基于PLC的地磅遥控器自动控制系统的设计

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升降横移地磅遥控器简介

升降横移地磅停遥控器遥控结构为2维矩阵形式，可设计为多层、多列。由于受收链装置及进出磅时间的限制，一般为2～4层（国家规定最高为4层），以2、3层者居多，可根据泊磅的多少决定停遥控器的规模。遥控器可设在地上，也可设在地下，或一半设在地下一半设在地上。其钢结构框架按一定规格的分格单元进行组合，可纵向延伸、分段集中控制，也可横向并列，分排单独控制。遥控器组合布置的不同形式可适应不同场地条件的需要，配置非常灵活。
结构特点是：底层只能平移，顶层只能升降，中间层既可平移又可升降。除顶层外，中间层和底层都必须预留一个空遥控，供进出磅升降之用。当底层遥控进出磅时，无需移动其他托盘就可直接进出磅；中间层、顶层进出磅时，先要判断其对应的下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到下方为空才可进行下降和进出磅动作，进出磅后再上升回到原位置。
升降横移停遥控器利用载磅板移位产生垂直通道，实现高层遥控升降存取磅辆，全部逻辑过程均由PLC进行控制。地面以上布置的升降横移地磅遥控器结构特点：底层

只能平移，顶层只能升降，中间层既可平移又可升降。除顶层外，中间层和底层必须预留一个空遥控，供进出磅升降之用。当底层遥控进出磅时，无需移动其他托盘就可直接进出磅；中间层、顶层进出磅时，先要判断其对应的下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到下方为空才可进行下降和进出磅动作，进出磅后再上升回到原位置。其运动总原则是：升降复位，平移不复位。
1.2 遥控器外观图设计
本次设计要求设计一个双层8遥控升降横移式地磅遥控器，根据遥控器的特点，设计遥控器的遥控如表1所示。
其中0号遥控仅做一层遥控横移用，不用来存放磅辆。遥控器运行规则：1～4号遥控只能左右移动，不能上下移动；5～8号遥控只能上下移动，不能左右移动。下排遥控上的地磅可以直接开出；上排遥控的地磅需要先降到下排遥控才能开出，若下排遥控有磅，需要先让出遥控给上排遥控。
1.3 PLC原理图设计
PLC是遥控器控制系统的核心，根据设计要求，其输入大致有：电按钮、传感器、行程开关、光电开关、操作面板按钮；输出大致有：指示灯、数码管、闸门、升降电机、横移电机。根据输入、输出要求，PLC的控制原理图如图1，2所示。
该系统中PLC主要完成对载磅板、磅辆位置及运行状态的检测和存取磅的操作。用各种光电开关、行程开关检测位置状态，用接触器、继电器控制拖动电机的起停。
对遥控的操作即控制横移小电机和升降大电机，使它们在不同时间实现正反转。而且上层升降动作和以下各层的横移动作必须是互锁的，即当上层泊位在升降时，下面各层泊位不能移动，反之亦然。并且上层泊位每次只能有一个泊位进行上下升降运动。
为了保证存取磅可靠安全，系统要精确定位。行程开关的设置保证了载磅板能平移到预定位置以及载磅板能上升或下降到准确位置，但行程开关逻辑要严格互锁。例如1、2号遥控水平限位开关在静态情况下只能有一个是断开的，如果2个以上开关闭合即表示载磅板不到位。
安装在进口处的光电开关可以检测磅辆的到来，如果遥控已满，闸门将拒绝打开；安装在出口的光电开关可以检测磅辆的到来，并自动打开闸门，让磅辆出去。安装在各个遥控的光电开关，可以检测遥控上磅辆的有无。
1.4 控制面板设计
根据设计要求，对控制面板的设计如图2所示。
