PLC在流水线往返运输中的控制与运用

陆海波

摘 要：本文主要介绍了一个自动装车送料系统，该系统主要实现小车由A地自动装料后向B地输送的一个循环或单周期过程，并在物料过高时有报警和保护系统。

关键词：PLC；可编程序控制器

随着科学技术的迅速发展，自动化程度要求越来越高，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。我们为各个装料生产领域所生产的可编程控制器装料系统。它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步。

1 可编程序控制器介绍

1.1 PLC的特点

可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。

1.2 PLC的构成

从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

1.3 PLC的应用

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。

利用PLC最基本的逻辑运算、定时、计数等功能来实现逻辑控制，可以取代传统的继电器控制，用于单机控制.多机群控.生产自动线控制等，例如：机床、注塑机、装配生产线、电梯控制等.....

1.4 PLC的选择

随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和数量越来越多，而且功能也日趋完善。近年来，从美国、日本、德国等国引进的PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列、上百种型号。PLC的品种繁多，其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC，对于提高PLC在控制系统中的应用起着重要作用。

如图（1）所示为某车间的送料循环工作过程，该系统主要实现最基本的逻辑运算、定时、计数的逻辑控制，主要采用开关量控制。因为对速度和精度无过高要求，所以根据企业的经济合理性可选择带A/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求。本文主要以西门子S7-200这一型号机介绍了该系统的操作流程和控制要求。

2 任务及要求

（1）原点启动和停止。

（2）小车在右限位时按下启动自动装10S后左行。

（3）小车到达左限位后自动卸料8S后返回有限位重复循环工作。

（4）当小车碰到左右极限开关时，小车停止运行（控制回路断电保护）

（5）当A点物料过高时，报警系统报警（ 报警灯以1HZ频率闪烁，蜂鸣器报警）

（6）根据自动送料装车系统的控制要求，设计PLC外部电路。

（7）连接PLC外部电路（配合通用器件板开关原器件），编写用户程序。

3 硬件电路

3.1 主电路设计

电路由两台电动机拖动，两电机主要实现的是正反转运行功能。小车的往返运行和卸料时小车门的开与关分别由电动机M1、M2控制。

3.2 输入输出地址表

4 软件电路设计

4.1 启停控制电路梯形图

程序为系统启停控制环节主要是现的功能是原点启停。

图当小车处于原点，即I0.3（SQ2）为ON，按下启动按钮（I0.0）方可启动。Q0.0有输出料斗电磁阀动作，小车开始装料，15S后装料结束，小车左行。

当按下停止按钮（I0.1）后，此时小车若在原点则立即停止运行，若小车正在送料途中则回到原点时停止运行，即右限位（I0.3）上升沿到来时执行。

计数器由启动按钮（I0.0）进行复位。

4.2 往返送料电路梯形图（略）

此程序为小车往返送料环节，主要是现的功能是小车A地装料→B地卸料→A地装料的一个往复循环过程。

如图所示当小车在原点装料开始计时15S后T33为ON，Q0.1有输出小车左行。当小车到达B地限位开关时，小车停止运行且I0.2（SQ1）为ON，Q0.3有输出小车开门卸料并计时，卸料10S后T34为ON，小车关门并返回A地继续装料。

4.3 报警系统梯形图 （略）

此程序为物料过高报警环节，实现的功能是当仓库存放物料过高时报警。当物料低于上限位或操作人员按下按钮报警自动解除。

如上体形图所示，当I1.0（位置检测开关）为ON时，Q1.1（报警灯）有输出并以1HZ频率闪烁。Q1.0（蜂鸣器）有输出发出报警声。当物料低于上限位（I1.0为OFF）或按下“确定”按钮（I1.1）报警自动解除。Q1.0 Q1.1均无输出。

5 结束语

随着现在科技的发展，人类从繁重劳动中解脱的需要和工业生产效率的提高，自动化生产的得到广泛的应用。在PLC控制的小车送料系统中实现了小车的无人装料送料和卸料的往复循环过程，并有保护报警装置。这样不仅可以把工人从搬料运料的繁重劳动中解脱出来而且可大大提高劳动生产率，实现效益最大化。在PLC控制中有较高的可靠性和环保性。当然，该系统还存在欠缺仍待改进。

参考文献

1.宫淑贞主编《可编程序控制器原理及应用》人民邮电出版社 2006

2.徐铁主编《PLC应用技术》中国劳动保障出版社 2005