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PLC运料小车控制系统设计与实现

来源：化拓教育网

PLC运料小车控制系统设计与实现

罗涛徐淑英

（湖南现代物流职业技术学院，湖南长沙410131)

摘要:以PLC控制技术为核心，采用日本三菱FX1S-20MR的PLC，论述了运料小车控制系统的软硬件

设计方案及其控制原理，实现了运料小车装料、卸料过程的自动控制。通过实际应用，说明所设计的控制系

运行可靠，满足了实际需要。

关键词：PLC运料小车自动控制

Designingand imp lemengtation of PLC control system to a motor wagon of transport materials

LuoTao, Xu ShuYing

HunanScience Innovate Modern Precisenes, ChangSha, Hunan 410131, China

Abstract: Basedon PLCcontrol technology, using FX1s-20MR Mitsubishi's PLC, discusses the

design Methods of a motor wagon of trans port materials controlsystem hardware

theactual needs.

p ractical app lications the control system that have been designedcan reliably run ,and can fill and software , and control theory forit, has shi pped materials p rocess automatic. Through

Key word: PLC Automatic control a

0引言

motorwagon of trans port materials

可编程控制器（PLC）是在电气控制技术和计算机技术的基础上以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技

术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。以其编程简单、可靠性高，功能完善，体积小、重量轻的

特有优势，已经广泛应用于各行各业。

运料小车控制系统是冶金、有色金属、煤矿、车站、港口、码头仓库、矿井等行业的主要设备之

一。本文介绍了一种基于三菱

FX1S-20MR型PLC控制的运料小车控制系统的设计方案。利用

PLC控制技术,

可实现小车一处装料两处卸料的自动控制。可实现在线参数和控制过程的调整,

克服了继电器控制系统的

可靠性差，维修控制不方便等不足。极大地提高了设备控制灵活性、稳定性以及维护保养性能和工作效

率。

1.控制系统工作原理

小车运料示意图如图1所示，为小车一处装料，两处轮流卸料。小车由电动机拖动，电机正转，小车前进，电机反转，小车后退。

料斗底门和小车底门均由电磁阀控制，得电打开，断电闭合。小车前、中、后终端位置均由限位开关控制。

按下右启动按钮小车右行（前进）至限位开关SQ1处停下来装料，20S后结束，开始左行。当碰到

SQ2后停下来第一次卸料,停,15S后右行，碰到SQ1又停下来装料，20S后结束，又开始左行，经过SQ2不当碰到SQ3后停下来

第二次卸料，15S后右行，碰到SQ1后又停下来装料。完成一个工作周期动。

AT'

图1小车运料示意图

2.PLC控制系统的设计

2.1	系统硬件设计			,输出
依据小车控制系统的工艺流程 2.1.1 PLC的选择和配置
的FX1S-20MR （20点I/O ,继电器输出方式PL C,其输入点数为			12,输出点数为 8,完全能够满足工
艺控制需求。输入点用来控制小车控制方式的选择、启动、限位停止及控制系统的运行情况
点用来控制小车前进、后退，装料、卸料。		PLC单元配有数据通讯口	，实施PC机和PLC的数据通

讯。

2.1.2控制系统的电路组成:

图2是电机正反转主电路（控制小车前进、后退），图		科**ri	3是PLC控制部分输入/输出端子接线电路
	□M
	l
	VI
	rs

图2电机正反转主电路图图3PLC输入/输出接线图

图2、图3中KM1和KM2分别是控制电机正转运行（小车前进）和反转运行（小车后退）的交流接触

器。用KM1和KM2的主触点改变进入电动机的三相电源的相序，即可以改变电动机的旋转方向。图 3中KM1

的线圈串联了KM2的辅助常闭触点，KM2的线圈串联了 KM1的辅助常闭触点，组成了硬件互锁电路。可以避免

由于正反转（小车前进、后退）切换过程中电感的延时作用，导致原来接通的接触器的主触点还未断弧时，另一

个接触器的主触点已经合上而造成交流电源瞬间短路的故障。通过主电路与 PLC的控制电路的接线，才能实现

PLC对系统的控制。

2.1.3.系统输入输出分配

系统输入输出分配表见表1

运料小车控制系统	输入	1/ O地址分配表	1
X0		输出
		SB1		控制电
X1		进启动		正转交流接触器
		SB2		控制电
X2				反转交流接触器
									料
X3		SQ1		Y
X4		进限位		V2			电磁阀
		SQ2		T		定
X5		间限位		时器	T0			20S
		SQ3		T		定
		退限位		时器	T1			15S

2.2系统软件设计

按照系统总体设计要求和系统实际情况，利用三菱 FX系列PLC的编程环境FXGPWIN-C编程软件编写控

制程序，它不仅可以把用户程序写入到PLC的用户程序存储器中，而且方便对程序的修改、调试等操作，同时也

可适时监控程序系统运行状态。根据控制要求和 I/O地址，采用经验设计法编写的控制程序如图 4所示。

53		re I
\|?	-----------------------------------

图4控制梯形图

具体设计思路：小车在一个周期中两次左行都要碰到中间限位开关

第二次碰到SQ2时继续前进。因此应设计一个具有记忆功能的编程元件(

碰至y SQ2

SQ2(X4)oSQ2第一次碰到时小车卸料,M0，来区分是第一次还是第二次

小车第一次碰到SQ2时停止运行卸料，所以 X4常闭触点串在Y2的线圈电路中，才能使小车停止左行，同时应

接通Y4和T1进行卸料与定时，故 X4和X5的常开触点并联接通 Y4线圈卸料。但第二次碰 SQ2时小车不停止

左行，在X4的常闭触点处并联了记忆元件 M0的常开点。因此，小车第一次左行碰到 X4停止运行并开始卸

料，同时使M0接通，其常开触点闭合并自锁以保证小车第二次左行碰到 X4不会停止，继续前进到 SQ3( X5)

处停止卸料，又应使 M0断开，以保证下一工作循环第一次碰到

由于小车从SQ2(X4)处右行返回时 M0会被接通，使小车下一次到达 SQ2处无法停止左行，因此，在 M0电路

中串入Y1的常闭触点，保证右行经过 SQ2时M0状态不发生变化。

3.系统联机调试

控制程序调试在室内模拟现场情况，按照	图2电机正反转主电路和图	3 PLC输入/输出接线图进行电路
安装，通过 RS232电缆把程序写入	PLC ,通过测试符合控制要求。	装入现场，电机启停灵活，各

行程开关、电磁阀动作灵活，系统工作正常。小车运料

4.结论

控制系统经调试后达到了稳定，控制状态良好。

实践证明，本设计所采用日本三菱公司生产的小型可编程控制器 FX1S-20MR的硬件配置和程序设

计

是完全可行的，在实践中取得了令人满意的效果。所设计的以 PLC为核心的小车运料控制系统，性

能可靠、操作简单方便、易于维护、环境适应性强，还能容易地随时修改可编程控制器程序，

达到

了预期效果。

参考文献

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殷兴光孙瑜.PLC在液体混合装置中的应用J]机电一体化，2004，3.

作者简介：罗涛（1975 女，湖南湘乡人，硕士，湖南现代物流职业技术学院工程师，主要从事计算机应

用教学和科研工作；徐淑英（1963-,女，湖南双牌人，本科，湖南现代物流职业技术学院工程师，主要从事

电气自动化方面教学和科研工作