毕业论文-基于可编程控制器plc西门子s7-200的台车呼叫控制系统的设计与实现

毕业论文-基于可编程控制器plc西门子s7-200的台车呼叫控制系统的设计与实现内容摘要：

到更复杂的自动化控制。 应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测， 自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。 如： 冲压机床 、 磨床 、 印刷机械 、 橡胶化工机械 、 中央空调 、 电梯控制 、 运动系统 等。 图 西 门子 S7200PLC XX 大学本科毕业设计 10 STEP 7Micro/WIN 32 是西门子公司专门为 S7200 系列 PLC 设计在个人计算机Windows 操作系统下运行的编程软件，它的功能强大，使用方便，简单易学，可用梯形图（ LAD）、语句表（ STL）和功能块图三种编程语言编制程序，不同的编程语言编制的程序可以相互转换。 STEP 7Micro/WIN 32 提供两套指令集，即 SIMATIC 指令集（ S7200方式）和国际标准指令集（ IEC11313 方式）。 程序编制完成之后，利用 PLC 与计算机专用的 PC/PPI 电缆传送程序至 PLC。 PLC 控制系统硬件设计思路 当 PLC 投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。 完成上述三个阶段称作一个扫描周期。 在整个运行期间， PLC 的CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段 [7]。 ▲ 输入采样阶段 ， PLC 以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它 们存入 I/O 映象区中的相应得单元内。 输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。 在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化， I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。 ▲ 用户程序执行阶段 ， 在用户程序执行阶段， PLC 总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序 (梯形图 )。 在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统 RAM 存储区中对应位的状态。 ▲ 输出刷新阶段 ， 当扫 描用户程序结束后， PLC 就进入输出刷新阶段。 在此期间，CPU 按照 I/O 映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。 这时，才是 PLC 的真正输出。 本设计以 PLC 作为工具对台车呼叫控制系统的各种操作进行控制。 PLC 控制系统设计 可以 分为以下几个步骤： 熟悉被控对象（本次设计的 对象 是台车呼叫控制系统），制定控制方案确定 I/O 点数选择 PLC 机型（本次设计采用西门子 S7200PLC） ， 选择输入、输出设备，分配 PLC的 I/O 地址程序设计（包括梯形图的绘制） ， 系统调试编制相关技术文件。 系 统总体设计流程如图 所示： XX 大学本科毕业设计 11 图 系统总体设计流程图 3 软件设计 系统 流程图 流程图主要由过程动作、有向连线、转换条件组成 [8]。 过程与动作：顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个相连的阶段，这些阶段称为过程。 过程是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一个过程之内，各输出量的 ON/OFF 状态不变。 但是相邻两过程输出量的状态是不同的。 过总体设计分析 计算 I/O 点数 PLC 选型 I/O 地址分配，输入输出设备选择 梯形图设计 模拟调试 修改程序 编制相关技术文件 符合 要求。 Y N XX 大学本科毕业设计 12 程的这种划分使代表各过程的编程 元件的状态与各输出量之间 的逻辑关系极为简单。 当系统正处于某一过程所在的阶段时，该过程处于活动状态，称该过程为“活动”过程。 当处于活动状态时，相应的动作被执行，处于不活动状态时，相应的非存储型动作被停止执行。 有向连线： 在顺序功能图中，随着时间的推移和转换条件的实现，进展按有向连线规定的路线和方向进行，在画顺序功能图时，将代表各过程的方框按它们成为活动过程的先后次序顺序排列，并用有向连线将它们连接起来。 转换添加：使系统由当前过程进入 下一过程的信号称为转换条件，顺序控制设计法用转换条件控制代表各过程的编程元件。 转换条件可以是外部的输 入信号，如按钮、指令开关、限位开关的接通 /断开等，也可以是可编程控制器内部产生的信号，如定时器、常开触点的接通等，转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。 XX 大学本科毕业设计 13 图 系统流程图 系统梯形图 按下启动按钮 后主程序网络 1 的 导通并自锁，呼叫指示灯亮，此时可以通过呼叫按钮多对台车进行呼叫。 