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2 0 1 3年第 3期 工业仪表与自动化装置 8 9 基 于 P L C的自动运料小车控制 系统设计 李娟霞， 李红艳， 朱婷 ， 刘红胜 河西学院 物理与机 电工程学院 ， 甘肃 张掖 7 3 4 0 0 0 摘要 利用 F X 2 N一 3 2 MR作为控制 器， 设计 了运料 小车的 自动控制 系统，对 系统的软硬件进 行 了设计 ， 仿真结果表 明该 系统可以有效控制运料小车到达预定位置， 还可以进行 自动装料和卸 料 ， 实现无人化操作。 关键词 P L C； 运料小车； 控制 系统 ； 程序设计 中图分类号 T P 2 7 3 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 0 0 6 8 2 2 0 1 3 0 3 0 0 8 90 3 De s i g n o f c o n t r o l s y s t e m o f a u t o ma t i c t r a ns po r t e r c a r ba s e d o n PLC L I J u a n x i a ，L I Ho n g y a n ，ZHU T i n g，L I U Ho n g s h e n g C o l l e g e o fP h i c s a n d E l e c t r o m e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ， He x i U n i v e r s i t y ，G a n s u Z h a n g y e 7 3 4 0 0 0 ， C h i n a Ab s t r ac t I n t h e p a pe r ，d e s i g n t he a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m o f t r a n s p o r t e r c a r us i ng F X2N一3 2 MR a s c o n t r o l l e r ． De s i g n t h e h a r d wa r e a n d s o f t wa r e o f t h e s y s t e m． S i mu l a t i o n r e s ul t s s h o w t h a t t h i s s y s t e m c a n e f f e c t i v e l y c o n t r o l t r a n s p o r t e r c a r r e a c h i n g s c he d u l e d po s i t i o n a n d f e e d i n g a n d u n l o a d i n g a ut o ma t i c a l - l y ． And r e a l i z e u n ma n ne d o pe r a t i o n ． Ke y wo r d s PLC；t r a ns po r t e r c a r；c o n t r o l s y s t e m ；pr o g r a mmi n g 0 引言 由于工业控制企业生产线上运输工程 的需要 ， 在某些工作环境恶劣 ， 不允许人进入工作环境 的情 况下 ， 要求 出现能够 自动地将料从一个地点送到另 一 个地点重复工作 的运料工具 ， 自动运料小车作为 一 种必需的机器应运而生 了 。将 P L C运用到运 料小车控制系统 ， 可实现运料小车的 自动控制 ， 降低 系统的运行费用 。而且具有连线简单 、 控制速度 快 ， 可靠性和可维护性好 ， 维修和改 造方便等优点 ， 可以适应工业化环境下的应用 J 。 1 运料小车工作原理 系统利用 P L C 来控制运料小车的自动运料， 如 图 1 所示。运料小车可 以自动沿轨道左右移动 ， 到 达预定位置， 还可以进行自动装料和卸料。具体控 制要求如下 1 按启动按钮 ， 小车在 O 位停 留 1 5 S 装料后 ， 收稿 日期 2 0 1 3一O 12 1 作者简介 李娟霞 1 9 7 8 ， 女 ， 讲师 ， 硕士研究 生 ， 研究方 向为机 电控制。 第一次由 0 位运料到 A 位碰限位开关 S Q 2后 ， 在 A 位停 留 1 0 S 小车卸料 ， 然后 空车返 回到 O 位碰 限位开关 S Q 1停留 1 5 S 装料。 