PLC控制遥控小车制作要点（详细指南）
一、项目概述
PLC（可编程逻辑控制器）控制的遥控小车是一种结合工业自动化技术和无线遥控的智能移动平台。它可以应用于工业运输、仓储物流、教育实验等领域。本指南将详细讲解从硬件选型、PLC编程到系统调试的全流程制作要点。
二、系统总体设计
1.系统架构
[遥控器]→[无线接收模块]→[PLC控制器]→[电机驱动器]→[直流电机]
↓
[传感器反馈]
2.功能需求
基础运动控制（前进、后退、转向）
无线遥控（距离≥20米）
障碍物检测与避障（可选）
速度调节（PWM控制）
电池电量监测（可选）
三、硬件选型与电路设计
1.核心部件选型
(1)PLC选型
型号 I/O点数 特点 适用场景 价格区间
西门子S7-200 14输入/10输出 经济实用，支持Modbus 小型教育项目800-1500元
三菱FX3U-16MR 16输入/16输出 高速处理，扩展性强 工业级应用 2000-3500元
欧姆龙CP1E-N10 10输入/6输出 紧凑设计，低成本 入门级实验 600-1200元
推荐选择：三菱FX3U-16MR（平衡性能与扩展性）
(2)电机与驱动
电机类型：
直流减速电机（12V/24V，带编码器反馈）
步进电机（精确控制，但需复杂驱动器）
驱动方案：
L298N双H桥驱动器（支持2路直流电机，最大电流2A）
TB6612FNG（效率更高，支持3A电流）
电路连接示例：
PLC输出Y0→L298NIN1（电机A正转）
PLC输出Y1→L298NIN2（电机A反转）
PLC输出Y2→L298NIN3（电机B正转）
PLC输出Y3→L298NIN4（电机B反转）
PLCPWM输出→L298NENA/ENB（速度调节）
(3)无线通信模块
模块类型 通信距离 特点 推荐型号
2.4GHzRF 50-100m 低延迟，抗干扰 NRF24L01+
蓝牙 10-20m 手机直连方便 HC-05
WiFi 30-50m 支持TCP/IP远程控制 ESP8266
推荐方案：NRF24L01+（成本低，适合PLC接口）
(4)电源系统
主电源：12V锂电池组（容量≥2000mAh）
PLC供电：需额外DC24V电源（或使用降压模块）
电压监测：ADS1115模数转换器（I2C接口）
电源分配电路：
[12V锂电池]→[LM2596降压模块]→24V（PLC）
↓
12V直供（电机驱动）
2.传感器扩展（可选）
传感器类型 功能 接口方式 典型型号
超声波测距 障碍物检测（2cm-4m） PLC模拟量输入 HC-SR04
红外光电 循迹/防跌落 PLC数字量输入 TCRT5000
陀螺仪加速度计 姿态反馈 I2C通信 MPU6050
四、PLC程序设计
1.编程环境配置
三菱FX系列：GXWorks2（需安装USB驱动）
西门子S7-200：STEP7-Micro/WIN
通信设置：确保PLC与电脑通过编程电缆连接（如USB-SC09）
2.核心功能逻辑
(1)运动控制程序（梯形图示例）
ladder
|--[X0]----[Y0]--|//X0=前进按钮，Y0=电机A正转
|--[X1]----[Y1]--|//X1=后退按钮，Y1=电机A反转
|--[X2]----[Y2]--|//X2=左转按钮，Y2=电机B正转
|--[X3]----[Y3]--|//X3=右转按钮，Y3=电机B反转
(2)PWM速度调节（三菱FX指令）
assembly
MOVK50D0//设置PWM占空比为50%
PLSYD0K1000Y000//从Y0输出1kHzPWM
(3)无线数据接收（结构化文本）
st
IFM100=1THEN//M100=接收标志位
MOVD100D200//将接收到的数据存入控制寄存器
END_IF
3.安全保护逻辑
急停电路：硬件急停按钮直接切断电机电源
软件限速：限制PWM占空比最大值（如80%）
超时停止：无操作信号10秒后自动停止电机
五、无线通信实现
1.NRF24L01+与PLC接口
NRF引脚 PLC连接点 功能说明
VCC 24V+ 需3.3V稳压模块
GND COM 共地
CE Y10 模块使能
CSN Y11 片选信号
MOSI X0 数据输入（需电平转换）
MISO X1 数据输出
2.通信协议设计
json
{
cmd: