制原理，设计总体控制方案，用 INTOUCH 组态软件进行实时控制的监控。21 送料车自动循环控制系统的构成送料车工作示意图如图 1 所示。车子由电动机拖动，电动机正转车子前进，电动机反转车子后退。在装料和卸料的地方有限位开关来实现，当小车到达卸料处时，碰到限位开关 SQ2，实现小车的停车和卸料动作；当小车到达装料出时，碰到限位开关 SQ1，实现小车的装料动作。4图 2.1 送料车工作示意图22 工作过程（1）第一次按下送料按钮，预先装满料的小车前进送料到达卸料处（SQ2）自动停下来卸料。（2）经过卸料所需设定的时间2 延时后，车子则自动的返回到装料处（SQ1） 。（3）经过装料所需设定的时间1 延时后，车子自动的再次前进送料，卸完料后车子又自动返回装料，如此自动往返循环送料。当输入为停止信号时，系统将停止运行。工作过程如图 2.2 所示:图 2.2送料车工作过程流程图23 方案设计根据控制目的和要求，经过仔细分析各种因素，制定了整体的设计方案：以西门子的 PLC(S7-224CN)为核心，完成对输入输出点的控制。监控系统通过MODBUS 通信协议与 PLC(S7-224CN)进行 I/O 点的通信。输入部分包括：启动/停止按钮输入;输出部分包括:装料和卸料的控制,电机的正转与反转的控制。模块框图如图 2.3 所示:开始信号 小车前进 小车卸料 小车后退 小车装料5信号输入部分 信号输出部分西门子 PLC S7-200 控制器CPU 224 MODBUS通信协议INTOUCH监控界面图 2.3总体方案设计方框图3 硬件设计根据控制要求，主控设备选用 PLC S7-200 CPU 224，小车的行程控制采用限位开关（2 个） ，系统的启动、停止、采用按钮实现，输出采用接触器（2个）控制，一个实现前进，另一个完成后退功能，直接用来控制电机的正反转来实现,电机不转时就是小车停止的实现。PLC 控制器的选择如表 3.1：表 3.1 控制器 CPU 技术参数定时器总数256 定时器；4 个定时器（1ms） ；16 定时器（ 10 ms） ；236 定时器（100 ms）内部存储器位掉电保存256（由超级电容或电池备份）112（存储在 EEPROM）布尔量运算执行时间 0.22s 每条指令PPI,DP/T 波特率 9.6、19.2、187.5Kps点到点(PPI 主站模式) 是（NETR/NETW）MPI 连接 共 4 个，2 个保留（1 个给 PG，1 个给 OP）存储器用户程序大小 8192 字节6采用 PLC 控制的输入输出装配接线图如图 3.1： UVWNPLCS7-200CPU 224KM4KM3KM2KM1+24V-24VKM1KM3FU2FRM3QSSB0SB1SQ1SQ2I0.0I0.1I0.3I0.2Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3LN1M位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位FU1图 3.1 硬件电路图 4 软件设计运行模式下编辑 12288 字节数字 I/O 映象区 256(128 输入/128 输出)本机数字量 I/O 4 输入/4 输出掉电保持（超级电容） 100 小时/典型值（40C 时最少70 小时）741 PLC 程序编写根据控制要求，使用专用编程软件，编写 PLC 控制程序，控制程序包括启动、停止按钮、数据采集等。本实验要用到的是 I/O 数字量，实验中采用了四个输入四个输出的 I/O 点，I/O 点分配如表 4.1：表 4.1 I/O 点分配输入点 输入点作用 输出点 输出点作用I0.0 启动按钮 SB0 Q0.0 前进 KM1I0.1 停止按钮 SB1 Q0.1 卸料 KM2I0.2 前进限位开关 SQ2 Q0.2 后退 KM3I0.3 后退限位开关 SQ1 Q0.3 装料 KM4继电器为五个，如表 4.2 所示：表 4.2 继电器继电器名称 继电器作用M0.0 启动/停止SM0.1 主站通讯协议SM0.0 从站通讯协议T37 卸料延时 10 ST38 装料延时 10 S42、监控软件设计送料车自动往返循环控制系统的监控界面组态软件作为开发平台，主要有控制对象的图形界面和数据库变量组成，数据库变量通过通信接口