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一、基于PLC的自动送料装车系统硬件设计
1.1 系統工作原理及控制要求
系统工作原理及其控制要求如下。
（1）初始状态。红灯HL1灭，绿灯HL2亮（表示允许汽车进入车位装料）。进料阀，出料阀，电动机M1、M2、M3皆为OFF。
（2）进料控制。料斗中的料不满时，检测开关S为OFF，5s后进料阀打开，开始进料；当料满时，检测开关S为ON，关闭进料阀，停止进料。
图 自动送料装车示意图
（3）装车控制。
①当汽车到达装车位置时，SQ1为ON，红灯HL1亮、绿灯HL2灭。同时，起动传送带电动机M3，2s后起动M2，2s后再起动M1，再过2s后打开料斗出料阀，开始装料。
②当汽车装满料时，SQ2为ON，先关闭出料阀，2s后M1停转，又过2s后M2停转，再过2s后M3停转，红灯HL1灭，绿灯HL2亮。装车完毕，汽车可以开走。
（4）起停控制。按下起动按钮SB1，系统起动；按下停止按钮“SB2”，系统停止运行。
（5）保护措施。系统具有必要的电气保护环节。
控制系统要求有全自动功能、半自动功能、回原点和手动功能。
1.2 主电路设计
主电路的设计对于本次自动送料装车系统设计相当重要，只有在主电路设计正确且简便的基础上，系统控制电路及软件设计才能精简方便。 根据系统的控制工艺要求，设计的电气控制系统主回路原理图所示。图中，M1，M2，M3为三台皮带传输送料电动机，交流接触器KM1，KM2，KM3通过控制三台电动机的运行来控制三个传送带，从而进行对物料的传输。FR1，FR2，FR3为起过载保护作用的热继电器，用于物料传输过程中当传送带过载时断开主电路。
QF1为整台设备的断路器，起到断开接通整台设备电源的作用。FU1为熔断器，起过电流保护作用
1.3 控制电路图
220V交流电源经QF1总电源开关，熔断器FU1，接到控制回路断路器QF5，接至直流电源A1输入，经直流电源A1将220V交流电转成24V直流电，供应后续电路使用。
220V交流电源经QF1总电源开关，熔断器FU1，控制回路断路器QF5，接至传送带1启动中间继电器KA1的常开触点，控制接触器KM1线圈得电，从而控制传送带1电机M1启动停止。
220V交流电源经QF1总电源开关，熔断器FU1，控制回路断路器QF5，接至传送带2启动中间继电器KA2的常开触点，控制接触器KM2线圈得电，从而控制传送带2电机M2启动停止。
220V交流电源经QF1总电源开关，熔断器FU1，控制回路断路器QF5，接至传送带3启动中间继电器KA3的常开触点，控制接触器KM3线圈得电，从而控制传送带3电机M3启动停止。
二、自动送料装车系统的组态界面设计
2.1 MCGS工程的五大部分
MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。
2.2 MCGS组态界面的设计
1、MCGS的控制方案
按下启动按钮SB1，传送带分别从M3到M1延时2S依次启动，在MCGS监控界面上，对应的M1到M3依次启动，当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过2秒延时后，M3停，再过1秒，M3停止。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行2秒后停止，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。并且对应的MCGS上的监控界面上的
皮带也应立即停止。对应的MCGS上的监控界面如图所示。
2.3 MCGS组态界面设置步骤
1、新建工程 2、添加元件并分布好位置 3、设置实时数据库 4、运行策略设置
2.4 编写MCGS脚本程序
1、脚本控制要求
（1）初始状态。红灯HL1灭，绿灯HL2亮（表示允许汽车进入车位装料）。进料阀，出料阀，电动机M1、M2、M3皆为OFF。
（2）进料控制。料斗中的料不满时，检测开关S为OFF，5s后进料阀打开，开始进料；当料满时，检测开关S为ON，关闭进料阀，停止进料。
