工程綜合實(shí)踐報(bào)告

1、工程綜合實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)踐報(bào)告（項(xiàng)目7：下料檢重裝置）專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 組員 教師 王棟、張新娜 中國(guó)計(jì)量大學(xué)2016年12月18日下料檢重裝置一、 項(xiàng)目設(shè)計(jì)意義下料檢重裝置廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)線在線質(zhì)檢系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量的在線控制。該裝置會(huì)對(duì)盒裝產(chǎn)品的重量的進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，通過(guò)PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、上位機(jī)顯示實(shí)時(shí)稱(chēng)重結(jié)果，對(duì)于不符合重量要求的產(chǎn)品進(jìn)行剔除。氣動(dòng)下料檢重和自動(dòng)剔除裝置將下料機(jī)構(gòu)、PLC與氣動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合，完成藥盒的自動(dòng)下放和剔除分選工作?；埕~(yú)下料剔除裝置將自設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，PLC技術(shù)相結(jié)合，完成藥盒自動(dòng)下料和剔除分選工作。通過(guò)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)、PLC知識(shí)設(shè)計(jì)工業(yè)化

2、機(jī)電裝置的綜合設(shè)計(jì)能力。二、 項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容1、PLC手動(dòng)下料檢重以及自動(dòng)下料檢重2、PLC手動(dòng)剔除與自動(dòng)剔除不合格產(chǎn)品設(shè)計(jì)3、慧魚(yú)下料機(jī)構(gòu)及PLC程序設(shè)計(jì)4、慧魚(yú)剔除機(jī)構(gòu)及PLC程序設(shè)計(jì)三、 項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì) 1、PLC手動(dòng)下料檢重以及自動(dòng)下料檢重方案設(shè)計(jì)：在下料通道中的藥盒，通過(guò)PLC控制方向控制閥推動(dòng)下料氣缸，實(shí)現(xiàn)藥盒依次有序的落在稱(chēng)重傳送帶上。下料通道上部設(shè)置了盒到位傳感器，在稱(chēng)重傳送帶上設(shè)置了稱(chēng)重傳感器，便于PLC有效的控制。2、下位機(jī)PLC控制程序設(shè)計(jì)（1）下料系統(tǒng)工作程序邏輯框圖下料檢重程序框圖設(shè)計(jì)思路由上述流程圖所示，根據(jù)流程圖進(jìn)一步編寫(xiě)程序，首先要定義PLC外部IO口和PLC內(nèi)部中

3、間寄存器，畫(huà)出關(guān)鍵部分時(shí)序圖；然后編寫(xiě)上位機(jī)界面，可以使用上位機(jī)控制下料檢重裝置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。（2）下料系統(tǒng)工作程序時(shí)序圖（3）PLC外部IO口定義表編程元件I/O端子電器元件作用輸入繼電器I1.5光電停止信號(hào)I1.4復(fù)位開(kāi)關(guān)輸出繼電器Q0.2氣閥打開(kāi)Q0.3蜂鳴器+剔除信號(hào)Q0.0傳送電機(jī)開(kāi)（4）PLC內(nèi)部中間寄存器定義表編程元件編程地址PT/PV值作用定時(shí)器(100MS)T49檢重時(shí)間T50傳送時(shí)間T51剔除時(shí)間T52檢重+傳送時(shí)間中間寄存器M0.0啟動(dòng)手動(dòng)程序M0.1啟動(dòng)自動(dòng)程序M1.4傳送帶手動(dòng)M1.7手動(dòng)剔除M1.6手動(dòng)檢重M0.2自動(dòng)開(kāi)始M0.6自動(dòng)停止M0.4自動(dòng)檢重M0.7自動(dòng)剔

