運料小車廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)過程中，包括冶金、礦業(yè)、港口、加工生產(chǎn)線等。由于小車運料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高，所以可以應(yīng)用生產(chǎn)中的多個環(huán)節(jié)。實現(xiàn)運料小車控制可以采用多種方案，例如采用單片機為控制核心，配以外圍接口和小車驅(qū)動模塊；另外，可以采用繼電器作為控制主要器件，設(shè)計繼電器小車控制系統(tǒng)；當(dāng)然，還可以利用PLC作為控制核心，實現(xiàn)運料小車的控制。這三種常用小車控制方案中，繼電器控制電路功能實現(xiàn)困難，一旦系統(tǒng)功能設(shè)計完成，硬件電路很難更改。單片機控制系統(tǒng)雖然可以通過修改軟件程序，提高系統(tǒng)應(yīng)用的通用性，但是維護(hù)困難，軟件硬件設(shè)計要求比較高。因此，目前的小車控制方案主要采用小型PLC為控制核心，實現(xiàn)小車控制。

　　PLC是將計算機技術(shù)和繼電器控制技術(shù)相融合的一種新型控制器。PLC已經(jīng)是一個完整單片機系統(tǒng)，具有完善的控制功能和系統(tǒng)保護(hù)功能，可以實現(xiàn)開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量等多種信息的邏輯運算、數(shù)學(xué)運算、通信等多種功能。因此，采用PLC為核心的小車控制系統(tǒng)具有編程簡單、維修方便、體積小、性價比高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)領(lǐng)域中。

二、運料小車系統(tǒng)工作過程

　　目前，運料小車有多種用途，本文設(shè)計的小車用于生產(chǎn)線上運料。一般在生產(chǎn)線上設(shè)有生產(chǎn)的工作臺，送料小車可以在工作臺之間運送加工的工件。每個工作臺安裝一個行程開關(guān)SQ和一個工作臺呼叫按扭SB。系統(tǒng)運行過程中，送料小車可能停留在任何一個工作臺旁。

　　這樣，運料小車可以觸碰到行程開關(guān)。例如，送料小車現(xiàn)假設(shè)停留在m 號工作臺，則行程開關(guān)SQ m 為ON，如果此時n號工作臺呼叫按鈕按下，則需要進(jìn)行判斷小車所停位置m和呼叫按鈕編號的關(guān)系，從而決定小車的行走方向。比較的結(jié)果分別是：（1）m>n，則送料小車需要向左行駛，直至工作臺n，觸碰到行程開關(guān) SQ n ，使之動作停車。（2）m<n，則送料小車需要向右行駛，直至工作臺m，觸碰到行程開關(guān) SQm，使之動作停車。

三、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

　　（一）控制系統(tǒng)硬件設(shè)計。PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要選擇PLC的類型以及執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計。由于本系統(tǒng)需要實現(xiàn)為6個工作臺的運料工作，因而本文設(shè)計的系統(tǒng)選用了日本三菱公司生產(chǎn)的小型PLC，型號為FX2N-32MR。該型號PLC 配有輸入輸出點32個，其中輸入16點，輸出16點。輸入點主要實現(xiàn)啟動、工作臺呼叫和行程開關(guān)的連接；輸出觸點主要控制電動機的正向和反向運行。該型號PLC可以配置通信接口模塊，可以實現(xiàn)與其它設(shè)備通信。因此，該型號可以滿足系統(tǒng)控制要求。系統(tǒng)采用三相異步電動機作為小車的驅(qū)動設(shè)備。為了實現(xiàn)小車向左和向右運行，需要控制電機正向和反向運行。因此，采用兩個交流接觸器分別控制交流電機的正反運行。系統(tǒng)I/O點的分配包括輸入點和輸出點。其中輸入點的x0-x7分配為啟動和6個工作臺的呼叫；x11-x16設(shè)定為6個工位的行程限位開關(guān)；輸出點控制左行和右行。

　　（二）控制系統(tǒng)軟件編程。三菱公司的FX系列PLC的編程工具軟件一共兩種，一種是FXGP_WIN-C；另一種是GX Developer。這兩種軟件都可以開發(fā)FX系列PLC程序。前一種是比較早的軟件，最新版為1997年的V3.3，是一種專門用于FX系列PLC軟件開發(fā)，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用[3]。后一種是一種集成開發(fā)軟件，可以開發(fā)大部分的三菱公司的PLC產(chǎn)品的軟件，是現(xiàn)在主要的開發(fā)軟件。本文采用GX Developer完成軟件開發(fā)。當(dāng)小車到工作臺后，觸碰行程開關(guān)，即可使x11-x16其中一個限位開關(guān)閉合，執(zhí)行MOV賦值指令，從而實現(xiàn)工作臺編號的存儲。當(dāng)有工作臺呼叫時，x1-x6的中一個開關(guān)閉合，將呼叫按鈕編號記錄。最后采用比較指令CMP將呼叫按鈕編號和小車停留工作臺編號進(jìn)行比較，從而實現(xiàn)小車正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或不動三種情況的控制。在硬件和軟件設(shè)計完成后，進(jìn)行了實際的系統(tǒng)調(diào)試。運行結(jié)果表明小車執(zhí)行運料準(zhǔn)確，系統(tǒng)安全可靠。

四、結(jié)論

　　基于PLC的運料小車控制系統(tǒng)設(shè)計簡單、控制可靠，因此，運料小車已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)過程中比較常用設(shè)備。本文提出的設(shè)計方案采用了日本三菱公司生產(chǎn)的小型可編程控制器FX2N-32MR作為控制核心，并設(shè)計了硬件系統(tǒng)和程序，經(jīng)實際運行，結(jié)果表明基于PLC的小車控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定、系統(tǒng)維護(hù)和軟件升級方便，完全可以滿足控制需求。同時，該系統(tǒng)也可以作為PLC系統(tǒng)設(shè)計人員進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)時的參考和借鑒。