（3）装车控制。
① 当汽车到达装车位置时，SQ1为ON，红灯HL1亮、绿灯HL2灭。同时，起动传送带电动机M3，2s后起动M2，2s后再起动M1，再过2s后打开料斗出料阀，开始装料。
② 当汽车装满料时，SQ2为ON，先关闭出料阀，2s后M1停转，又过2s后M2停转，再过2s后M3停转，红灯HL1灭，绿灯HL2亮。装车完毕，汽车开走。
首先先把PLC与电脑用下载线链接起来，在按照自动送料装车系统的I/O分配链接好PLC的输入和输出到自动送料装车模块，然后下载事先设计好的程序，然后关闭PLC软件，打开MCGS6.2版本，先打开自己设计的自动送料装车系统的监控画面，在打开MCGS界面的设备管理器，找到子设备，双击打开找到调试通道是否链接成功，然后在运行监控画面，接下来我们来测试自动送料装车系统的多种工作方式，第一步启动全自动控制模式，启动之后程序自行检测储料灌中是否有达到要求的水位，没达到要求水位进料阀会在5s中后打开进料阀进行进料，达到要求水位则停止进料，然后当火车达到装车位置时绿灯亮，同时碰到位置开关SQ1，电动机M3运行2s之后M2运行，再是M1和出料阀依次延时两秒钟之后运行，火车开始装料，当料装满时称重器下压到SQ2时红灯亮，出料阀立即停止放料，延时两面后电动M1停止运行，M1停止运行后再延时2s后M2停止运行，M2停止运行后延时两2s后M3停止运行，火车开走，当下一辆或者到达SQ1位置时重复上面的过车；当半自动模式时，按下启动按钮程序运行一周后，即当货车开走是程序停止运行等待下次启动指令；当运行手动模式时，按下，电动机M1、M2、M3、进料阀、出料阀、红灯，绿灯等等按钮，监控画面及PLC得显示对应的控制；当启动回原点模式时，所有设备立即停止运行，PLC输出归0。该系统全自动、半自动、手动、回原点模式全部按要求实现，运行调试成功。
参考文献：
[1]许谬 主编，工厂电气控制设备.北京：机械工业出版社.2000.10
[2]袁秀英 主编，计算机监控系统的设计与调试-组态控制技术.北京：电子工业出版社.2010.2
[3]华满香 刘小春 主编，电气控制与PLC应用--3版.北京：人民邮电出版社.2015.6
1.1 系統工作原理及控制要求
系统工作原理及其控制要求如下。
（1）初始状态。红灯HL1灭，绿灯HL2亮（表示允许汽车进入车位装料）。进料阀，出料阀，电动机M1、M2、M3皆为OFF。
（2）进料控制。料斗中的料不满时，检测开关S为OFF，5s后进料阀打开，开始进料；当料满时，检测开关S为ON，关闭进料阀，停止进料。
图 自动送料装车示意图
（3）装车控制。
①当汽车到达装车位置时，SQ1为ON，红灯HL1亮、绿灯HL2灭。同时，起动传送带电动机M3，2s后起动M2，2s后再起动M1，再过2s后打开料斗出料阀，开始装料。
②当汽车装满料时，SQ2为ON，先关闭出料阀，2s后M1停转，又过2s后M2停转，再过2s后M3停转，红灯HL1灭，绿灯HL2亮。装车完毕，汽车可以开走。
（4）起停控制。按下起动按钮SB1，系统起动；按下停止按钮“SB2”，系统停止运行。
（5）保护措施。系统具有必要的电气保护环节。
控制系统要求有全自动功能、半自动功能、回原点和手动功能。
1.2 主电路设计
主电路的设计对于本次自动送料装车系统设计相当重要，只有在主电路设计正确且简便的基础上，系统控制电路及软件设计才能精简方便。 根据系统的控制工艺要求，设计的电气控制系统主回路原理图所示。图中，M1，M2，M3为三台皮带传输送料电动机，交流接触器KM1，KM2，KM3通过控制三台电动机的运行来控制三个传送带，从而进行对物料的传输。FR1，FR2，FR3为起过载保护作用的热继电器，用于物料传输过程中当传送带过载时断开主电路。
QF1为整台设备的断路器，起到断开接通整台设备电源的作用。FU1为熔断器，起过电流保护作用
1.3 控制电路图
220V交流电源经QF1总电源开关，熔断器FU1，接到控制回路断路器QF5，接至直流电源A1输入，经直流电源A1将220V交流电转成24V直流电，供应后续电路使用。