4、除M0.5接收光電信號(hào)M0.3控制起始傳送帶（5）PLC程序摘錄由于程序規(guī)模較大，我們摘錄了一些有亮點(diǎn)的片段，詳細(xì)的程序見(jiàn)附錄1。創(chuàng)新部分：用一個(gè)加法器將檢重和傳送帶運(yùn)行的時(shí)間加起來(lái)，這一段時(shí)間剛好是從檢重到剔除開(kāi)始所需的時(shí)間，把加起來(lái)的數(shù)值給到從檢重開(kāi)始等待到剔除的那個(gè)定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)傳送帶停止后立即開(kāi)始剔除。3、上位機(jī)觸摸屏設(shè)計(jì)本項(xiàng)目能夠通過(guò)上位機(jī)觸摸屏實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)PLC下盒操作的控制及參數(shù)設(shè)定功能。下列是窗口元件屬性分配表。元件名稱(chēng)屬性欄圖形欄標(biāo)簽欄主窗口3個(gè)功能鍵*F切換基本窗口窗口編號(hào)11自動(dòng)使用向量圖自動(dòng)切換基本窗口窗口編號(hào)12手動(dòng)使用向量圖手動(dòng)切換基本窗口窗口編號(hào)13參數(shù)設(shè)置使用向量

5、圖參數(shù)自動(dòng)窗口2個(gè)位狀態(tài)設(shè)定寫(xiě)入地址：M0.2 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)使用向量圖開(kāi)始寫(xiě)入地址：M0.6 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)使用向量圖停止位狀態(tài)切換開(kāi)關(guān)讀取地址：M0.1 寫(xiě)入地址：M0.1使用圖片開(kāi)關(guān)功能鍵切換基本窗口窗口編號(hào)10主窗口使用向量圖退出手動(dòng)窗口功能鍵切換基本窗口窗口編號(hào)10主窗口使用向量圖退出3個(gè)位狀態(tài)設(shè)定寫(xiě)入地址：M1.4 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)使用向量圖下盒寫(xiě)入地址：M1.7 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)使用向量圖剔除寫(xiě)入地址：M1.6 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)使用向量圖檢重位狀態(tài)切換開(kāi)關(guān)讀取地址：M0.0 寫(xiě)入地址：M0.0使用圖片開(kāi)關(guān)參數(shù)設(shè)置功能鍵切換基本窗口窗口編號(hào)10主窗口使用向量

6、圖退出5個(gè)數(shù)值輸入PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址：VW150使用向量圖PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址：VW60使用向量圖PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址：VW66使用向量圖PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址：VW110使用向量圖PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址：VW140使用向量圖2個(gè)數(shù)值顯示PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址：VW100使用向量圖PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址：VW160使用向量圖4、PLC手動(dòng)剔除與自動(dòng)剔除不合格產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)：經(jīng)過(guò)在線檢重分選工作，留在傳送帶上的不合格品藥盒通過(guò)PLC控制XYZ軸伺服電機(jī)定位機(jī)構(gòu)與吸盤(pán)抓取機(jī)構(gòu)的協(xié)同工作（XY定位機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)水

7、平方向的定位，Z定位機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)垂直方向的定位、吸盤(pán)機(jī)構(gòu)協(xié)同它們抓取或放置藥盒），被依次有序地剔除。吸盤(pán)抓取機(jī)構(gòu)有數(shù)個(gè)傳送帶和吸盤(pán)，便于PLC有效地控制。5、下位機(jī)PLC控制程序設(shè)計(jì)（1）定位系統(tǒng)工作程序邏輯框圖定位剔除程序框圖設(shè)計(jì)思路由上述流程圖所示，根據(jù)流程圖進(jìn)一步編寫(xiě)程序，首先要定義PLC外部IO口和PLC內(nèi)部中間寄存器，畫(huà)出關(guān)鍵部分時(shí)序圖；然后編寫(xiě)上位機(jī)界面，可以使用上位機(jī)控制剔除裝置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程（2）下料系統(tǒng)工作程序時(shí)序圖（3）PLC外部IO口定義表編程元件I/O端子電器元件作用輸入繼電器I1.5PLC剔除信號(hào)I0.7吸盤(pán)開(kāi)關(guān)I0.0調(diào)用手動(dòng)程序I0.1調(diào)用自動(dòng)程序I0.2復(fù)位I0.3電機(jī)

