基于PLC的送料小車的自動控制系統與仿真

摘 要：一般來說，對電動機的運動控制常見的控制環節可分為點動、長動、行程控制、順序控制等，該文選擇了難度較大的物料小車兩處送料PLC控制仿真，并通過兩種方案仿真結果對比提出了對該類控制的邏輯思考與設計方法。

關鍵詞：可編程控制器 PLC 開關邏輯控制 仿真

中圖分類號：TP273文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0051-02

機械自動化過程離不開傳統的電機拖動和電氣控制系統，而PLC是一種在電氣控制技術和計算機的基礎上開發出來的智能產品，并逐漸發展成為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業控制微機。

目前，PLC技術已被廣泛應用于各種生產機械和生產過程的自動控制中，成為一種最重要、最普及的工業控制裝置。被公認為現代工業控制的三大支柱（PLC，機器人，CAD/CAM）之一。它的應用領域領域已廣泛用于冶金、石油、化工、建材、機械制造電力、汽車、輕工、環保及文化娛樂各行各業，隨著性能價格比不斷提高其應用領域將不斷擴大。

1 課題的提出

PLC技術應用大致分為以下幾個具體方面：

開關量邏輯控制、運動控制、過程控制、數據處理、通信聯網等。其中開關量控制是最基本、最廣泛的應用領域。它用來取代傳統的繼電接觸控制電路，以實現邏輯控制，順序控制。即可用于單臺電動機的控制，也可用于多機聯控及自動化流水線等。如下的仿真課題正是開關量邏輯控制的綜合研究。

2 控制要求

控制要求是：

物料小車一處裝料，兩處卸料，且兩處卸料是同一方向，即第二次卸料與第一次卸料沿同一路徑經過第一次卸料點后再前進到第二卸料點卸料。

分析：如果是一處裝料，另一處卸料，只要采用行程控制和定時控制即可，但兩處卸料的關鍵和難題是當第二次卸料經過第一次卸料時的行程開關時，應采用兩種方法，一是設法不讓開關動作，這難于辦到；二是開關動作了，但對控制電路或不起作用，我們的仿真方案采用了第二種方法。

3 設計方案

3.1 方案一

PLC輸入與輸出接口 （I/O）：

輸入端口：

輸出端口：

Y0：正傳接觸器線圈

Y1：反傳接觸器線圈

M100：輔助繼電器

T0、T1：時間繼電器

如圖1所示，小車在限位開關X4處裝料，在行程開關X5和X3兩處輪流小在一個工作環中有兩次右行都要碰到行程開關X5，第一次碰到時停下卸料，第二次碰到時則繼續前進，因此，應設置一個具有記憶功能的編程元件用它來是第一次還是第二次碰到X5。圖1中M100就起到該作用。當第一次碰到X5 時，M100接通并自鎖，并在X5兩端，短接了X5，為第二次卸料做好準備。當第二次卸料碰到X3又使M100斷電，并為下一個工作循環做好準備。

仿真過程如下：

仿真通過FX—TRN—BEG—C 來完成。當按下啟動按鈕時開始裝料裝料完畢小車右行到達第一卸料點：

先撞開X5常閉觸點→小車停下→卸料，卸料畢→返回左端。

后撞合X5常開觸點M100得電→與X5常閉觸點并聯的M100常開觸頭閉合→為第二次送料碰到X5時控制過程做好準備。

當小車第二次送料再次碰到X5時，小車未停下來，因為M100的常開觸點將X5常閉觸點短接因而使小車越過第一次卸料點到達第二卸料點。從而完成一個循環周期

3.2 方案二

PLC輸入與輸出接口 （I/O：

輸入端口：

X0：正傳啟動按鈕

X1：反轉啟動按鈕

X2：總停止按鈕

X3、X4、X5：行程開關

輸出端口：

Y0：正傳接觸器線圈

Y1：反傳接觸器線圈

C0：計數器

T0、T1：時間繼電器

前面提到該控制過程的關鍵是；設法利用一個具有記憶功能的編程元件區分開小車第一次還是第二次送料。這里改用計數器C0來完成。把M100常開換成C0常開，X5作為C0的計數脈沖，只有第二次送料時C0才閉合。仿真結果完全滿意。梯形圖如圖2。

3.3 兩種仿真方案結果對比

兩種仿真方案均運行準確無誤，達到預期控制要求，兩種方案的設計思路較易理解并完成設計，相比之下第二種方案更優一些，它用計數器來分辨第一次還是第二次卸料，因為設定C0 K2，即到第二次卸料時C0的觸點才能動作，并按預定設計完成控制，在思路上很易理解，接受。

4 結語

關于電動機的開關邏輯控制一直是自動化控制的重點，因此對它的仿真控制具有相當重要的實際意義。本文通過對被控對象整定方案的優化，仿真結果表明：性能指標完全達到預期效果，程序高效可靠，性能穩定。

參考文獻

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