网络 2 和网络 3 一直调用子程序 SBR_0 和 SBR_1。 网络 4 和网络 5 的主要功能是在有呼叫信号 时，调用子程序 SBR_2，同时屏蔽呼叫允许信号，关闭呼叫指示灯。 正是因为在有呼叫信号 时，调用子程序 SBR_2，使得停电再来电时，电机不会自行启动。 时调用子程序 SBR_0 的主要作用是检测小车位置；子程序 SBR_1的主要作用是检测呼叫信号；子程序 SBR_2的主要作用是在有呼叫信号时，对呼叫信号做出反应 [9]。 开始 8 个工作指示灯亮，可以呼车 是否有人呼车 8 个工作指示灯灭，其他呼车无效 呼车位是否在高位 电机正传，台车向高位运动 电机反转，台车向低位运动 是否运动到呼车位 开始定时 是否定时 30s XX 大学本科毕业设计 14 主程序：一直调用子程序 SBR_0 和 SBR_1，条件调用 SBR_2，并控制呼叫指示灯。 主程序注释：台车呼叫控制 网络 1 PLC 上电 PLC 通断电 网络 2 调用子程序 SBR_0: SBR_0 EN 网络 3 调用子程序 SBR_1 SBR_1 EN 网络 4 调用子程序 SBR_2 SBR_2 EN XX 大学本科毕业设计 15 图 子程序 SBR_0:台车当前位置数据采集，将台车在行程开关采集的位置信号传送到指定内存区域 VB0 网络 5 通过 8 个指示灯的灯亮与灯灭来判断呼叫控制按钮是否可用 ： T37 R 1 XX 大学本科毕业设计 16 子程序注释：台车当前位置数据采集 网络 1 若台车在行程开关 ST1 处时采集台车当前位置数据并传递到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT 1 Q0.2 VB0 网络 2 若台车在行程开关 ST2 处时采集台车当前位置数据并传递到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT VB0 2 Q0.2 网络 3 若台车在行程开关 ST3 处时采集台车当前位置数据并传递到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT VB0 3 Q0.2 网络 4 若台车在行程开关 ST4 处时采集台车当前位置数据并传递到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT VB0 4 Q0.2 网络 5 若台车在行程开关 ST5 处时采集台车当前位置数据并传递到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT 5 Q0.2 VB0 网络 6 若台车在行程开关 ST6 处时采集台车当前位置数据并传递到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT VB0 6 Q0.2 网络 7 若台车在行程开关 ST7 处时采集台车当前位置 数据并传递到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT 7 Q0.VB0 XX 大学本科毕业设计 17 图 子程序 SBR_1:收集按钮信号，将按下按钮的位置号传送到指定内存区域，并形成呼叫控制信号 子程序注释：台车呼叫位置数据采集 网络 1 若主程序指示灯显示可以进行呼叫时，按下 SB1 则将当前呼叫位置数据传递到 VB1 中；不满足时则不能进行数据传递 M0V_B EN EN0 IN OUT 2 Q0.2 VB1 网络 2 若主程序指示灯显示可以进行呼叫时，按下 SB2 则将当前呼叫位置数据传递到 VB1 中；不满足时则不能进行数据传递 M0V_B EN EN0 IN OUT VB1 1 Q0.2 网络 3 若主程序指示灯显示可以进行呼叫时，按下 SB3 则将当 前呼叫位置数据传递到 VB1 中；不满足时则不能进行数据传递 3 Q0.2 VB1 M0V_B EN EN0 IN OUT 网络 8 若台车在行程开关 ST8 处时采集台车当前位置数据并传递到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT 8 Q0.2 VB0 XX 大学本科毕业设计 18 网络 4 若主程序指示灯显示可以进行呼叫时，按下 SB4 则将当前呼叫位置数据传递到 VB1 中；不满足时则不能进行数据传递 4 Q0.2 VB1 M0V_B EN EN0 IN OUT 网络 5 若主程序指 示灯显示可以进行呼叫时，按下 SB5 则将当前呼叫位置数据传递到 VB1 中；不满足时则不能进行数据传递 5 Q0.2 VB1 M0V_B EN EN0 IN OUT 网络 6 若主程序指示灯显示可以进行呼叫时，按下 SB6 则将当前呼叫位置数据传递到 VB1 中；不满足时则不能进行数据传递 6 Q0.2 VB1 M0V_B EN EN0 IN OUT 网络 7 若主程序指示灯显示可以进行呼叫时，按下 SB7 则将当前呼叫位置数据传递到 VB1 中；不满足时则不能进行数据传递 7 Q0.2 VB1 M0V_B EN EN0 IN OUT 网络 8 若主程序指示灯显示可以进行呼叫时，按下 SB8 则将当前呼叫位置数据传递到 VB1 中；不满足。