成品庫與碼垛機(jī)單元3

1、信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書（2015/2016學(xué)年第二學(xué)期） 課程名稱 ：可編程控制器 題 目 ：成品庫與碼垛機(jī)單元（絕對(duì)位置） 專業(yè)班級(jí) ： 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師 ： 設(shè)計(jì)周數(shù) ：2周 設(shè)計(jì)成績 ： 2016年 6 月 23 日目錄一、課程設(shè)計(jì)的目的二、任務(wù)要求2.1 主要任務(wù)2.2 主要技術(shù)指標(biāo)2.3 技術(shù)要求三、課程設(shè)計(jì)原理四、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 I/O表 4.2軟件設(shè)計(jì) 4.2.1 機(jī)械臂取件程序設(shè)計(jì) 4.2.2 機(jī)械臂放件程序設(shè)計(jì) 4.2.3 機(jī)械臂復(fù)位程序設(shè)計(jì)五、課程設(shè)計(jì)步驟六、課程設(shè)計(jì)總結(jié)七、參考文獻(xiàn)附錄 梯形圖程序一、課程設(shè)計(jì)目的1、 了解原料庫與碼垛機(jī)單元入庫

2、的工作原理；2、 掌握按照工件顏色來入庫的控制方法。2、 任務(wù)要求2.1 主要任務(wù)本實(shí)驗(yàn)中按照工件的顏色來進(jìn)行入庫實(shí)驗(yàn)。首先通過復(fù)位按鈕實(shí)現(xiàn)設(shè)備的復(fù)位，碼垛機(jī)在工作時(shí)要控制速度和電機(jī)的配合，以免碰到設(shè)備，首先確定X軸和Y軸的位置，最后確定機(jī)械手的位置，滿足工件的準(zhǔn)確抓取，放置到傳送帶，回到初始狀態(tài)。2.2主要技術(shù)指標(biāo)（1）、碼垛機(jī)能夠平穩(wěn)的運(yùn)行（2）、手爪能準(zhǔn)確穩(wěn)定地抓取成品工件（3）、能夠正確區(qū)分工件的顏色（4）、能夠復(fù)位2.3 技術(shù)要求（1）、按照動(dòng)作要求編寫PLC程序（2）、按照設(shè)備形狀和動(dòng)作畫出監(jiān)控畫面以及動(dòng)作同步（3）、實(shí)現(xiàn)力控和PLC的通信，達(dá)到畫面與實(shí)際動(dòng)作同步三、課程設(shè)計(jì)原理自

3、動(dòng)化立體倉庫成品庫是專門存儲(chǔ)工件、貨物或者原材料的專用設(shè)備，是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中不可缺少的貨物存貯環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)中的立體倉庫采用鋁合金型材搭建而成，由鋁合金支架螺釘連接各部分型材固定。立體倉庫兩側(cè)面底端用鑄直角連接件與M4螺栓與桌面連接固定，注意與其余設(shè)備對(duì)應(yīng)方向和距離。并注意電纜方向。倉庫橫六豎四共計(jì)24個(gè)倉格，每倉格內(nèi)兩側(cè)螺釘連接有工件放置用定位托板，托板中心設(shè)置有工件檢測(cè)機(jī)械開關(guān)，檢測(cè)倉格內(nèi)是否有貨物存在。并可實(shí)時(shí)顯示，讓立體倉庫變的自動(dòng)化?？紤]到柔性系統(tǒng)的特點(diǎn)，鋁合金結(jié)構(gòu)可以使倉庫外觀精美大方。整個(gè)系統(tǒng)采用雙排立體倉庫，原料庫與成品庫。表示貨物從一個(gè)地點(diǎn)倉庫中運(yùn)出，經(jīng)過若干個(gè)物流及加工環(huán)節(jié)到

4、達(dá)另一個(gè)地點(diǎn)倉庫中，通常情形下，不論大小立體倉庫，雙排時(shí)大都采用平行的方式放置，二者的間距取決于整體桌面的面積以及碼垛機(jī)運(yùn)行干涉情況等。倉庫內(nèi)定位托板上有定位凹槽，放置不同顏色不同材質(zhì)的工件，便于檢測(cè)和加工。初始狀態(tài)下，所有工件都放置在立體原料庫內(nèi)。倉格內(nèi)托板中心安裝有機(jī)械檢測(cè)開關(guān)，當(dāng)工件被碼垛機(jī)放置到倉格內(nèi)時(shí)，工件下部壓下開關(guān)撥片，開關(guān)連通，這時(shí)控制中心產(chǎn)生信號(hào)，表示此倉格內(nèi)已經(jīng)存在貨物，同時(shí)貨物信息等也記錄。各倉格內(nèi)開關(guān)線正好順著鋁合金型材的花槽下行到底部一側(cè)，匯集到航插處。在本立體倉庫中,由于分揀入庫是按樣件的顏色、條碼、重量等進(jìn)行入庫，所以在原料庫樣件在擺放時(shí)，可以不分顏色、條碼等，隨

