薛俐清

摘 要：可編程控制器（PLC）以其可靠性高、速度快、處理能力強、電磁兼容性良好等特點，受到越來越廣泛的應用，因此，用可編程控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制小車運動系統(tǒng)成為社會發(fā)展的一個方向。文章通過用可編程控制器（S7-200 PLC）控制小車運動模型工作，詳細敘述了小車運動PLC控制系統(tǒng)的設計方法，主要介紹了小車運動PLC控制系統(tǒng)的設計要求，列出了具體的輸入輸出地址，并給出了系統(tǒng)梯形圖的設計。該PLC控制程序在對小車運動的模型控制中取得了良好的效果，完全滿足本系統(tǒng)提出的控制要求。

關鍵詞：S7-200 PLC；小車運動；程序

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）29-0009-03

1 小車運動控制系統(tǒng)實訓模型介紹

1.1 小車運動控制系統(tǒng)概述

本小車運動控制系統(tǒng)實訓教學模型（如圖1所示）由運動小車、同步帶輪傳動機構(gòu)、直流電機、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、行程開關等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實現(xiàn)運動距離測量、傳動控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、定位控制、點動控制、位置顯示控制等，能實現(xiàn)小車的精確定位。該系統(tǒng)外觀精美，體積緊湊，重量輕，能滿足大中專院校可編程控制器技術的教學、課程設計和畢業(yè)設計。

1.2 系統(tǒng)配置

小車運動控制系統(tǒng)實訓教學模型如圖1所示。

①安裝底板：用于安裝各種執(zhí)行器及控制器的支撐體。

②導軌：用于固定同步帶/輪，牽曳滑塊小車運動及定義滑塊小車的運行軌跡。

③小車滑塊（如圖2所示）：整套系統(tǒng)的被控對象。

④直流減速電機：整套系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，用于帶動被控對象小車。

⑤操作盒（如圖3所示）：安裝有各種控制輸入及輸出顯示機構(gòu)。

⑥傳感器機構(gòu)：安裝有各種傳感器，例如電感式、電容式、光電式等，用于檢測控制對象的位置信息。

2 小車運動控制系統(tǒng)的設計要求

2.1 控制要求

①系統(tǒng)啟動，小車復位運行至位置4處。

②當選擇“手動運行”時，系統(tǒng)調(diào)用“手動子程序”，進入手動運行狀態(tài)，小車按手動方式運行?？刂埔笕缦拢?/p>

系統(tǒng)啟動，進入手動狀態(tài)，點動“1、2、3、4”定位按鈕時，小車能運動至指定位置。如：當小車停止在3號位置右側(cè)時，點動“3”號定位按鈕，小車左行至3號位置；當小車停止在3號位置左側(cè)時，點動“3”號定位按鈕，小車右行至3號位置。

③當選擇“自動運行”時，系統(tǒng)調(diào)用“自動子程序”，進入自動運行狀態(tài)，小車按自動方式運行?？刂埔笕缦拢?/p>

系統(tǒng)啟動，進入自動狀態(tài)，小車以下列方式運行，如圖4所示。

小車在快速運行時，系統(tǒng)報警。

④位置顯示單元實時顯示當前小車所處位置。

2.2 程序流程圖

程序流程圖如圖5所示。

3 小車運動控制系統(tǒng)的設計

3.1 可編程控制器選擇

本系統(tǒng)采用西門子可編程控制器（PLC）作為控制機構(gòu)元器件，產(chǎn)品規(guī)格為：S7-200系列是一類小型可編程控制器，它負責整個系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理和儲存、控制。它驗證不同的系統(tǒng)控制信息（啟動/停止、手動/自動等）從而使系統(tǒng)以不同的控制模式運行；另外，它還接受系統(tǒng)各種請求信息，并根據(jù)不同的請求信息進行不同的響應等。

3.2 可編程控制器I/O地址分配

該西門子模塊為CPU226型，輸入地址有24個，輸出地址16個，能夠滿足小車運動控制系統(tǒng)的設計要求。確定I/O地址是整個PLC小車運動控制系統(tǒng)首要解決的問題，決定著系統(tǒng)硬件部分的設計，也是系統(tǒng)軟件編程的前提。根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，分別定義了輸入地址I0.0～I1.1共10個，輸出地址Q0.0～Q0.7共8個，具體輸入、輸出地址定義見表1。