8、正反轉(zhuǎn)輸出繼電器Q0.3控制Y軸電機(jī)Q0.4控制Z軸電機(jī)Q0.5控制吸盤(pán)Q0.1控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)Q0.6蜂鳴器（4）PLC內(nèi)部中間寄存器定義表編程元件編程地址PT/PV值作用定時(shí)器(100MS)T3720Y軸電機(jī)左移時(shí)間T3820X軸電機(jī)下降時(shí)間T3920吸盤(pán)工作時(shí)間T4020X軸電機(jī)上升時(shí)間T4120Y軸電機(jī)右移時(shí)間模擬量輸入VD1042300Y軸電機(jī)左移脈沖數(shù)VD1081200Z軸電機(jī)下降脈沖數(shù)VD1121200Z軸電機(jī)上升脈沖數(shù)VD1262300Y軸電機(jī)右移脈沖數(shù)中間繼電器M1.0啟動(dòng)手動(dòng)程序M1.1啟動(dòng)自動(dòng)程序M0.0啟動(dòng)定時(shí)器T37M0.1啟動(dòng)定時(shí)器T38中間寄存器M0.3啟動(dòng)定時(shí)器T

9、41M0.4啟動(dòng)定時(shí)器T39M0.5啟動(dòng)定時(shí)器T40M1.3開(kāi)啟電機(jī)反轉(zhuǎn)M0.6開(kāi)啟Y軸電機(jī)M0.7開(kāi)啟X軸電機(jī)M1.2開(kāi)啟吸盤(pán)（5）PLC程序摘錄由于程序規(guī)模較大，我們摘錄了一些有亮點(diǎn)的片段，詳細(xì)的程序見(jiàn)附錄2。創(chuàng)新部分：實(shí)現(xiàn)了快速平穩(wěn)準(zhǔn)確的抓取。用定時(shí)器配合脈沖控制軸和氣泵的運(yùn)動(dòng)。6、上位機(jī)觸摸屏程序設(shè)計(jì)本項(xiàng)目能夠通過(guò)上位機(jī)觸摸屏實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)PLC抓盒、定位、放盒等操作的控制及參數(shù)設(shè)定功能。下列是窗口元件屬性分配表。元件名稱(chēng)屬性欄圖形欄標(biāo)簽欄主窗口2個(gè)功能鍵*F切換基本窗口窗口編號(hào)11自動(dòng)使用圖片自動(dòng)切換基本窗口窗口編號(hào)12手動(dòng)使用圖片手動(dòng)自動(dòng)窗口位狀態(tài)設(shè)定寫(xiě)入地址：M1.1 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)

10、歸型開(kāi)關(guān)使用圖片功能鍵切換基本窗口窗口編號(hào)10主窗口使用向量圖退出5個(gè)數(shù)值輸入PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址:VD104 脈沖數(shù)1調(diào)節(jié)Y軸電機(jī)脈沖數(shù)PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址:VD108 脈沖數(shù)2調(diào)節(jié)Z軸電機(jī)脈沖數(shù)PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址:VD112 脈沖數(shù)3調(diào)節(jié)Z軸電機(jī)脈沖數(shù)PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址:VD116 脈沖數(shù)4調(diào)節(jié)Y軸電機(jī)脈沖數(shù)PLC類(lèi)型：S7-200 讀取地址:VD116 脈沖數(shù)4調(diào)節(jié)Y軸電機(jī)脈沖數(shù)手動(dòng)窗口功能鍵切換基本窗口窗口編號(hào)10主窗口使用向量圖退出2個(gè)位狀態(tài)設(shè)定寫(xiě)入地址:M0.6 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)Y軸電機(jī)開(kāi)啟關(guān)閉Y軸電機(jī)寫(xiě)入地址:M0.

11、7 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)Z軸電機(jī)開(kāi)啟關(guān)閉Z軸電機(jī)3個(gè)位狀態(tài)設(shè)定寫(xiě)入地址:M1.0 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)手動(dòng)開(kāi)關(guān)手動(dòng)程序開(kāi)啟關(guān)閉切換寫(xiě)入地址:M0.8 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)吸盤(pán)開(kāi)關(guān)吸盤(pán)開(kāi)關(guān)切換寫(xiě)入地址:M0.9 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)反向開(kāi)關(guān)控制電機(jī)正反切換觸摸屏操作界面7、慧魚(yú)下料、剔除機(jī)構(gòu)與PLC程序設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)：慧魚(yú)創(chuàng)意組合模型是技術(shù)含量很高的工程技術(shù)類(lèi)智趣拼裝模型?；埕~(yú)創(chuàng)意組合模型構(gòu)件的工業(yè)燕尾槽專(zhuān)利設(shè)計(jì)使六面都可拼接，獨(dú)特的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)隨心所欲的組合和擴(kuò)充，其靈活性讓我們最大限度的發(fā)揮自己的想法。在這個(gè)學(xué)期，慧魚(yú)小組主要任務(wù)是做把傳到傳送帶的藥盒進(jìn)行有選擇的剔除。我們小組做的慧魚(yú)下料機(jī)構(gòu)主