5、意擺放。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 I/O表PLC硬件地址配置表輸入點(diǎn)信號(hào)說 明輸入狀態(tài)ONOFFI0.0MSTART啟動(dòng)按鈕有效無效I0.1PWR-ON停止按鈕有效無效I0.2CEMG急停按鈕有效無效I0.3M/A聯(lián)機(jī)/單機(jī)有效無效I0.4PWR-ON上電啟動(dòng)有效無效I0.5ELP1碼垛機(jī)一軸正限位有效無效I0.6ELN1碼垛機(jī)一軸負(fù)限位有效無效I1.0ELP2碼垛機(jī)二軸正限位有效無效I1.1ELN2碼垛機(jī)二軸負(fù)限位有效無效I1.2SQ25旋轉(zhuǎn)氣缸逆時(shí)針位置檢測(cè)磁性開關(guān)有效無效I1.3SQ26旋轉(zhuǎn)氣缸順時(shí)針位置檢測(cè)磁性開關(guān)(復(fù)位位置)有效無效I1.4SQ27伸縮氣缸縮回位置檢測(cè)磁性開關(guān)(復(fù)位位置)有

6、效無效I1.5SQ28伸縮氣缸伸出位置檢測(cè)磁性開關(guān)有效無效I2.0SQ1倉格1工件檢測(cè)有效無效I2.1SQ2倉格2工件檢測(cè)有效無效I2.2SQ3倉格3工件檢測(cè)有效無效I2.3SQ4倉格4工件檢測(cè)有效無效I2.4SQ5倉格5工件檢測(cè)有效無效I2.5SQ6倉格6工件檢測(cè)有效無效I2.6SQ7倉格7工件檢測(cè)有效無效I2.7SQ8倉格8工件檢測(cè)有效無效I3.0SQ9倉格9工件檢測(cè)有效無效I3.1SQ10倉格10工件檢測(cè)有效無效I3.2SQ11倉格11工件檢測(cè)有效無效I3.3SQ12倉格12工件檢測(cè)有效無效I3.4SQ13倉格13工件檢測(cè)有效無效I3.5SQ14倉格14工件檢測(cè)有效無效I3.6SQ15倉

7、格15工件檢測(cè)有效無效I3.7SQ16倉格16工件檢測(cè)有效無效I4.0SQ17倉格17工件檢測(cè)有效無效I4.1SQ18倉格18工件檢測(cè)有效無效I4.2SQ19倉格19工件檢測(cè)有效無效I4.3SQ20倉格20工件檢測(cè)有效無效I4.4SQ21倉格21工件檢測(cè)有效無效I4.5SQ22倉格22工件檢測(cè)有效無效I4.6SQ23倉格23工件檢測(cè)有效無效I4.7SQ24倉格24工件檢測(cè)有效無效輸出點(diǎn)信號(hào) 說 明輸出狀態(tài)ONOFFQ0.01CP碼垛機(jī)一軸步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào)(細(xì)分6400)Q0.12CP碼垛機(jī)二軸步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào)(細(xì)分6400)Q0.21DIR碼垛機(jī)一軸步進(jìn)電機(jī)脈沖方向信號(hào)有效無效Q0.32DIR

8、碼垛機(jī)二軸步進(jìn)電機(jī)脈沖方向信號(hào)有效無效Q0.5ASTART聯(lián)機(jī)啟動(dòng)有效無效Q0.6HLALM報(bào)警指示燈有效無效Q0.7YV1旋轉(zhuǎn)氣缸電磁閥有效無效Q1.0YV2伸縮氣缸電磁閥有效無效Q1.1YV3手爪氣缸電磁閥有效無效有效無效4.2軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)采用順序控制的控制方法，包括機(jī)械臂取件單元的設(shè)計(jì)、機(jī)械臂放件的設(shè)計(jì)和機(jī)械臂復(fù)位的設(shè)計(jì)。4.2.1 機(jī)械臂取件程序設(shè)計(jì)初始時(shí)，機(jī)械臂處在初始位置，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械臂一軸正向運(yùn)行到達(dá)限位位置時(shí)停止運(yùn)行，機(jī)械臂二軸正向運(yùn)行到達(dá)指定高度，一軸運(yùn)行到位后機(jī)械爪松開，然后夾取工件。圖2一軸正向運(yùn)行圖3二軸正向運(yùn)行圖4機(jī)械爪抓取工件4.2.2機(jī)械臂放件程序設(shè)計(jì)