3.3 梯形圖的設計

3.3.1 小車運動主程序

網(wǎng)絡1-網(wǎng)絡4、網(wǎng)絡5-網(wǎng)絡10，如圖6～7所示。

3.3.2 小車手動運行子程序

網(wǎng)絡1-網(wǎng)絡4、網(wǎng)絡5-網(wǎng)絡1、網(wǎng)絡12-網(wǎng)絡21，如圖8～10所示。

3.3.3 小車自動運行子程序

網(wǎng)絡1-網(wǎng)絡11、網(wǎng)絡12-網(wǎng)絡15，如圖11～12所示。

4 結(jié) 語

本文通過用可編程控制器（S7-200PLC）控制小車運動系統(tǒng)工作，實踐證明該方案可行。另外，無論在實際小車運動控制的使用中還是大中專院校的實訓教學、課程設計和畢業(yè)設計中，只要對控制要求或軟件上相對應的參數(shù)設置加以改進，就能滿足各種不同場合對小車運動控制系統(tǒng)的使用要求。

參考文獻：

[1] 廖常初.S7-200 PLC編程及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

摘 要：可編程控制器（PLC）以其可靠性高、速度快、處理能力強、電磁兼容性良好等特點，受到越來越廣泛的應用，因此，用可編程控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制小車運動系統(tǒng)成為社會發(fā)展的一個方向。文章通過用可編程控制器（S7-200 PLC）控制小車運動模型工作，詳細敘述了小車運動PLC控制系統(tǒng)的設計方法，主要介紹了小車運動PLC控制系統(tǒng)的設計要求，列出了具體的輸入輸出地址，并給出了系統(tǒng)梯形圖的設計。該PLC控制程序在對小車運動的模型控制中取得了良好的效果，完全滿足本系統(tǒng)提出的控制要求。

關鍵詞：S7-200 PLC；小車運動；程序

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）29-0009-03

1 小車運動控制系統(tǒng)實訓模型介紹

1.1 小車運動控制系統(tǒng)概述

本小車運動控制系統(tǒng)實訓教學模型（如圖1所示）由運動小車、同步帶輪傳動機構(gòu)、直流電機、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、行程開關等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實現(xiàn)運動距離測量、傳動控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、定位控制、點動控制、位置顯示控制等，能實現(xiàn)小車的精確定位。該系統(tǒng)外觀精美，體積緊湊，重量輕，能滿足大中專院?？删幊炭刂破骷夹g的教學、課程設計和畢業(yè)設計。

1.2 系統(tǒng)配置

小車運動控制系統(tǒng)實訓教學模型如圖1所示。

①安裝底板：用于安裝各種執(zhí)行器及控制器的支撐體。

②導軌：用于固定同步帶/輪，牽曳滑塊小車運動及定義滑塊小車的運行軌跡。

③小車滑塊（如圖2所示）：整套系統(tǒng)的被控對象。

④直流減速電機：整套系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，用于帶動被控對象小車。

⑤操作盒（如圖3所示）：安裝有各種控制輸入及輸出顯示機構(gòu)。

⑥傳感器機構(gòu)：安裝有各種傳感器，例如電感式、電容式、光電式等，用于檢測控制對象的位置信息。

2 小車運動控制系統(tǒng)的設計要求

2.1 控制要求

①系統(tǒng)啟動，小車復位運行至位置4處。

②當選擇“手動運行”時，系統(tǒng)調(diào)用“手動子程序”，進入手動運行狀態(tài)，小車按手動方式運行?？刂埔笕缦拢?/p>

系統(tǒng)啟動，進入手動狀態(tài)，點動“1、2、3、4”定位按鈕時，小車能運動至指定位置。如：當小車停止在3號位置右側(cè)時，點動“3”號定位按鈕，小車左行至3號位置；當小車停止在3號位置左側(cè)時，點動“3”號定位按鈕，小車右行至3號位置。

