plc的载物转台控制系统的设计
【】 本系统的设计是基于S7-300系列PLC控制的转台控制系统,本文介绍了该控制系统的整体结构、系统构成和工作原理。通过PLC进行逻辑控制，由变频器进行转速调节。本文在系统的设计部分，对硬件系统配置、选型和软件系统的流程设计、程序设计进行了详细的介绍，并指出了系统设计过程中存在的问题，给出相关解决方法。该转台控制系统性能良好，硬件模块工作稳定、可靠,变频器的控制方式采用DP接口与MODbus转换协议模块，增加了通信速度，提升系统的实时性。
目 录
引 言 1
一、 转台的控制方案论证 2
（一）应用单片机进行控制 2
（二）应用工控机进行控制 2
（三）应用PLC进行控制 2
二、载物转台控制系统的硬件设计 3
（一）PLC可编程控制器的选型 3
（二）人机界面HMI的选择 3
（三）接近开关的选择 3
（四）行程开关的选择 4
（五）变频器的选择 4
（六）温度传感器的选择 6
（七）转速编码器的选择 6
（八）主电路设计 7
（九）控制电路设计 7
三、载物转台控制系统的软件设计 12
（一）STEP7 软件介绍 12
（二）PLC程序流程设计 13
四、载物转台控制系统的组态设计 17
（一）MCGS软件介绍 17
（二）组态设计效果 18
总 结 20
致 谢 21
参考文献 22
附录 1控制系统原理图 23
附录2控制程序 24
引 言
随着自动化系统和智能系统的普及，人民生活和生产水平的不断提高，生产效率也在不断提高。计算机技术的兴起极大地改变了人们的生活方式。随着微电子技术、计算机软硬件技术的飞速发展和现代控制理论的不断完善，自动控制技术得到了迅速发展。不言而喻，它已成为国家军事实力和经济实力的重要标志。同时，自动控制技术已成为关系到国民经济命脉和生存的重要技术之一。转台作为机械、电气、自动化控制等领域半实物、物理仿真和控制的关键硬件设备，在实际 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
应用中发挥着极其重要的作用，促进了工业自动化的快速发展。
随着科学的进步，转盘的工业设计取得了前所未有的进步，因为它大大提高了工业生产的工作效率，并广泛应用于工业生产的各个领域，包括航空航天等。本项目的目的和任务是通过比较几种常用的控制方式，选择一种更适合经济和工程的控制系统。用于完成转台轴线的实时采集、监控和运动姿态控制。由于转盘是一种中小型机械设备的生产，应用PLC控制转盘具有功耗低、操作方便、安装维护方便、可靠性高、抗干扰能力强等优点。PLC转台控制装置的设计在管道运行中起着重要的作用。设计简单易懂，逻辑性强。
随着航空航天工业的发展，惯性元件的精度不断提高，对试验转台性能指标的要求也越来越高。本文以PLC载波控制的研究为背景，根据转台的总体方案，着重讨论了控制器的设计和实时软件的开发。科学的发展也促进了机械的不断进步，无论是外观、材料还是性能都有了很大的提高。在控制系统中，随着时间的变化，转盘的自动化程度越来越高。另一方面，变速器的工作温度也由常温高压变为高温高压，由紧变松。目前，转盘的设计与控制正朝着不锈钢、宽宽、松、高温、紧凑、美观大方的结合方向发展。最显著的特点是机电一体化程度越来越高。机电一体化是目前新型转台的发展方向。
计算机的兴起是由于其完善的自动化能力和劳动力的完全分离。除了前面的开发，在整个工作过程中，完全实现了无人参与的实现。这是人的权利的一次释放。在计算机的参与下，转台在精度控制、自动操作和自动检测方面取得了很大的进展。转盘计算机控制系统的发展也经历了从单机集中控制到多机集中控制的过程。
转台的控制方案论证
（一）应用单片机进行控制
单片机是一种集成电路芯片，它将CPU RAM、ROM、多个I/O端口和中断系统、定时器/定时器等功能（包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路复用器、A/D转换器等）与VLSI技术集成在一块硅芯片中。小型、完善的单片机系统在工业控制领域得到了广泛的应用。从80年代开始，从当时的4位和8位单片机，到现在的32位300m高速单片机。
单片机自身优点:
1.单片机集成度高。单片机包括CPU、4KB容量的ROM (8031无、128B 容量的RAM、2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口。
2.系统结构简单，使用方便，实现模块化。
3.单片机可靠性高，可工作到10^6 ~10^7小时无故障;
4.处理功能强，速度快。
5.低电压，低功耗，便于生产便携式产品
6.控制功能强
7.环境适应能力强。
比较其他控制器其缺点:
用单片机制作的主控板受制版工艺、布局结构、器件质量等因素的影响导致抗干扰能力差，故障率高，不易扩展，对环境依赖性强，开发周期长。一个采用单片机制作的主控板不经过很长时间的实际验证很难形成一个真正的产品。
（二）应用工控机进行控制
工控机(Industrial Personal Computer, IPC) 即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。
（三）应用PLC进行控制
