２０１３年第３期 工业仪表与自动化装置 ·８９· 基于ＰＬＣ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７３４０００） 摘要：利用ＦＸ２Ｎ一３２ＭＲ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：ＰＬＣ；运料小车；控制系统；程序设计 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—０６８２（２０１３）０３—００８９—０３ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ ｃａｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＬＣ ＬＩ Ｊｕａｎｘｉａ，ＬＩ Ｈｏｎｇｙａｎ，ＺＨＵ Ｔｉｎｇ，ＬＩＵ Ｈｏｎｇｓｈｅｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＰｈ￣ｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇａｎｓｕ Ｚｈａｎｇｙｅ ７３４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ，ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ ｃａｒ ｕｓｉｎｇ ＦＸ２Ｎ一３２ＭＲ ａｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ ｃａｒ ｒｅａｃｈｉｎｇ ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌ－ ｌｙ．Ａｎｄ ｒｅａｌｉｚｅ ｕｎｍａｎｎｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ；ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ ｃａｒ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ；ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ０ 引言 由于工业控制企业生产线上运输工程的需要， 第一次由０＃位运料到Ａ＃位碰限位开关ＳＱ２后，在 Ａ＃位停留１０ Ｓ小车卸料，然后空车返回到Ｏ＃位碰 限位开关ＳＱ１停留１５ Ｓ装料。 ２）小车第二次由Ｏ＃位运料到Ｂ＃位，经过限位 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 一开关ＳＱ２后，继续前进，当到Ｂ＃位碰限位开关ＳＱ３ 后，在Ｂ＃位停留１０ Ｓ小车卸料，然后空车返回到０＃ 位碰限位开关ＳＱ１停留１５ Ｓ再装料。 启动按钮ＳＢ２ 一个地点重复工作的运料工具，自动运料小车作为 种必需的机器应运而生了¨ 。将ＰＬＣ运用到运 一料小车控制系统，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。 ’ Ｉ ．．．．一 １运料小车工作原理 系统利用ＰＬＣ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１５ Ｓ装料后， 收稿日期：２０１３一Ｏ１—２１ 过限保护限位开关ＳＱ１限位开关ＳＱ２ 限位开关ＳＱ５ 限位开关ＳＱ３ 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ＳＢ１，系统 马上停止运行（ＳＢ１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。 作者简介：李娟霞（１９７８），女，讲师，硕士研究生，研究方向为机 电控制。 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 ·９Ｏ· 工业仪表与自动化装置 ２０１３年第３期 方式、连续运行控制方式。 点；输出２２０ ＶＡＣ，１６点；继电器输出。由于该系统 共用了１６个输入，用直流电２４ Ｖ；８个输出，用交流 电２２０ Ｖ，所以选用ＦＸ２Ｎ系列的ＦＸ２Ｎ一３２ＭＲ。 ２控制系统Ｉ／ｏ接线图 ＦＸ２Ｎ一３２ＭＲ的技术参数：输入２４ ＶＤＣ，１６ 后退过限僳护限位开关 ｏ＃Ｉ￣Ｅ位开荚 Ａ＃限位开关 Ｂ＃１１￣位开关 前进过限保护限位歼关 ＳＱ２ ＳＱ３ — 一 ＰＬＣ Ｉ／０接线图如图２所示。 ｌ （ 、 ＳＱ５ Ｘ０ ２２０Ｖ ～ ＳＢ２ｔ ‘ 急停按钮电濑按钮 厂 ］ Ｘｌ Ｌ Ｘ２ Ｎ ＫＭ ＳＱ４ Ｉ 小车前进按钮 小车后退按钮 ＳＢ５ 一 Ｘ３ Ｘ４ Ｘ５ ＣＯＭｌ －Ｉ｜ ．ＫＭ Ｋ～ ＣＯＭ２ Ｉ［ ． Ｊ ＦＵ 电源指示灯 １ＨＬ ＣＯＭ３ 料 ｛斗门控制按钮 小车 ｒｊ控制按钮 小车停止按钮 ／ｒ ＳＢ７ －ｕ 厂－ ＨＬ１ Ｘ６ ＦＸ２Ｎ一３２ＭＲ Ｘ７ Ｙｌ ｏ＃ｌ￣ｔｌ Ａ＃指示灯 Ｙ０ ＨＬ２ 、Ｘ１０ Ｙ２ ＨＬ３， Ｂ 指示灯 于动 原位 ｓＡ— 单步 单周 ｜ Ｘｊｉ Ｏ—一 Ｘ１２ Ｘｌ３ Ｈ龠Ｌ４ Ｙ３ ＫＭ３ Ｌ—厂一 一 ｏ、． 斗门螨搂 连续 Ｘ１４ Ｙ４ 网原位按钮 曰 ＳＢ８ —— Ｘｌ ５ Ｘ１６ —— Ｘｌ７ 启动按钮 制 按钮 Ｙ５ 竺 卜！ 、、Ｙ６ Ｙ７ 厂］ ！ 厂］ 竺 ２ Ｌ—＿ＪＫＭ５ ＫＭ１后退交 ＣＯＭ 制动交流接触器５ 图２ ＰＬＣ Ｉ／Ｏ接线图 ３控制系统软件设计 利用“ＦＸＧＰ＿ＷＩＮ—Ｃ”（ＦＸ ｇｒｏｕｐ ｐｒｏｇｒａｍ—ｗｉｎ· ｄｏｗｓ—ｃｈｉｎａ）编程软件进行编程。该软件可以利用 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 梯形图和指令语句表两种方式编制ＦＸ系列ＰＬＣ的 用户程序，梯形图和指令语句表二者可相互转换。 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。 该软件可以脱机编制ＰＬＣ用户程序，再经传输 电缆，对ＰＬＣ主机写出或者读入用户程序，并且能 对运行中的ＰＬＣ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 图３手动控制程序
