PLC大小球分揀系統(tǒng).doc

沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙 課程設(shè)計（論文）題目： 大小球分揀系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計名稱：機(jī)電傳動控制班級學(xué)號：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 年月日 成績評定表學(xué)生姓名班級學(xué)號專 業(yè)課程設(shè)計題目大小球分揀系統(tǒng)評語組長簽字：成績?nèi)掌?2015年 1 月 日 課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué) 院專 業(yè)學(xué)生姓名班級學(xué)號 課程設(shè)計題目大小球分揀系統(tǒng)設(shè)計實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù): 1.設(shè)計內(nèi)容： 1） 完成指導(dǎo)書中要求的工作循環(huán)2） 要求有四種工作方式：手動、回原點(diǎn)、單周期、連續(xù)。3） 連續(xù)時，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報警5秒。4） 按停止按鈕，完成當(dāng)前循環(huán)后停。 5） 按復(fù)位按鈕，吸盤立即回原位。2.設(shè)計要求：1）畫出端子分配圖和順序功能圖2）設(shè)計并調(diào)試PLC控制梯形圖3）設(shè)計說明書工作計劃與進(jìn)度安排:1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計方案 1天2）PLC梯形圖設(shè)計與調(diào)試 4天3）說明書撰寫 1天4）答辯 1天指導(dǎo)教師： 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 學(xué)院教學(xué)副院長： 目錄前言41 課程設(shè)計的任務(wù)和要求51.1 課程設(shè)計的任務(wù)51.2 課程設(shè)計的基本要求62 總體設(shè)計72.1 PLC的選型72.2 I/O端口圖83 PLC程序設(shè)計103.1 設(shè)計思想103.2 順序功能圖103.3 PLC梯形圖124 程序調(diào)試說明215 結(jié)束語226 參考文獻(xiàn)22 前言機(jī)械手的作用正越來越多的被人們所認(rèn)識，其中一條，它能代替人們的辛勤勞動還能完成生產(chǎn)工藝的要求，機(jī)器它能自己獨(dú)立并且完美的遵循一定的程序、時間、和位置來完成工件的傳送。因?yàn)?，它能大大地改善工人的勞動環(huán)境，加快自動化和實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化的步伐。因此，受到各單位的重視并加以研究，尤其在危險的，不能人工操作的環(huán)境里，應(yīng)用的更為廣泛。在我國，最近發(fā)展的較快，并取得了一定的成果。本課題開發(fā)大小球分揀系統(tǒng)，采用德國西門子S7-200系列PLC，對機(jī)械手的上下，左右，抓取進(jìn)行控制。我們利用可編程技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的硬件裝置，控制其完成各種動作。 1 課程設(shè)計的任務(wù)和要求1.1 課程設(shè)計的任務(wù)1）大小球分揀系統(tǒng)設(shè)計2）分揀系統(tǒng)示意圖和流程圖如下圖所示 圖1 大小球分揀系統(tǒng)示意圖圖2 大小球分揀系統(tǒng)流程圖1.2 課程設(shè)計的基本要求1)完成分揀大小球系統(tǒng)的工作循環(huán)2)要求有四種工作方式：手動、回原點(diǎn)、單周期、連續(xù)3)連續(xù)時,循環(huán)5次結(jié)束,聲光間斷報警5秒4)按停止按鈕,完成當(dāng)前循環(huán)后停5按復(fù)位按鈕，吸盤立即回原位 2 總體設(shè)計2.1 PLC的選型因?yàn)樵谠O(shè)計程序時總共用到了19個輸入信號和7個輸出信號，這樣CPU的輸入端子要多一些以滿足要求，因此在大小球分選系統(tǒng)中用的PLC的選型為西門子S7-200系列的可編程控制器CPU 226 AC/DC/繼電器。