2 系统整体设计要求 4

2.1 呼叫小车控制工艺要求 4

2.2 呼叫小车整体控制要求 6

3 系统的硬件设计 7

3.1 西门子 S7-200PLC 介绍 7

3.2 西门子 MM440 变频器的介绍 7

3.3 S7-200PLC 与 MM440 变频器的通信硬件配置 8

4 系统的软件设计 11

4.1 PLC 程序设计 11

4.2 监控系统设计 20

5 总结 27

参考文献 28

致 谢 30

1 绪论

1.1 设计背景

工业生产进入了飞速发展的时代，工业上的各项技术不断改朝换代，在工厂 自动化生产线上，运料是整个工业生产当中一个非常重要的环节，除了其劳动负 荷非常大外，还要求高的可靠性和高的工作效率。进入 21 世纪以来，随着工厂 生产自动化程度的提高，在现代的工业自动化生产中，多地呼叫小车越来越多的 应用于工厂生产过程的传输工艺当中，这为企业节省大量的人力、财力和物力。 在企业工厂里的自动化生产线上，会非常需要在很多个地点上装运东西，减轻人 力，所以才会需要车间工人呼叫小车运输东西。这项操作促使了多地呼叫小车控 制系统的产生。这次设计中，我们使用 PLC，变频器技术来实现呼叫小车，使用 触摸屏来监测整套系统的运行。

小车呼叫控制系统首先可以减轻操作者的劳动负担，提高了企业流水线上的 劳动生产率，节省出更多的人力物力去做其他事情，它降低了生产线上生产和劳 动力成本，并且能使整个企业工厂的生产流水线变得更加自动化，非常易于管理。 可以这么说，控制系统那就是现代工业生产的最重要的部分，它对整个生产线都 有控制、领导和指挥的作用，说白了，简直就是整个生产线的灵魂所在。我们可 以把小车的呼叫控制系统，看作是一个物流自动化，用它可以实现生产线上全方 位的自动化操作，可以使用在各种领域，比如包装货物、装卸搬运甚至交通运输 等。

从小车呼叫控制系统使用的趋势来看，这套控制系统已经在各种不同的场合 被广泛应用，发展前景很棒，而且非常宽广，并且已经进军节能环保等各个领域， 均获得了不错的发展成效。它可以真正的实现：降低货物运输的高昂成本，使生 产线更加自动化，并且减轻人力物力，提高了运输的效率。但是目前国内这种生 产方式大多数还是机电控制的，自动化水平较低，并且没有数据存储、收集、修 正功能等的机构。这相较于美国、德国、日本等国家采用可编程控制器为系统控 制器，配合远程监控来实现物流传输的高自动化、高可视化的方式，国内的这种 半自动呼叫小车传输方式还存在着生产自动化程度较底、可靠性较差的缺点。

近些年来，随着工业生产自动化程度的进一步提高，尤其是随着德国工业 4.0 在全球的陆续展开，国内的这种机电控制的半自动呼叫小车传输方式面临着 越来越大的挑战与压力。

1.2 设计目的和意义

这套小车呼叫控制系统，使用的是 PLC 的控制系统来设计的。首先 PLC 可 以进行各种控制，比如逻辑控制和顺序控制，还有定时计数的功能，这些都可以 通过执行程序来实现。另外，它还可以由数字和模拟量的输入输出控制，更进一 步的实现了各类机械和电气设施以及工业生产过程的控制。PLC 和它的外围设备 的设计采用了两个原则：容易和企业工业控制系统构成一个总体；容易扩展 PLC 功能。它还利用了变频器的几点优势：1.可以改变电源电压的频率。2.使用多速 度功能，用来控制电机的正、反频率。3.调节正反频率的不同，这样就可以使小 车前进和后退速度不同。并且使用触摸屏对系统的整体运行状态进行监控，让操 作变得更加简单，更加便于反馈。这些优点使这个小车呼叫系统属于能源节约和 环境保护设备。这套设备中，小车能否成功呼叫与控制系统的性能优劣有着莫大 的关系。不仅如此，小车是不是可以正常运行、它的工作效率是否高效都与控制 系统有着息息相关的牵连。小车呼叫控制系统实现全方位的自动化操作，以满足 人们对速度、准确性、高度、质量、重复访问和处理等一系列的需求。当自动化 控制水平的逐步提高，在制造线上的工厂设备运行效率也会得到很大的提升。