PLC的自动智能寻址小车控制系统的设计
PLC的自动智能寻址小车控制系统的设计[20200128195403]
摘要
自动化生产中，机器的工作点往往需要按一定顺序实现往返运动，在一定时候还需在某些位置有一定的时间停留，自送料小车问世以来相应的解决了这些难题，但是送料小车仍是单一的起到货运的功能，为了让送料小车更广的适应恶劣的工作环境，工人的劳动强度能够大大降低，提高工作效率。本设计是工业生产、码头货运的重要的一部分。
本设计是应用PLC对自动智能寻址小车控制统系的设计，自动智能寻址小车具有自动和手动两种选择，手动分为面板按钮和无线模块装置。本设计主要应用于生产车间的流水线的货物运输、故障报警、停站显示、紧急停止等功能。与传统的送料小车相比功能不再单一、控制多样化，且应用更加广范。
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关键字:】PLC；智能小车；程序设计
目录
一、 绪 论 1
(一) 选题背景 1
(二) PLC的概况及智能小车的主要内容 1
二、智能小车主要内容 5
(一) 手动控制系统的设计要求 5
(二) 遥控控制系统的设计要求 5
(三) 自动控制系统的设计要求 6
三、 自动智能寻址小车系统的方案选择 6
(一) 可编程控制器PLC与分散控制系统DCS的比较 6
(二) 可编程控制器PLC与单片机控制系统MCU的比较 6
四、硬件设计 7
(一) 电动机正反转的连接图 7
(二) 器件的选择 8
(三) 无线模块电路的设计 8
(四) 铁轨的设计 10
五、软件设计 11
(一)智能小车的总设计框图 11
(二)小车的输入输出分配表 11
(三) PLC端子的接线图 12
(四)梯形图的分段设计 13
1．程序控制总框图 13
2．自动控制程序 14
3．手动控制程序 15
六、总结 17
七、致谢 18
八、参考文献 18
一、 绪 论
(一) 选题背景
目前工厂车间，流水线各工作点人数较多，且车间的流水线较多，送货小车有时得不到及时的供给，导致时间浪费，降低生产产量，效率得不到保障。很多工厂车间的厂龄较大，流水线机器都是旧机器，出现故障的几率较高，一些车间流水线的机器时常出现故障。抢修及时，损失会小，相反责会很大。基于这些信息，本设计就是基于这些落后的生产车间而设计的。
如今随着计算机技术、控制技术网络技术、信号处理技术的不断发展以及用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。如今的PLC不再局限于逻辑控制，且运动控制、过程控制等领域也是非常重要的角色。如今工业自动化得到了广泛的应用与认可，在整个工业生产中，智能化机器逐渐代替了工人，充分利用人以外的能源与各种资讯来进行生产工作，其中无线模块在生产、生活中也逐渐起到主导地位。
(二) PLC的概况及智能小车的主要内容
1．PLC的发展
PLC自从问世以来，经过多年的演变、发展，功能逐渐扩展，变的越来越强大，从第二次工业革命过后PLC已经成为发达国家的重要产业，同时逐渐成为国际市场上受欢迎的工业畅销品，用PLC设计自动控制系统也已经成为世界的潮流。我们国家，为了跟上世界的潮流，改革开放以来更是引进了很多用PLC控制系统控制的自动生产线，同时也建立了生产PLC的公司、企业。
为了跟上PLC市场的需求，PLC在世界各地都得到了不断的更新、完善，使其功能更加强大。当今社会，大规模以及超大规模集成电路的发展，PLC的发展更是极为迅速。如今，PLC不再是简单的逻辑控制程序，现在的PLC同时还具有数字量以及模拟量的采集和控制、PID调节（根据其系统的误差，用其比例、积分、微分计算出控制量进行相应的调节）等，我们国家一般习惯称集散控制系统.。所以说PLC是一个由过程控制级和过程监控级结合而成的以网络为枢纽的多级计算机系统。所以说PLC是综合了PC、通信、显示和控制等4C技术，形成有效的生产监控。
2．PLC的性能指标及分类