③當選擇“自動運行”時，系統(tǒng)調(diào)用“自動子程序”，進入自動運行狀態(tài)，小車按自動方式運行?？刂埔笕缦拢?/p>

系統(tǒng)啟動，進入自動狀態(tài)，小車以下列方式運行，如圖4所示。

小車在快速運行時，系統(tǒng)報警。

④位置顯示單元實時顯示當前小車所處位置。

2.2 程序流程圖

程序流程圖如圖5所示。

3 小車運動控制系統(tǒng)的設計

3.1 可編程控制器選擇

本系統(tǒng)采用西門子可編程控制器（PLC）作為控制機構(gòu)元器件，產(chǎn)品規(guī)格為：S7-200系列是一類小型可編程控制器，它負責整個系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理和儲存、控制。它驗證不同的系統(tǒng)控制信息（啟動/停止、手動/自動等）從而使系統(tǒng)以不同的控制模式運行；另外，它還接受系統(tǒng)各種請求信息，并根據(jù)不同的請求信息進行不同的響應等。

3.2 可編程控制器I/O地址分配

該西門子模塊為CPU226型，輸入地址有24個，輸出地址16個，能夠滿足小車運動控制系統(tǒng)的設計要求。確定I/O地址是整個PLC小車運動控制系統(tǒng)首要解決的問題，決定著系統(tǒng)硬件部分的設計，也是系統(tǒng)軟件編程的前提。根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，分別定義了輸入地址I0.0～I1.1共10個，輸出地址Q0.0～Q0.7共8個，具體輸入、輸出地址定義見表1。

3.3 梯形圖的設計

3.3.1 小車運動主程序

網(wǎng)絡1-網(wǎng)絡4、網(wǎng)絡5-網(wǎng)絡10，如圖6～7所示。

3.3.2 小車手動運行子程序

網(wǎng)絡1-網(wǎng)絡4、網(wǎng)絡5-網(wǎng)絡1、網(wǎng)絡12-網(wǎng)絡21，如圖8～10所示。

3.3.3 小車自動運行子程序

網(wǎng)絡1-網(wǎng)絡11、網(wǎng)絡12-網(wǎng)絡15，如圖11～12所示。

4 結(jié) 語

本文通過用可編程控制器（S7-200PLC）控制小車運動系統(tǒng)工作，實踐證明該方案可行。另外，無論在實際小車運動控制的使用中還是大中專院校的實訓教學、課程設計和畢業(yè)設計中，只要對控制要求或軟件上相對應的參數(shù)設置加以改進，就能滿足各種不同場合對小車運動控制系統(tǒng)的使用要求。

參考文獻：

[1] 廖常初.S7-200 PLC編程及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

摘 要：可編程控制器（PLC）以其可靠性高、速度快、處理能力強、電磁兼容性良好等特點，受到越來越廣泛的應用，因此，用可編程控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制小車運動系統(tǒng)成為社會發(fā)展的一個方向。文章通過用可編程控制器（S7-200 PLC）控制小車運動模型工作，詳細敘述了小車運動PLC控制系統(tǒng)的設計方法，主要介紹了小車運動PLC控制系統(tǒng)的設計要求，列出了具體的輸入輸出地址，并給出了系統(tǒng)梯形圖的設計。該PLC控制程序在對小車運動的模型控制中取得了良好的效果，完全滿足本系統(tǒng)提出的控制要求。

關鍵詞：S7-200 PLC；小車運動；程序

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）29-0009-03

1 小車運動控制系統(tǒng)實訓模型介紹

1.1 小車運動控制系統(tǒng)概述

本小車運動控制系統(tǒng)實訓教學模型（如圖1所示）由運動小車、同步帶輪傳動機構(gòu)、直流電機、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、行程開關等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實現(xiàn)運動距離測量、傳動控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、定位控制、點動控制、位置顯示控制等，能實現(xiàn)小車的精確定位。該系統(tǒng)外觀精美，體積緊湊，重量輕，能滿足大中專院校可編程控制器技術的教學、課程設計和畢業(yè)設計。

