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石家庄信息工程职业学院大专毕业设计开题报告2011级机电工程系系机电一体化技术专业学生姓名范潇琛学号31112660104设计题目运料小车控制系统的设计指导教师张延菲所属系别机电工程系所属教研室机电工程系电气组研究方向课题论证：本文阐述如何利用将PLC应用到运料小车电气控制系统,施行运料小车的自动化。论文方案：1、西门子S7-200概述2、运料小车系统介绍3、运料小车控制系统的总体设计进度计划:1、2013年11月份进入石家庄国祥运输设备有限公司岗位实习2、2014年3月3日至2014年3月13日完成毕业论文3、2014年3月13日上交毕业论文指导教师意见：指导教师签字:教研室意见：教研室主任签字:系部意见：系部负责人签字:石家庄信息工程职业学院大专毕业生论文评定表学生姓名范潇琛学号31112660104系部机电工程系专业机电一体化技术题目运料小车控制系统的设计指导教师张延菲完成日期2014．3．13成绩内容提要将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。并且PLC在运料小车控制系统中的应用，具有巨大的经济和社会价值。指导教师评语系部评审意见石家庄信息工程职业学院毕业生毕业设计（论文）学生姓名：范潇琛学生学号：31112660104专业：机电一体化专业系别：机电工程系指导教师：张延菲指导系部：机电工程系电气组2014年3月13日PLC在运料小车控制系统中的应用机电工程系机电一体化技术1班范潇琛3112660104摘要：早期运料小车电气控制系统多为继电器—接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎数据处理和通信功能，必须有专人负责操作，将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用，PLC运料小车电气控制系统具有连线简单，控制速度快，可靠性和可维护性好，易于安装、维修和改造等优点。随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。并且PLC在运料小车控制系统中的应用，具有巨大的经济和社会价值。Abstract:Earlydeliverycarelectriccontrolsystemforcomplexsystemcomposedofrelay-contactor,thissystemexistsdefectslongdesigncycle,largevolume,thecostishigher,almostdataprocessingandcommunicationfunctions,theremustbesomeonewho'sinchargeoftheoperation,theapplicationsofPLCtohaulthecarelectriccontrolsystem,canrealizeautomaticcontrolofthematerialcar,reducetheoperatingcostofsystems,PLChaulcarelectriccontrolsystemhassimplewiring,controlthespeed,reliabilityandgoodmaintainability,easytoinstall,repairandmodification,etc.Withthedevelopmentoftheeconomy,increasingthematerialcartoallfields,frommanualtoautomatic,graduallyformedthemechanizationandautomation.ApplyingPLCtohaulthecarelectriccontrolsystem,canrealizeautomaticcontrolofthematerialcar,reducetheoperationcostofthesystem.AndtheapplicationofPLCinthematerialcarcontrolsystem,hasgreateconomicandsocialvalue.关键词：PLC、运料小车、控制系统、S7-200Keywords：PLC、Thematerialcar、Controlsystem、S7-200目录一西门子S7-200的概述...........................................11.1西门子S7-200简介........................................11.2西门子S7-200应用领域.....................................11.3西门子S7-200优点.........................................11.4西门子S7-200组成.........................................11.5西门子S7-200工作方式.....................................21.6程序设计步骤…………………………………………………………….21.7程序设计内容…………………………………………………………...3二运料小车系统介绍..............................................42.1运料小车的控制系统主回路..................................42.2运料小车运行的控制要求……………………………………………….42.3方案选择……………………………………………………………………5三运料小车控制系统的总体设计....................................53.1PLC的选用................................................63.2PLC电气原理图............................................63.3I/O分配..................................................63.4运料小车系统设计流程图....................................73.5运料小车控制系统接线图....................................83.6运料小车控制系统梯形……………………………………………………..83.7运料小车程序指令表…………………………………………………….9四总结..........................................................9参考文献.........................................................10石家庄信息工程职业学院11级机电一体化技术专业毕业论文第1页共10页一、西门子S7-200的概述1.1PLC简介：西门子公司较早地进行了PLC的研发和生产，欧洲第一台PLC就是由西门子公司在1973年研制成功的，此后相继在1975年推出了SIMATICS3系列PLC，1979年推出了SIMATICS5系列PLC，20世纪末又推出了SIMATICS7系列PLC，SIMATIC是西门子自动化系列产品品牌统称。S7-200属于S7系列的。SIMATICS7-200Micro自成一体：特别紧凑但是具有惊人的能力－特别是有关它的实时性能－它速度快，功能强大的通讯方案，并且具有操作简便的硬件和软件。但是还有更多特点：SIMATICS7-200MicroPLC具有统一的模块化设计－目前不是很大，但是未来不可限量的定制解决方案。这一切都使得SIMATICS7-200MicroPLC在一个紧凑的性能范围内为自动化控制提供一个非常有效和经济的解决方案。1.2应用领域：SIMATICS7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的特殊电子设备的地区的进入。1.3优点：SIMATICS7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点强大的性能，最优模块化和开放式通讯。结构紧凑小巧－狭小空间处任何应用的理想选择在所有CPU型号中的基本和高级功能，大容量程序和数据存储器杰出的实时响应－在任何时候均可对整个过程进行完全控制，从而提高了质量、效率和安全性易于使用STEP7-Micro/WIN工程软件－初学者和专家的理想选择集成的R-S485接口或者作为系统总线使用极其快速和精确的操作顺序和过程控制通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程1.4组成：1.4.1基本单元：S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用.1.4.2扩展单元：S7-200系列PLC主要有6种扩展单元，它本身没有CPU，只能与基本单元相连接使用，用于扩展I/O点数.第2页共10页1.4.3编程器：PLC在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作，将专用的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，S7-200系列PLC的专用编程软件为STEP7-Micro/WIN。1.4.4程序存储卡：为了保证程序及重要参数的安全，一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC，也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES7291-8GC00-0XA0和6ES7291-8GD00-0XA0两种，程序容量分别为8K和16K程序步。1.4.5写入器：写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送，是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。1.4.6文本显示器：文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法，最多可显示80条信息，每条信息最多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示，并可以随时修改。TD200面板上的8个可编程序的功能键，每个都分配了一个存储器位，这些功能键在启动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断。1.5工作方式：S7-200PLC的工作方式包括RUN,STOP两种模式，可以通过安装在PLC机身上的模式转换开关进行切换，通过机身上的状态指示灯显示。1）STOP模式：PLC处于STOP（停止）模式，用户可以新建，编辑程序，但不可以执行程序。在STOP模式下用户还可以使用调试功能，如首次扫描和多次扫描功能，这事PLC可临时更改为RUN模式。在STOP模式下，PLC处于半空闲状态，主要的特点有：用户程序执行被中断，执行输入更新，用户中断条件被禁止。2）RUN模式：在此模式下，PLC读取输入，执行程序，写入输入，对通信请求作出应答，更新只能模块，执行内部管理工作以及对中断条件作出应答。PLC不支持在RUN模式下执行固定次数的循环扫描周期。与STOP模式最大的不同就是RUN模式下，用户程序被执行。1.6程序设计步骤第3页共10页1)根据PLC的担负任务，明确PLC的输入，输出信号的种类和数量，给每个输入，输出信号分配地址，给出每个地址对应的信号条件、名称