PLC由于发展迅速，所以其形式多种多样，功能也不尽相同，PLC形式、功能的多样性主要来源于PLC可以较好的解决工业控制领域中的普遍问题（可靠性、安全性、经济性等）。
（1）PLC的性能指标
I/O口点数：PLC的外部输入、输出端子数，这是PLC很重要的一项指标。PLC的输入、输出有开关量和模拟量两种。开关量是用最大的I/O口点数表示，模拟量是用最大的I/O口通道表示。
内部继电器和寄存器：由变址寄存器、特殊寄存器、通用寄存器、计数器、定时器、辅助继电器以及特殊辅助继电器等组成的。PLC的内部存在很多的存放变量的寄存器以及为一些特殊用户提供的辅助寄存器。所以说寄存器的配置情况是PLC的硬件功能的重要指标。
用户程序的存储量：用于存储通过编程器编入的用户程序，一般情况下是用K字（KW）、K字节（KB）、K位来表示。小型机在无特殊情况下一般存储容量为1KB至几千字节，大型机在无特殊情况下一般存储容量为几十千字节，用户的存储容量通常使用PLC所能存放用户程序的多少来衡量。PLC中，程序指令按“步”来存放，但是一条指令往往不会只是一步。一步是一个单元，一个地址单元通常是2个字节。
扫描时间：PLC执行一次解读用户逻辑程序需要的时间，扫描时间也就是PLC的扫描速度。在无特殊的情况下扫描时间只是粗略的表示（用执行1000条指令所需的时间来估算，一般为10ms；小型机可能超过40ms），扫描时间也可以用ms/K为单位来表示，如30ms/K字表示扫描1K字的用户程序需要的时间是30ms。
编程语言：PLC一般用的语言有梯形图、流程图及一些高级语言，目前用的最多的是前两种。
指令系统：PLC指令的多少主要是体现其软件功能强软的重要指标。其指令可分为基本指令和扩展指令。基本指令通常是各种类型的PLC都有的，主要包括逻辑指令。一般情况下各个公司生产的PLC型号是不一样的，所以其指令的扩展深度是不一样的。所以PLC具有的指令种类越多，这个PLC软件功能也就越强。
特殊功能的模块：在PLC中实现一些特殊功能的模块（开关的控制、模拟量的
摘要
自动化生产中，机器的工作点往往需要按一定顺序实现往返运动，在一定时候还需在某些位置有一定的时间停留，自送料小车问世以来相应的解决了这些难题，但是送料小车仍是单一的起到货运的功能，为了让送料小车更广的适应恶劣的工作环境，工人的劳动强度能够大大降低，提高工作效率。本设计是工业生产、码头货运的重要的一部分。
本设计是应用PLC对自动智能寻址小车控制统系的设计，自动智能寻址小车具有自动和手动两种选择，手动分为面板按钮和无线模块装置。本设计主要应用于生产车间的流水线的货物运输、故障报警、停站显示、紧急停止等功能。与传统的送料小车相比功能不再单一、控制多样化，且应用更加广范。
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关键字:】PLC；智能小车；程序设计
目录
一、 绪 论 1
(一) 选题背景 1
(二) PLC的概况及智能小车的主要内容 1
二、智能小车主要内容 5
(一) 手动控制系统的设计要求 5
(二) 遥控控制系统的设计要求 5
(三) 自动控制系统的设计要求 6
三、 自动智能寻址小车系统的方案选择 6
(一) 可编程控制器PLC与分散控制系统DCS的比较 6
(二) 可编程控制器PLC与单片机控制系统MCU的比较 6
四、硬件设计 7
(一) 电动机正反转的连接图 7
(二) 器件的选择 8
(三) 无线模块电路的设计 8
(四) 铁轨的设计 10
五、软件设计 11
(一)智能小车的总设计框图 11
(二)小车的输入输出分配表 11
(三) PLC端子的接线图 12
(四)梯形图的分段设计 13
1．程序控制总框图 13
2．自动控制程序 14
3．手动控制程序 15
六、总结 17
七、致谢 18
八、参考文献 18
一、 绪 论
(一) 选题背景