1.2 系統(tǒng)配置

小車運動控制系統(tǒng)實訓教學模型如圖1所示。

①安裝底板：用于安裝各種執(zhí)行器及控制器的支撐體。

②導軌：用于固定同步帶/輪，牽曳滑塊小車運動及定義滑塊小車的運行軌跡。

③小車滑塊（如圖2所示）：整套系統(tǒng)的被控對象。

④直流減速電機：整套系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，用于帶動被控對象小車。

⑤操作盒（如圖3所示）：安裝有各種控制輸入及輸出顯示機構(gòu)。

⑥傳感器機構(gòu)：安裝有各種傳感器，例如電感式、電容式、光電式等，用于檢測控制對象的位置信息。

2 小車運動控制系統(tǒng)的設計要求

2.1 控制要求

①系統(tǒng)啟動，小車復位運行至位置4處。

②當選擇“手動運行”時，系統(tǒng)調(diào)用“手動子程序”，進入手動運行狀態(tài)，小車按手動方式運行?？刂埔笕缦拢?/p>

系統(tǒng)啟動，進入手動狀態(tài)，點動“1、2、3、4”定位按鈕時，小車能運動至指定位置。如：當小車停止在3號位置右側(cè)時，點動“3”號定位按鈕，小車左行至3號位置；當小車停止在3號位置左側(cè)時，點動“3”號定位按鈕，小車右行至3號位置。

③當選擇“自動運行”時，系統(tǒng)調(diào)用“自動子程序”，進入自動運行狀態(tài)，小車按自動方式運行。控制要求如下：

系統(tǒng)啟動，進入自動狀態(tài)，小車以下列方式運行，如圖4所示。

小車在快速運行時，系統(tǒng)報警。

④位置顯示單元實時顯示當前小車所處位置。

2.2 程序流程圖

程序流程圖如圖5所示。

3 小車運動控制系統(tǒng)的設計

3.1 可編程控制器選擇

本系統(tǒng)采用西門子可編程控制器（PLC）作為控制機構(gòu)元器件，產(chǎn)品規(guī)格為：S7-200系列是一類小型可編程控制器，它負責整個系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理和儲存、控制。它驗證不同的系統(tǒng)控制信息（啟動/停止、手動/自動等）從而使系統(tǒng)以不同的控制模式運行；另外，它還接受系統(tǒng)各種請求信息，并根據(jù)不同的請求信息進行不同的響應等。

3.2 可編程控制器I/O地址分配

該西門子模塊為CPU226型，輸入地址有24個，輸出地址16個，能夠滿足小車運動控制系統(tǒng)的設計要求。確定I/O地址是整個PLC小車運動控制系統(tǒng)首要解決的問題，決定著系統(tǒng)硬件部分的設計，也是系統(tǒng)軟件編程的前提。根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，分別定義了輸入地址I0.0～I1.1共10個，輸出地址Q0.0～Q0.7共8個，具體輸入、輸出地址定義見表1。

3.3 梯形圖的設計

3.3.1 小車運動主程序

網(wǎng)絡1-網(wǎng)絡4、網(wǎng)絡5-網(wǎng)絡10，如圖6～7所示。

3.3.2 小車手動運行子程序

網(wǎng)絡1-網(wǎng)絡4、網(wǎng)絡5-網(wǎng)絡1、網(wǎng)絡12-網(wǎng)絡21，如圖8～10所示。

3.3.3 小車自動運行子程序

網(wǎng)絡1-網(wǎng)絡11、網(wǎng)絡12-網(wǎng)絡15，如圖11～12所示。

4 結(jié) 語

本文通過用可編程控制器（S7-200PLC）控制小車運動系統(tǒng)工作，實踐證明該方案可行。另外，無論在實際小車運動控制的使用中還是大中專院校的實訓教學、課程設計和畢業(yè)設計中，只要對控制要求或軟件上相對應的參數(shù)設置加以改進，就能滿足各種不同場合對小車運動控制系統(tǒng)的使用要求。

參考文獻：

[1] 廖常初.S7-200 PLC編程及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.