基于无线控制的plc小车送料控制系统研究

基于无线控制的plc小车送料控制系统研究内容摘要：

1L C 1 D 24 5 M 7 CL C 1 D 24 5 M 7 CLNL11L12L134 T 11 T 14 T 22 T 24 T 33 T 34 T 1 5 T 2 6 T 31 T 1 2 T 2 3 T 3M 2~T 2 T 3T 1F U 1F R 1Q F 2L C 1 D 24 5 M 7 CK M 5L C 1 D 24 5 M 7 CK M 7C J 2 0 6 3 AN H 3 1 0 0R L 1Y 2 1 8 0 M 2Y 2 1 1 2 M 2J R 2 8 1 3 5 3 J R 2 8 1 3 1 4R T 1 8R L 1图 无线控制的 PLC 小车送料控制系统主电路图 PLC 控制系统图设计 如图 PLC 电源启动保护电路。 在 PLC 的电源电路中，设定了一个急停按钮 SB8，此按钮为一个常闭按钮。 然后设定一个电源接 通按钮 SB9，SB8 和 SB9 并连在一条线路上， SB9 控制一个继电器 KM9 的通断。 它的工作原理为：当 SB9 一按下，继电器 KM9 就导通吸合 KM9,此时电路中就导通，当 SB9 松开后，由于 KM9 导通因此不会断开。 当系统出现紧急情况时，按动 SB8 择 KM9 西华大学课程设计说明书 第 11 页 就断开，这样就切断了 PLC 与电源之间的联系，这样既可以安全的让工作人员去检修，又保障了 PLC 不会被损坏。 S B 9S B 8K M 9K M 9F U 4F U 4K M 9 K M 6A C 2 2 0 ~R T 1 8R T 1 8 图 PLC 电源启动保护电路 当设计好 PLC 的电源接入电路以后，就可以设计 PLC 的输入输出端子， 在第二章中已经介绍了输入输出表， 由 PLC 的输入表可以知道，此次设计的输入有四种类型，分别为：按钮输入，继电器开关输入，限位行程输入和选择开关输入。 首先介绍一下限位行程开关，它是安装在现场倒料处和进料出的，当小车到达时，该限位行程开关就会导通，给 PLC 一个输入信号；当小车离开后，该行程开关又断开。 这两个行程开关接在 PLC 的 X X2 两个输入端子上。 然后是选择开关，这是一个二选一的开关，用于小车的手动工作模式和自动工作模式之间的转换，接在 PLC 的 X3 输入端子。 然后是无线模块的信号输入，这是通过四个 24V 的继电 器来控制信号的输入，这四个继电器分别接在 PLC 的 X11~ X14 四个输入端子。 最后七个输入为手动的按钮，其功能启动停止按钮，以及手动模式下的四个控制小车的运动情况的按钮。 当设计好 PLC 的输入电路后，接下来就是设计 PLC 的输出电路。 此次设计的小车送料系统控制的对象只有两个电机和一个进料电磁阀，电机为小车驱动异步电机和小车倒料异步电机。 而小车驱动电机由于要做往返运动，所以需要用两个输出端子来控制电机的正反转。 小车倒料电机只需要一个 PLC 输出端子即可在电路图中为继电器 KM6 和 KM7，接的是 PLC 的 Y2Y3 两个端 子，另外就是电磁阀的控制还需要一个 PLC 输出端子。 这里就需要四个输出端子，然而这次是设计的一个车载系统，还附加了两个报警信号，使用的是灯光报警，因此还需要两个输出端子来控制报警灯。 综合以上叙述画出了如图 所示的电路图，它就是这次使用的小车送料系统的完整 PLC 接线图。 西华大学课程设计说明书 第 12 页 S B 4S B 3S B 2S B 1S 1X 1X 2X 3X 4X 5X 6X 7X 1 0X 1 1X 1 2X 1 3X 1 4C O M启 动左 限 位右 限 位停 止手 动 小 车 进 料手 动 小 车 右 移手 动 小 车 倒 料手 动 小 车 左 移无 线 小 车 进 料无 线 小 车 右 移无 线 小 车 倒 料无 线 小 车 左 移F X 2 N 4 8 M RY 5Y 4Y 2Y 3Y 1L 1C O M 1C O M 2S B 9S B 8K M 9K M 9F U 4F U 4LNK M 9 K M 6K M 5K M 7K M 6Y 0Y V 1小 车 进 料2 电 动 机 启 动1 电 动 机 正 转1 电 动 机 反 转出 料 口 报 警小 车 报 警S 2手 动自 动S B 6X 0S B 5L 2S B 7X 1 5急 停Q BK 1K 2K 4K 3A C 2 2 0 ~R T 1 8R T 1 8图 PLC 控制系统接线图 系统 无线模块 电路图设计 该模块主要使用了 PT2262/2272 红外遥控集成电路再加一个 16 选一的模拟开关 4067。 我们通过按动遥控板上的 按钮，可以使红外遥控发射芯片 PT2262 产生发射信号，继而通过红外发射接收原理使 PT2272 获得信号数据，然后将此信号经多路开关选通一路，去驱动改变继电器的吸合状态，即改变了 PLC 输入端的无线控制信号，因此通过 PLC 的控制就可改变输出信号，改变系统的工作状态。 电路图如图 所示。