国开电大 可编程控制器应用实训 形考任务4实训报告.pdf

可编程控制器应用实训形考任务四实训报告

送料小车控制系统的实现

一、实训目的：
理解PLC控制系统的控制工序和要求，设计控制系统硬件连线，编制PLC程
序，并进行软件的监控和调试，使学生熟悉PLC的使用，训练PLC控制系统编程
的思想和方法，提高应用PLC的能力。
二、实训要求：
1．根据PLC控制系统的控制工序和要求，设计控制系统硬件连线，编制PLC
程序，并进行软件的监控和调试；
2．同一班级中，可按照个人或小组在指导教师的指导下进行选题。
三、实训内容：
1.在一些自动化生产线上，为了实现多地点随机卸料或者多地点随机搜集成
品或（废品），经常会用到一台装卸料小车，根据请求在6个位置停车，进行装
卸料，SQ0~SQ5为6个正常停车位置的行程开关，小车压上时为ON，小车离开时
为OFF；SQ6、SQ7为小车保护限位行程开关，SB0为小车卸料琴键开关，SB1~SB5
为互锁的装料琴键开关，用于选择小车装料的位置。
2.小车在电动机的拖动下运行，电动机正转时小车右行，电动机反转时小车
左行。
3.当选择按钮号与小车位置压下的行程开关号相同时，按下启动按钮，小车
停止不动。
4.当选择按钮号大于小车位置压下的行程开关号时，按下启动按钮，小车向
右运行直至两者相等时，小车停止。当选择按钮号小于小车位置压下的行程开关
号时，按下启动按钮，小车向左运行直至两者相等时，小车停止。
5.装料完毕，按下选择按钮SB0，小车向左运行直至SQ0时，小车停止并卸
料；小车装卸料时，必须5秒后下一个信号才能响应。

四、主要实训软件硬件

本次实训是设计基于PLC组态技术的运料小车控制系统，本系统采用西门子
S7-200CPU224型的PLC、MCGS组态软件、V4.0STEP7MicroWINSP6编程软件。
利用组态与PLC之间的通信，将各种脚本程序与PLC程序完美结合，共同去控制
一个对象，以达到现场的控制要求和控制目的。

五、实训步骤

（一）硬件设计

1.主电路设计

根据控制要求，小车从SQ7点前进到SQ6点，还可以根据呼叫位置的要求，
到达指定位置，然后停车，实现工作现场功能。因此，工作电机一定要实现正反
转，其主电路的电气原理图如图1.1所示：

如图1.1

2.小车自动往复运动PLCI/O接线图

根据控制要求，输入对象为14个，输出对象为4个。所以为了满足控制要
求，可采用PLC:S7-200CPU224,I/O接口电路如图1.2所示：

图1.2

3.输入输出I/O地址分配表

如表1.3所示：
名称代号地址名称代号地址
卸料开关SB0I0.0行程开关零SQ0I1.0
1号呼叫按钮SB1I0.1行程开关一SQ1I1.1
输2号呼叫按钮SB2I0.2行程开关二SQ2I1.2
入3号呼叫按钮SB3I0.3行程开关三SQ3I1.3
信4号呼叫按钮SB4I0.4行程开关四SQ4I1.4
号5号呼叫按钮SB5I0.5输行程开关五SQ5I1.5
启动按钮SB6I0.6右限位行程开SQ6I1.6
入关
停止按钮SB7I0.7左限位行程开SQ7I1.7
信关

号
输出正转接触器KM1Q0.0
信号反转接触器KM2Q0.1

表1.3

4.电器元件的选择
根据电机的选择需要4千瓦，额定电流需要8A,需要选择断路器DZ12-60/3
（15-20）、热继电器NR2-25G/Z（0.1-10A）、接触器CJ20-10A、熔断器RL1-10
（10A*3/6A*2）
电路元器件规格型号数量
PLC西门子S7-200CPU2241
电动机YK31112A1
熔断器RL1-10（10A*3/6A*2）3
断路器DZ12-60/3（15A-20A）1
热继电器NR2-25G/Z0.1-10A1

接触器CJ20-10A2
表1.4

（二）软件设计

1.运动小车控制系统流程

如图1.5所示M表示行程开关位置号，N表示小车呼叫位置号。当选择按
钮号与小车位置压下的行程开关号相同时，按下启动按钮，小车停止不动。当
选择按钮号大于小车位置压下的行程开关号时，按下启动按钮，小车向右运行
直至两者相等时，小车停止。当选择按钮号小于小车位置压下的行程开关号时，
按下启动按钮，小车向左运行直至两者相等时，小车停止。

图1.5

2.梯形图设计

当对应的继电器工作后，首先将小车所在的位置号通过移位寄存器送到VW0（字
存储单元）。然后，将所有呼叫位置号送到另一个字存储单元VW2。其中M0.0～
M0.7就是组态界面中的行程开关号，M1.0～M1.5就是组态界面中的呼叫按钮号。
利用比较指令，当呼叫位置号大于小车位置号时，小车右行。当呼叫位置号小于
小车位置号时，小车左行。当呼叫位置号等于小车位置号时，M2.2得电且有一
定的延时，时间