目前工厂车间，流水线各工作点人数较多，且车间的流水线较多，送货小车有时得不到及时的供给，导致时间浪费，降低生产产量，效率得不到保障。很多工厂车间的厂龄较大，流水线机器都是旧机器，出现故障的几率较高，一些车间流水线的机器时常出现故障。抢修及时，损失会小，相反责会很大。基于这些信息，本设计就是基于这些落后的生产车间而设计的。
如今随着计算机技术、控制技术网络技术、信号处理技术的不断发展以及用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。如今的PLC不再局限于逻辑控制，且运动控制、过程控制等领域也是非常重要的角色。如今工业自动化得到了广泛的应用与认可，在整个工业生产中，智能化机器逐渐代替了工人，充分利用人以外的能源与各种资讯来进行生产工作，其中无线模块在生产、生活中也逐渐起到主导地位。
(二) PLC的概况及智能小车的主要内容
1．PLC的发展
PLC自从问世以来，经过多年的演变、发展，功能逐渐扩展，变的越来越强大，从第二次工业革命过后PLC已经成为发达国家的重要产业，同时逐渐成为国际市场上受欢迎的工业畅销品，用PLC设计自动控制系统也已经成为世界的潮流。我们国家，为了跟上世界的潮流，改革开放以来更是引进了很多用PLC控制系统控制的自动生产线，同时也建立了生产PLC的公司、企业。
为了跟上PLC市场的需求，PLC在世界各地都得到了不断的更新、完善，使其功能更加强大。当今社会，大规模以及超大规模集成电路的发展，PLC的发展更是极为迅速。如今，PLC不再是简单的逻辑控制程序，现在的PLC同时还具有数字量以及模拟量的采集和控制、PID调节（根据其系统的误差，用其比例、积分、微分计算出控制量进行相应的调节）等，我们国家一般习惯称集散控制系统.。所以说PLC是一个由过程控制级和过程监控级结合而成的以网络为枢纽的多级计算机系统。所以说PLC是综合了PC、通信、显示和控制等4C技术，形成有效的生产监控。
2．PLC的性能指标及分类
PLC由于发展迅速，所以其形式多种多样，功能也不尽相同，PLC形式、功能的多样性主要来源于PLC可以较好的解决工业控制领域中的普遍问题（可靠性、安全性、经济性等）。
（1）PLC的性能指标
I/O口点数：PLC的外部输入、输出端子数，这是PLC很重要的一项指标。PLC的输入、输出有开关量和模拟量两种。开关量是用最大的I/O口点数表示，模拟量是用最大的I/O口通道表示。
内部继电器和寄存器：由变址寄存器、特殊寄存器、通用寄存器、计数器、定时器、辅助继电器以及特殊辅助继电器等组成的。PLC的内部存在很多的存放变量的寄存器以及为一些特殊用户提供的辅助寄存器。所以说寄存器的配置情况是PLC的硬件功能的重要指标。
用户程序的存储量：用于存储通过编程器编入的用户程序，一般情况下是用K字（KW）、K字节（KB）、K位来表示。小型机在无特殊情况下一般存储容量为1KB至几千字节，大型机在无特殊情况下一般存储容量为几十千字节，用户的存储容量通常使用PLC所能存放用户程序的多少来衡量。PLC中，程序指令按“步”来存放，但是一条指令往往不会只是一步。一步是一个单元，一个地址单元通常是2个字节。
扫描时间：PLC执行一次解读用户逻辑程序需要的时间，扫描时间也就是PLC的扫描速度。在无特殊的情况下扫描时间只是粗略的表示（用执行1000条指令所需的时间来估算，一般为10ms；小型机可能超过40ms），扫描时间也可以用ms/K为单位来表示，如30ms/K字表示扫描1K字的用户程序需要的时间是30ms。
编程语言：PLC一般用的语言有梯形图、流程图及一些高级语言，目前用的最多的是前两种。
指令系统：PLC指令的多少主要是体现其软件功能强软的重要指标。其指令可分为基本指令和扩展指令。基本指令通常是各种类型的PLC都有的，主要包括逻辑指令。一般情况下各个公司生产的PLC型号是不一样的，所以其指令的扩展深度是不一样的。所以PLC具有的指令种类越多，这个PLC软件功能也就越强。
特殊功能的模块：在PLC中实现一些特殊功能的模块（开关的控制、模拟量的
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