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基于plc的小车装卸料设计说明书大学毕设论文.doc
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基于plc的小车装卸料设计说明书大学毕设论文.doc
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自动装料卸料演示设计
一、课题设计目的
本课题设计通过生活中的一个较简单的工作过程,如何进行系统的分析它的
工作流程,画出主电路原理图、PLC 端子分配图、状态转移图,在三菱 FX2N 系
列编程平台上编梯形图、软仿真、调试;同时学习了用上位机组态软件根据题目
要求设计合理的监控界面、脚本程序、变量的链接、数据的通信与交换方式等等。
这样就有 PLC 的软硬件设计和上位机的监控程序设计,形成了一个完整的
监控系统。
二、课题内容及要求
设计:小车在 S1、S2 间作往复运动,由 M1 拖动。小车在 S1 点加入物料(由电
磁阀 YV 控制),时间 10S。小车装完料后从 S1 点运动到 S2 点,由电机 M2 带
动小车倾倒物料,时间 3S,然后 M2 断电,车斗复原。小车在 M1 的拖动下运动
退回 S1 点,再次循环。小车每循环 3 次后,要求停 30 秒后再开始工作。要求根
据工作示意图,画出端子分配图、梯形图和主电路图。如果采用经验设计法,要
求画出工作流程图;如果采用顺序控制方法,要求画出状态转移图。项目示意图
见图 2.1。
图 2.1 项目示意图
三、课题设计仪器、设备及材料
由三菱 FX2N 可编程控制器及其编程软件、MCGS 组态软件通用版、模拟版、
计算机等组成设计平台。
四、课题设计原理
1、MCGS 组态软件功能
1.1 MCGS 组态软件的整体结构
MCGS 5.5 软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。MCGS 组态环境是
生成用户应用系统的工作环境,由可执行程序 McgsSet.exe 支持,其存放于
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88028132/bg2.jpg)
MCGS 目录的 Program 子目录中。
图 4.1 组态软件整体结构
用户在 MCGS 组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编
制工程打印报表等全部组态工作后,生成扩展名为.mcg 的工程文件,又称为组
态结果数据库,其与 MCGS 运行环境一起,构成了用户应用系统,统称为“工
程” 。
MCGS 运行环境是用户应用系统的运行环境,由可执行程序 McgsRun.exe
支持,其存放于 MCGS 目录的 Program 子目录中。在运行环境中完成对工程的
控制工作。组态软件整体结构见图 4.1。
1.2 MCGS 组态软件五大组成部分见图 4.2:
图 4.2 组态软件五大组成部分
1.3 基于 MCGS 可完成以下工作:
➢ 建立一个新工程
➢ 设计画面流程
➢ 定义数据变量
➢ 进行动画连接
➢ 添加模拟设备,使整个画面能模拟运行。
2、编制“装料卸料演示设计”的 PLC 控制程序,使之能够完成课题设计要求。
3、通过连接 MCGS 和 PLC,完成整体的监视和控制功能。
MCGS 组态软件与外部设备的通讯:MCGS 通过设备驱动程序与外部设备进
行数据交换。包括数据采集和发送设备指令。设备驱动程序是由 VB、VC 程序
设计语言编写的 DLL(动态连接库)文件,设备驱动程序中包含符合各种设备
通讯协议的处理程序,将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。MCGS
组态环境:
组态生成
应用系统
运行环境:
解释执行
组态结果
组态结果
数据库
主控窗口
设备窗口
用户窗口
实时数据库
运行策略
MCGS 工控组态软件
菜单设计
设置工程属性
设定存盘结构
添加工程设备
连接设备变量
注册设备驱动
创建动画显示
设置报警窗口
人机交互界面
定义数据变量
编写控制流程
使用功能构件
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88028132/bg3.jpg)
负责在运行环境中调用相应的设备驱动程序,将数据传送到工程中的各个部分,
完成整个系统的通讯过程。每个驱动程序独占一个线程,达到互不干扰的目的。
本设计需要利于 MCGS 中 FX2N 的驱动程序进行设备的通道连接,使组态
软件与 PLC 相联系。
五、主要设计重点、难点
PLC 程序的模块化设计,MCGS 的动画制作、脚本程序,上位机与 PLC 的
综合调试。
六、课题设计步骤
1、PLC 系统设计:
1.1 首先根据工作过程,分析主要有哪几步组成,然后画出工作流程图见图 6.1
图 6.1 工作流程图
1.2 根据工作过程分析 I/O 信号,画出 I/O 分配表见图 6.2 和 PLC 端子分配图见
图 6.3。
输入 I 信号:启动 SB1(X0),停止信号 X3,左限位开关 S1(X1),右限位开关 S2(X2);
输出 O 信号:装料 Y0(由电磁阀 YV 控制),由电动机 M1 控制的右行出发
KM1(Y1)和卸料返回 KM2(Y2),由电机 M2 控制的卸料 KM3(Y3)。
图 6.2 I/O 分配表
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88028132/bg4.jpg)
图 6.3 PLC 端子分配图
1.3 根据要求设计主电路图见图 6.4
要求小车右行和返回由电动机 M1 控制,小车倾倒物料由电动机 M2 控制,
因此主电路就需要两台电机的正反转电路。
图 6.4 主电路图
1.4 这里采用顺序控制法设计比较简单,根据设计要求画出状态转移图见图 6.5
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