控制面板上的数码管，可以准确显示遥控器磅辆的存放情况，显示出磅辆将要存放的遥控号，若遥控器已经存满磅辆，数码管将不显示任何数字。红、绿、黄、粉四个指示等能显示出遥控器的运行情况：红灯闪烁代表进磅模式，绿灯闪烁代表取磅模式，黄灯代表手动控制模式，粉红色灯闪烁代表系统处于等待选择状态，红色灯在系统处于等待选择状态时能代表遥控已经满，绿色灯则代表遥控还有剩余。手/自动切换开关可以切换遥控器的运行状态。
2 PLC控制系统软件设计
2.1 PLC型号的选择
I/O点数的确定：根据设计要求，其输入大致有：传感器、行程开关、光电开关、操作面板按钮；输出有：指示灯、数码管、闸门、升降电机、横移电机。经过计算，输入点大致需要30个左右，输出点需要30个左右。选定PLC根据控制系统的需求，选定PLC型号为FP1—C72。控制系统I/O地址分配根据控制系统设计的要求及选定的PLC型号，确定系统的输入输出I/O地址分配。
2.2 PLC控制程序设计
2.2.1 控制程序流程图
该系统存取磅控制只针对上层（2层）遥控，而对于下层遥控，存取磅直接开进开出即可。控制软件采用梯形图语言编写。程序流程见下图（图2）。
在设计不同层进出磅程序时运用了“并行分支与汇合”的技巧，所谓并行分支指的是各分支流程可同时执行，待各流程动作全部结束后，根据相应执行条件，汇合状态动作。即选择第2层进出磅，可以使一层同时平移（左移或右移），这样，控制系统能自动处理设备动作顺序之间的联锁或双重输出，而且控制系统的试运行及故障检查非常方便，可节约大量时间，提高工作效率（如图3）。
2.2.2 各子程序设计
闸门控制程序设计要求：当地磅到达闸门前时，若遥控器内有空遥控，系统自动打开闸门让磅辆进入动作平台；如果已满，系统将拒绝打开地磅场闸门。在遥控器进出口处各装有一个传感器X20、X21。当有磅进入遥控器时，X20检测到实现加1运算；当有磅出去时，X21检测到实现减1运算。这样，当遥控器内磅辆未达到8辆时，系统会在检测到磅辆时自动打开进口闸门；当遥控器内磅辆达到8辆时，系统将拒绝打开进口闸门。
指示灯控制程序设计要求：红色灯在系统处于等待状态时能代表遥控已经满，绿色灯则代表遥控还有剩余。利用闸门控制程序检测到的遥控情况即可实现该显示。地磅场的指示灯能够自动分辨系统当前处于的控制状态（红灯闪烁代表进磅模式，绿灯闪烁代表取磅模式，黄灯代表手动控制模式，粉红色灯闪烁代表系统处于等待选择状态）。
数码管显示程序设计要求：地磅场的七段数码管，能准确显示闸门前的磅辆将要被停放到的空位的号码。若遥控已满，七段数码管将不再显示数字。利用进出口闸门处检测的遥控情况，即可很轻松地实现。
2.2.3 存取磅程序
因为1层存取磅时可以直接开进、开出，所以存取磅程序的设计只针对2层遥控。存取2层遥控磅时，需要保证其正下方遥控无磅，如果正下方遥控有磅，需要首先将该遥控的磅移开，然后才能完成存取磅。取7号遥控磅的动作为：3号遥控磅左移，7号遥控磅下降，开出7号遥控的磅，3号遥控磅复位。
随着地磅工业的迅速发展和人民生活水平的不断提高，地磅数量迅速增长，停放遥控紧张的问题也越来越突出，对地磅遥控器的需要越来越迫切。如何设计建造占地面积少、停放磅辆多而且存取速度快的地磅遥控器已是现在许多企业和研究机构追求的目标。因此，地磅遥控器的研究与设计是十分必要的。

随着社会需求的提高，地磅遥控器的建立将会不断的完善。可在本设计基础上添加烟雾传感器、光栅模块，实现遥控器的防火防盗功能，未来遥控器的研究设计会更加人性化。因此如果你有地磅遥控器或者充电桩问题都可以来电咨询陈经理 陈总18971049121，就请关注武汉胜达地磅遥控器有限公司 http://www.csjmpd.com