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 5 D e c 20 0 9 S he e t o f F i l e : F : \ s u n t a o \文件管理 \学习之路 \ p l c 课程设计 \电路图 \ P L C 无线模块 .d dbD r a w n B y :R24 70 kD1 D2 D3 D4S4S1S2S3S45vR31kT19 01 3L E D 1H O N G W A IR410G N DG N DT29 01 3C11 00 nFR81 0kR74kR6 1MG N D5VR91 0kA1A0P T 2 26 2A2A 11 / D 0A3A 10 / D 1A4A 9/ D 2A5A 8/ D 3A 6/ D 5TEA 7/ D 4O S C 2V S SO S C 1V C CD ou tI C 1P T 2 26 2G N DR5发送开关1 2I C 2A7 4A L S 05A1A0P T 2 27 2A2A 11 / D 0A3A 10 / D 1A4A 9/ D 2A5A 8/ D 3A 6/ D 5D i nA 7/ D 4O S C 2V S SO S C 1V C CVTI C 22 27 2A0A2A3CV S SV D DI 0 / O 0I 1 / O 1I 2 / O 3I 8 / O 84 06 7A1I 4 / O 7I C 3C D 4 06 7K1 D51 2V9 01 31kG N DK2 D79 01 3G N DK3 D69 01 3G N DK4 D89 01 3G N D1k1k1k1 2vP2P3P4P2P3P4P1P1 图 无线模块电路图 西华大学课程设计说明书 第 13 页 下表为发射机按键和接收板数据输出的对应关 系： 表 发射机按键和接收板数据输出对应关系表 发射机 接收板的 10/11/12/13/17 脚输出电平 按键 13 12 11 10 17 1 0 0 0 1 1 2 0 0 1 0 1 3 0 0 1 1 1 4 0 1 0 0 1 5 0 1 0 1 1 6 0 1 1 1 1 7 1 0 0 0 1 8 1 0 0 1 1 9 1 0 1 0 1 10 1 0 1 1 1 11 1 1 0 0 1 12 1 1 0 1 1 “1” 表示按下相应发射机按键时接收机的对应数据通道发出高电平 电器元件的选型 由于主线路的电压为 330V 属于低压，所以选择的隔离开关为： NH3100，此隔离开关型号的意思为： N企业特征代 号、 H隔离开关、 2数字表示设计序号、 100壳架等级额定电流（ A）。 为了 起到保护电路安全运行的作用， 所以选择一个熔断电流为 60A 的熔断器。 同时还要加的保护器件为热继电器，因为热继电器的作用是电动机过负荷时自动切断电源， 所以 选择的过热继电器型号为： JR281353。 另外还需用到的保护器件就是断路器。 此 次设计当中要用到的 西华大学课程设计说明书 第 14 页 所有元器件清单，如表。 表 元器件清单 序号 元件代号 元件名称 元件型号 规格 数量 功能 1 FX2N48MR PLC FX2N48MR001 AC 220V 1 主控制 2 YV1 电磁阀 ZDF Φ 80mm,公称压力 AC 220V 1 物料控制 3 BT 隔离变压器 380V/220V 380V/12V 500VA 1 提供 PLC及附属电源 4 SB1~SB9 按钮 LA1911 9 PLC 输入 5 QB 转换开关 3ST1 IN=6 QS 隔离开关 NH3100 60A 1 隔离电机 7 FR1 过热继电器 JR281353 调节范围23~32A 1 防止电机过载 8 FR2 过热继电器 JR281314 7~10A 防止电机过载 9 M1 异步电机 Y2180M2 22kw 1 带动小车运动 10 M2 异步电机 Y2112M2 4kw 1 带动小车倒料 11 FU1 熔断器 RL1 60A、熔体 25A 1 保护电机 M1 12 FU2 熔断器 RL1 15A、熔体 10A 1 保护电机 M2 13 FU3 熔断器 RT18 32A、熔体 2A 1 PLC 短路保护 14 KM1~KM4 中间继电器 HB2EDC12V 24V 4 无线控制输入 15 KM6~KM7 交流接触器 CJ2063A 电压规格：380V 2 电动机 M1 控制 16 KM5 交流接触器 CJ2010A 电压规格：380V 1 电动机 M2 控制 17 IC1 红外发射芯片 PT2262 1 发射红外信号 18 IC2 红外接收芯片 PT2272 1 接收红外信号 19 IC3 16 模拟开关 CD4046 1 选择开关 控制柜的安装布置设计 本次课程设计选择的三菱 PLC，一共使用了 14 个输端子其中有四个为无线输入端子，另外四个手动输入端子，两个启动和停止按钮，一个急 停按钮占三个输入端子，手自动转换占一个。 所以在设计面板的时候，除去无线模块的，将需要 8个选择开关。 在设计的时候手动控制排四个按钮在面板上，起停和急停三个开关也设计为按钮模式。 手动 /自动转换选择开关设计为一个旋转式开关模式。 另外在面板上还要添加两个报警灯，用来指示故障问题。 具体的面板图如图 所示。 西华大学课程设计说明书 第 15 页 停 止手 动 （ 无 线 ） 模 式自 动 模 式右出 料 报 警紧 急 停 车X X mXXm小 车 左 移小 车 右 移小 车 倒 料 启 动小 车 进 料小 车 报 警 图 控制柜面板图 西华大学课程设计说明书 第 16 页 状态转移 图设计 此次 软件 设计采用的 的是 顺序控制编程法 思想 ，通过对 设计要求 的分析可以画 出相应的 状态转移图 ， 如图 所示。 M 1M 2K 3 计 数 3 次K 3 0 0 定 时 3 0 SX 1C 0T 5C 0X 1K 1 5 0 定 时 1 5 ST 1出 料 口 报 警X 1K 1 0 0 定 时 1 0 SM 1 电 机 正 转K 1 5 0 定 时 1 5 sT 2小 车 报 警M 2 电 机 启 动T 0X 2K 3 0 定 时 3 sT 3M 1 电 机 反 转K 1 5 0 定 时 1 5 s小 车 报 警T 4X 1X 5X 1 1Y 1 Y 2Y 3X 6X 1 2Y 0 Y 2Y 3。