PLC的主機(jī)：選擇西門子S7-200系列作為此控制系統(tǒng)的主機(jī)。選用CPU226的特點(diǎn)，其基本參數(shù)如下：本機(jī)數(shù)字輸入：32路數(shù)字量輸入本機(jī)數(shù)字輸出：16路數(shù)字量輸出內(nèi)部存儲器位：256位定時器總數(shù)：256定時器計數(shù)器總數(shù)：256計數(shù)器電源電壓允許范圍：AC85264V輸入電流僅CPU/最大負(fù)載：35/100 mA,AC 240V電壓范圍：DC20.428.8V電流限制：約1.5A2.2 I/O端口圖 圖3 I/O端口圖4 外部接線圖 3 PLC程序設(shè)計3.1 設(shè)計思想當(dāng)輸送機(jī)處于起始位置時，上限位開關(guān)和左限位開關(guān)開關(guān)閉合。啟動裝置后，撿球裝置下行，若碰到的是小球，則下限位為閉合狀態(tài)；若碰到的是大球，則下限位為關(guān)閉狀態(tài)。吸起小球后，則撿球裝置向上行，碰到上限位開關(guān)后，撿球裝置向右行；碰到右限位開關(guān)（小球的右限位開關(guān)）后，再向下行，碰到下限位開關(guān)后，將小球釋放到小球箱里，然后返回到原位。如果吸起的是大球，撿球裝置右行碰到另一個右限位開關(guān)（大球的右限位開關(guān)）后，再向下行，碰到下限位開關(guān)后，將大球釋放到小球箱里，然后返回到原位。3.2 順序功能圖 圖5 自動程序的順序功能圖3.3 PLC梯形圖圖6 主程序梯形圖 圖7 公用程序梯形圖圖8手動程序梯形圖圖9 回原點(diǎn)程序梯形圖圖10 自動程序梯形圖4 程序調(diào)試說明仿真軟件不能直接收到S7-200的程序代碼，必須使用編程軟件的導(dǎo)出功能將S7-200的用戶程序轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展名為“awl”的ASC文件，然后在下載到仿真PLC中去。在仿真軟件中執(zhí)行菜單命令“文件”“裝載程序”，在出現(xiàn)的對話框中選擇下載什么塊，點(diǎn)擊“確定”按鈕后，在出現(xiàn)的“打開”對話框中雙擊要下載的*.awl文件，開始下載。下載成功后，CPU模塊上出現(xiàn)下載的ASC文件名稱，同時會出現(xiàn)下載的程序代碼文本框和梯形圖（見下圖）。執(zhí)行菜單命令“PLC”“運(yùn)行”，開始執(zhí)行用戶程序。如果用戶程序中有仿真軟件不支持的指令或功能，執(zhí)行菜單命令“PLC”“運(yùn)行”后，出現(xiàn)的對話框顯示出仿真軟件不能識別的指令。點(diǎn)擊“確定”按鈕，不能切換到RUN模式，CPU模塊右側(cè)的“RUN”LED的狀態(tài)不會變化?？梢杂檬髽?biāo)點(diǎn)擊CPU模塊下面的開關(guān)板上的小開關(guān)來模擬輸入信號，通過模塊上LED觀察PLC輸出點(diǎn)的狀態(tài)變化，來檢查程序執(zhí)行的結(jié)果是否正確。如調(diào)試本課設(shè)中的手動程序，先點(diǎn)擊CPU模塊的I1.4手動輸入端開關(guān)，再點(diǎn)擊上行按鈕開關(guān)I0.6,這樣就會觀察到CPU模塊上的Q0.2對應(yīng)的LED燈亮，再點(diǎn)擊上限位輸入信號I0.2所對應(yīng)的開關(guān)，就會觀察到CPU模塊上的Q0.2對應(yīng)的LED燈熄滅，這說明手動程序的上行程序調(diào)試正確。按上述方法一次調(diào)試所有程序，來檢查程序執(zhí)行的結(jié)果是否正確。本程序經(jīng)過仿真調(diào)試后，沒發(fā)現(xiàn)任何錯誤，程序完全符合設(shè)計要求。5 結(jié)束語 到現(xiàn)在為止，課程設(shè)計就要告一段落了，通過課程設(shè)計，我的收獲很大，充分認(rèn)識到自己不足，通過不斷的論證，許多問題都得到了較好的解決。通過這次課程設(shè)計，了解了PLC大小球分揀系統(tǒng)的工作原理，嘗試到了電路及軟件實(shí)現(xiàn)是此次課設(shè)的主要部分。6 參考文獻(xiàn) 1 陳白寧主編.機(jī)電傳動控制基礎(chǔ).第1版.東北大學(xué)出版社,2008年9月 2 華玉潔.起重機(jī)械與吊裝.第一版.化學(xué)工