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器( Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。
目 录
引 言 1
一、 转台的控制方案论证 2
（一）应用单片机进行控制 2
（二）应用工控机进行控制 2
（三）应用PLC进行控制 2
二、载物转台控制系统的硬件设计 3
（一）PLC可编程控制器的选型 3
（二）人机界面HMI的选择 3
（三）接近开关的选择 3
（四）行程开关的选择 4
（五）变频器的选择 4
（六）温度传感器的选择 6
（七）转速编码器的选择 6
（八）主电路设计 7
（九）控制电路设计 7
三、载物转台控制系统的软件设计 12
（一）STEP7 软件介绍 12
（二）PLC程序流程设计 13
四、载物转台控制系统的组态设计 17
（一）MCGS软件介绍 17
（二）组态设计效果 18
总 结 20
致 谢 21
参考文献 22
附录 1控制系统原理图 23
附录2控制程序 24
引 言
随着自动化系统和智能系统的普及，人民生活和生产水平的不断提高，生产效率也在不断提高。计算机技术的兴起极大地改变了人们的生活方式。随着微电子技术、计算机软硬件技术的飞速发展和现代控制理论的不断完善，自动控制技术得到了迅速发展。不言而喻，它已成为国家军事实力和经济实力的重要标志。同时，自动控制技术已成为关系到国民经济命脉和生存的重要技术之一。转台作为机械、电气、自动化控制等领域半实物、物理仿真和控制的关键硬件设备，在实际 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
应用中发挥着极其重要的作用，促进了工业自动化的快速发展。
随着科学的进步，转盘的工业设计取得了前所未有的进步，因为它大大提高了工业生产的工作效率，并广泛应用于工业生产的各个领域，包括航空航天等。本项目的目的和任务是通过比较几种常用的控制方式，选择一种更适合经济和工程的控制系统。用于完成转台轴线的实时采集、监控和运动姿态控制。由于转盘是一种中小型机械设备的生产，应用PLC控制转盘具有功耗低、操作方便、安装维护方便、可靠性高、抗干扰能力强等优点。PLC转台控制装置的设计在管道运行中起着重要的作用。设计简单易懂，逻辑性强。
随着航空航天工业的发展，惯性元件的精度不断提高，对试验转台性能指标的要求也越来越高。本文以PLC载波控制的研究为背景，根据转台的总体方案，着重讨论了控制器的设计和实时软件的开发。科学的发展也促进了机械的不断进步，无论是外观、材料还是性能都有了很大的提高。在控制系统中，随着时间的变化，转盘的自动化程度越来越高。另一方面，变速器的工作温度也由常温高压变为高温高压，由紧变松。目前，转盘的设计与控制正朝着不锈钢、宽宽、松、高温、紧凑、美观大方的结合方向发展。最显著的特点是机电一体化程度越来越高。机电一体化是目前新型转台的发展方向。
计算机的兴起是由于其完善的自动化能力和劳动力的完全分离。除了前面的开发，在整个工作过程中，完全实现了无人参与的实现。这是人的权利的一次释放。在计算机的参与下，转台在精度控制、自动操作和自动检测方面取得了很大的进展。转盘计算机控制系统的发展也经历了从单机集中控制到多机集中控制的过程。
转台的控制方案论证
（一）应用单片机进行控制
单片机是一种集成电路芯片，它将CPU RAM、ROM、多个I/O端口和中断系统、定时器/定时器等功能（包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路复用器、A/D转换器等）与VLSI技术集成在一块硅芯片中。小型、完善的单片机系统在工业控制领域得到了广泛的应用。从80年代开始，从当时的4位和8位单片机，到现在的32位300m高速单片机。
单片机自身优点:
1.单片机集成度高。单片机包括CPU、4KB容量的ROM (8031无、128B 容量的RAM、2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口。
2.系统结构简单，使用方便，实现模块化。
3.单片机可靠性高，可工作到10^6 ~10^7小时无故障;
4.处理功能强，速度快。
5.低电压，低功耗，便于生产便携式产品
6.控制功能强
7.环境适应能力强。
比较其他控制器其缺点:
用单片机制作的主控板受制版工艺、布局结构、器件质量等因素的影响导致抗干扰能力差，故障率高，不易扩展，对环境依赖性强，开发周期长。一个采用单片机制作的主控板不经过很长时间的实际验证很难形成一个真正的产品。
（二）应用工控机进行控制
工控机(Industrial Personal Computer, IPC) 即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。
（三）应用PLC进行控制
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器( Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。
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