220V交流电源经QF1总电源开关，熔断器FU1，控制回路断路器QF5，接至传送带1启动中间继电器KA1的常开触点，控制接触器KM1线圈得电，从而控制传送带1电机M1启动停止。
220V交流电源经QF1总电源开关，熔断器FU1，控制回路断路器QF5，接至传送带2启动中间继电器KA2的常开触点，控制接触器KM2线圈得电，从而控制传送带2电机M2启动停止。
220V交流电源经QF1总电源开关，熔断器FU1，控制回路断路器QF5，接至传送带3启动中间继电器KA3的常开触点，控制接触器KM3线圈得电，从而控制传送带3电机M3启动停止。
二、自动送料装车系统的组态界面设计
2.1 MCGS工程的五大部分
MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。
2.2 MCGS组态界面的设计
1、MCGS的控制方案
按下启动按钮SB1，传送带分别从M3到M1延时2S依次启动，在MCGS监控界面上，对应的M1到M3依次启动，当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过2秒延时后，M3停，再过1秒，M3停止。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行2秒后停止，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。并且对应的MCGS上的监控界面上的
皮带也应立即停止。对应的MCGS上的监控界面如图所示。
2.3 MCGS组态界面设置步骤
1、新建工程 2、添加元件并分布好位置 3、设置实时数据库 4、运行策略设置
2.4 编写MCGS脚本程序
1、脚本控制要求
（1）初始状态。红灯HL1灭，绿灯HL2亮（表示允许汽车进入车位装料）。进料阀，出料阀，电动机M1、M2、M3皆为OFF。
（2）进料控制。料斗中的料不满时，检测开关S为OFF，5s后进料阀打开，开始进料；当料满时，检测开关S为ON，关闭进料阀，停止进料。
（3）装车控制。
① 当汽车到达装车位置时，SQ1为ON，红灯HL1亮、绿灯HL2灭。同时，起动传送带电动机M3，2s后起动M2，2s后再起动M1，再过2s后打开料斗出料阀，开始装料。
② 当汽车装满料时，SQ2为ON，先关闭出料阀，2s后M1停转，又过2s后M2停转，再过2s后M3停转，红灯HL1灭，绿灯HL2亮。装车完毕，汽车开走。
首先先把PLC与电脑用下载线链接起来，在按照自动送料装车系统的I/O分配链接好PLC的输入和输出到自动送料装车模块，然后下载事先设计好的程序，然后关闭PLC软件，打开MCGS6.2版本，先打开自己设计的自动送料装车系统的监控画面，在打开MCGS界面的设备管理器，找到子设备，双击打开找到调试通道是否链接成功，然后在运行监控画面，接下来我们来测试自动送料装车系统的多种工作方式，第一步启动全自动控制模式，启动之后程序自行检测储料灌中是否有达到要求的水位，没达到要求水位进料阀会在5s中后打开进料阀进行进料，达到要求水位则停止进料，然后当火车达到装车位置时绿灯亮，同时碰到位置开关SQ1，电动机M3运行2s之后M2运行，再是M1和出料阀依次延时两秒钟之后运行，火车开始装料，当料装满时称重器下压到SQ2时红灯亮，出料阀立即停止放料，延时两面后电动M1停止运行，M1停止运行后再延时2s后M2停止运行，M2停止运行后延时两2s后M3停止运行，火车开走，当下一辆或者到达SQ1位置时重复上面的过车；当半自动模式时，按下启动按钮程序运行一周后，即当货车开走是程序停止运行等待下次启动指令；当运行手动模式时，按下，电动机M1、M2、M3、进料阀、出料阀、红灯，绿灯等等按钮，监控画面及PLC得显示对应的控制；当启动回原点模式时，所有设备立即停止运行，PLC输出归0。该系统全自动、半自动、手动、回原点模式全部按要求实现，运行调试成功。
参考文献：
[1]许谬 主编，工厂电气控制设备.北京：机械工业出版社.2000.10
[2]袁秀英 主编，计算机监控系统的设计与调试-组态控制技术.北京：电子工业出版社.2010.2
[3]华满香 刘小春 主编，电气控制与PLC应用--3版.北京：人民邮电出版社.2015.6