2 小车第二次由 O 位运料到 B 位 ， 经 过限位 开关 S Q 2后 ， 继续前进 ， 当到 B 位碰 限位开关 S Q 3 后， 在 B 位停 留 1 0 S 小车卸料 ， 然后空车返 回到 0 位碰限位开关 S Q 1停留 1 5 S 再装料。 启动按钮 S B 2 一 ’ I ．．．．一 过限保护限位开关 S Q1 限位开关 S Q 2 限位开关 S Q3 限位开关 S Q 5 图 l 运料小车工作示意图 3 当遇到紧急情况时， 按下停止按钮 S B 1 ， 系统 马上停止运行 S B 1 为急停按钮 ； 当故障解除后按 下启动按钮 ， 系统继续按原循环运行 。 4 小车要求有 5种控制方式 手动控制方式 、 回原位控制方式、 单步运行控制方式、 单周运行控制 9 O 工业仪表与自动化装置 2 0 1 3年第 3期 方式 、 连续运行控制方式。 2 控 制系统 I ／ o接线 图 F X 2 N一3 2 MR的技 术参 数 输入 2 4 V D C， 1 6 后 退过 限僳护 限位 开关 o IE 位 开荚 A 限位开 关 B 11位开 关 前 进过 限保护 限位 歼关 小车前进按钮 小车后 退按 钮 料 { 斗门控制 按钮 小 车 r j 控制 按钮 小 车停 止按 钮 于动 原位 单步 单周 连 续 网原 位按钮 曰 启动 按钮 制 按钮 3 控制系统软件设计 点 ； 输出 2 2 0 V A C， 1 6点； 继 电器输 出。由于该系统 共用了 1 6个输入 ， 用直流电2 4 V； 8个输 出， 用交流 电 2 2 0 V， 所 以选用 F X 2 N 系列 的 F X 2 N一3 2 MR。 P L C I ／ 0接线图如图2所示。 l 2 2 0V t S Q5 X0 、 ～ ‘ 急停按钮电濑 SB 按 2 钮 S Q2 厂 ] X l L S Q 3 K M 一 X2 N S Q 4 I C O Ml -I|． K M K ～ 一 X 3 C O M 2 I[ ． 电 源 指 示 灯 1 X4 COM 3 J F U H L SB5 X5 ／r X6 Y0 H L 1 o l t l SB7 - u F X2 N一 3 2MR HL2 、A 指 示灯 厂- X7 Yl HL 3 ， B 指 示灯 X1 0 Y2 sA| X ji H龠 L 4 O一 X 1 2 Y3 KM3 L厂一 一 o 、 ． X l 3 斗门螨搂 X 1 4 Y4 S B 8 竺 卜厂 ] X l 5 Y 5 X1 6 Y6 、 、厂 ] 竺 KM1后退 交 2 X l 7 Y7 L _ JKM5 制动交流接触器 5 COM 图 2 P L C I ／ O接线 图 利用“ F X G P _ WI N C ” F X g r o u p p r o g r a m w i n d o w s c h i n a 编程软件进行编程。该软件可以利用 梯形图和指令语句表两种方式编制 F X系列 P L C的 用户程序 ， 梯形 图和指令语句表二者可相互 转换。 该软件可以脱机独立编制 P L C用户程序， 再经传输 电缆 ， 对 P L C主机写 出或者读入用户程序 ， 并且能 对运行中的 P L C主机进行监控。 3 ． 1 手动控制程序设计 在手动控制方式下 ， 用 5个控制按钮点动控制 小车的向前、 向后、 停止， 以及车 门的打开和料斗门 的打开。手动操作可按照一般继 电器控制系统的逻 辑设计法来设计， 如图3 所示。手动操作时， 方式选 择开关拨到手动挡 ， 按下前进按钮小车前进 ， 按下后 退按钮小车后退 ， 按下停止按钮小车停止； 到达 0 时 ， 按下装料按钮小车装 料 ， 当到达 A 和 B } } 时 ， 按 下卸料按钮小车卸料。 3 ． 2回原位程序设计 回原位操作可按照一般继电器控制系统的逻辑 设计法来设计 ， 如图4所示。方式选择开关拨到 回原 位挡， 按下复位按钮 ， 小车会 自动地关好车门回到 0 群 位 ， 料斗门也处于关闭状态， 即系统的初始状态。 3 ． 3自动控制程序设计 自动操作控制主要是由行程开关来控制小车前 进 、 后退、 装料、 卸料 。通过行程开关 0 、 A 、 B 准 确地控制小车到达预定位置。 自动控制部分程序设 计如图5所示。 图 3 手动控制程序
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