9、取件完成后，一軸負(fù)向運(yùn)行，二軸正向運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)電磁閥動(dòng)作，到達(dá)指定庫位時(shí)，伸縮電磁閥和機(jī)械爪電磁閥動(dòng)作，完成放件動(dòng)作。圖5一軸負(fù)向運(yùn)行圖6二軸正向運(yùn)行圖7-10放件4.2.3 機(jī)械臂復(fù)位程序設(shè)計(jì) 一軸與二軸負(fù)向運(yùn)行，到達(dá)限位位置時(shí)停止運(yùn)行。圖11一軸負(fù)向運(yùn)行圖12二軸負(fù)向運(yùn)行5、 課程設(shè)計(jì)步驟1、 關(guān)閉氣泵氣路開關(guān)，啟動(dòng)氣泵到預(yù)定壓力后開啟氣路開關(guān)；2、 接通總控臺(tái)電源開關(guān)；3、 接通成品庫與堆垛機(jī)單元電源開關(guān)；4、 將“聯(lián)機(jī)/單機(jī)”開關(guān)置于單機(jī)位置；5、 將西門子編程電纜（PPI）連接到成品庫與堆垛機(jī)單元的PLC和計(jì)算機(jī)上，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，運(yùn)行STEP7-MicroWIN軟件，打開自己的程序，出現(xiàn)

10、如圖 181所示界面；圖 Error! No text of specified style in document.1成品庫與堆垛機(jī)單元實(shí)驗(yàn)程序6、 按下快捷按鈕,編譯程序；7、 查看西門子PLC硬件上模式選擇選項(xiàng)把它撥到“STOP”模式，如圖 182所示；圖 Error! No text of specified style in document.2PLC撥碼開關(guān)8、 將程序下載到PLC中，點(diǎn)擊“確定”；9、 一旦程序下載成功，在PLC中運(yùn)行程序之前，您必須將PLC從STOP（停止）模式轉(zhuǎn)換回RUN（運(yùn)行）模式。單擊工具條中的 “運(yùn)行”按鈕，或選擇PLC > 運(yùn)行，轉(zhuǎn)換回RUN（運(yùn)

11、行）模式；10、 程序下載完成后點(diǎn)擊“確定”按鈕，程序開始運(yùn)行； 11、 按下控制面板上的“啟動(dòng)：按鈕，碼垛機(jī)開始復(fù)位；12、 等待報(bào)警指示燈“嘀”，表示復(fù)位完成；13、 把工件放置上一個(gè)單元傳送帶的末端；14、 在觸摸屏上設(shè)定工件顏色為“紅色”，如圖 183成品庫與碼垛機(jī)單元組態(tài)圖 183所示；圖 Error! No text of specified style in document.3成品庫與碼垛機(jī)單元組態(tài)15、 按下“啟動(dòng)”按鈕，碼垛機(jī)開始運(yùn)行；16、 氣動(dòng)機(jī)械手伸出，手爪抓取工件；17、 氣動(dòng)機(jī)械手縮回，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使手爪與倉庫垂直；18、 根據(jù)倉庫中的狀態(tài)自動(dòng)判斷入庫；19、

12、 紅色工件放入立體倉庫最下邊兩行，從下往上，從右往左，靠右下角入庫；20、 第一個(gè)倉格沒有工件，碼垛機(jī)一軸走到第一列的位置；21、 伸出手爪，二軸下降，松開手爪放置工件到第一個(gè)倉格；22、 氣動(dòng)機(jī)械手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)回到復(fù)位完成位置；23、 入庫完成后，碼垛機(jī)回到復(fù)位完成位置；24、 重復(fù)13-23步驟，完成下一個(gè)工件的入庫實(shí)驗(yàn)；25、 實(shí)驗(yàn)過程中可以隨意設(shè)定工件的顏色；1、 學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下參考本例程編寫自己的程序，然后下載到PLC；實(shí)驗(yàn)做完后，打開程序文件夾中的“成品庫與堆垛機(jī)單元.mwp”，將程序下載到PLC，恢復(fù)PLC里原有的程序，否則系統(tǒng)聯(lián)機(jī)時(shí)將不會(huì)運(yùn)行。6、 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 這個(gè)學(xué)期

13、開設(shè)了PLC的課程，跟以前所有開設(shè)的課程有很大的區(qū)別，這門課程的靈活性很強(qiáng)，充分發(fā)揮自己的潛力；其實(shí)學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中并不一定要學(xué)到多少東西，個(gè)人覺得開散思維怎樣去學(xué)習(xí)，這才是最重要的，而這門課程恰好體現(xiàn)了這一點(diǎn)。 這次的課設(shè)是我們第一次接觸編程實(shí)踐，以前上課的時(shí)候雖然老師也是總叫我們?nèi)ゾ幊毯妥鲎鳂I(yè)，但是我們都不知道在實(shí)際中我們的程序能不能用，所以我們對(duì)PLC這門課業(yè)就沒有發(fā)費(fèi)太大心思。但是這次的實(shí)訓(xùn)讓我有很大啟發(fā)。剛開始接觸時(shí)信心十足，覺得沒有什么大不了的，因?yàn)橛X得以前編寫的程序都很簡單，也不用太多時(shí)間，所以很輕視。但是當(dāng)真的上手寫程序的時(shí)候就開始犯難了。不過通過翻書查資料，另外還有老師的指導(dǎo)，

14、總算是把程序做好了。通過這次對(duì)PLC控制，讓我了解了plc梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。雖然本次課程設(shè)計(jì)是要求自己獨(dú)立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們?cè)谧稣n程設(shè)計(jì)的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題，這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可