12、要有兩個(gè)傳送帶構(gòu)成，其中一個(gè)在傳送帶上有一個(gè)凸起的擋塊，當(dāng)藥盒接觸到擋塊時(shí)，會(huì)在擋塊的作用下運(yùn)行到下一個(gè)傳送帶上，最終被帶到下一環(huán)節(jié)。在模擬檢重環(huán)節(jié)里，用上位機(jī)給其一個(gè)模擬量，用來(lái)判斷藥盒是否在剔除環(huán)節(jié)剔除。在剔除機(jī)構(gòu)中，通過(guò)傳動(dòng)鏈帶動(dòng)推桿在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使藥盒在該環(huán)節(jié)中被剔除。合格的進(jìn)入到計(jì)數(shù)環(huán)節(jié)中計(jì)數(shù)。8、下位機(jī)PLC控制程序設(shè)計(jì)（1）PLC輸入/輸出端口的硬件接線圖我們?cè)谔蕹h(huán)節(jié)中用到了電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，因此在Q1.0、Q1.1處接入了一個(gè)繼電器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，而沒(méi)有用到剔除電機(jī)Q0.1，在觸發(fā)電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，我們用到了I0.1和I0.2。（2）慧魚(yú)下料、剔除系統(tǒng)工作程序邏輯框圖程序設(shè)計(jì)

13、思路如上圖所示，根據(jù)流程圖進(jìn)一步編寫(xiě)程序，首先要定義PLC外部IO口和PLC內(nèi)部中間寄存器，畫(huà)出關(guān)鍵部分時(shí)序圖；然后編寫(xiě)上位機(jī)界面，可以使用上位機(jī)控制慧魚(yú)下料剔除裝置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。（3）慧魚(yú)下料、剔除系統(tǒng)程序時(shí)序圖（4）PLC外部IO口定義表編程元件I/O端子電器元件作用功能輸入繼電器I0.1正轉(zhuǎn)停止開(kāi)關(guān)I0.2反轉(zhuǎn)停止開(kāi)關(guān)I1.4盒到位光電開(kāi)關(guān)I1.5計(jì)數(shù)光電開(kāi)關(guān)輸出繼電器Q0.0控制下料電機(jī)Q0.5控制傳送帶電機(jī)Q1.0控制剔除電機(jī)反轉(zhuǎn)Q1.1控制剔除電機(jī)正轉(zhuǎn)（5）PLC內(nèi)部中間寄存器定義表編程元件編程地址PT/PV值作用定時(shí)器(100MS)T37VW2模擬稱(chēng)重時(shí)間T38VW6不合格件運(yùn)動(dòng)時(shí)

14、間T3980合格件運(yùn)動(dòng)時(shí)間計(jì)數(shù)器C01模擬量輸入VW230模擬稱(chēng)重時(shí)間輸入VW4999模擬量輸入VW6100不合格件運(yùn)動(dòng)時(shí)間模擬量輸出VD300計(jì)數(shù)顯示中間寄存器M0.1啟動(dòng)程序M0.2啟動(dòng)定時(shí)器T37M0.3啟動(dòng)模擬輸入環(huán)節(jié)M0.4啟動(dòng)模擬輸入環(huán)節(jié)M0.5合格件判定中繼器M1.0開(kāi)啟定時(shí)器T39M1.1開(kāi)啟循環(huán)M0.6開(kāi)啟定時(shí)器T38M0.7開(kāi)啟循環(huán)（6）PLC程序摘錄由于程序規(guī)模較大，我們摘錄了一些有亮點(diǎn)的片段，詳細(xì)的程序見(jiàn)附錄3創(chuàng)新部分：下料機(jī)構(gòu)：使用傳送帶帶動(dòng)擋塊推出藥盒，效率高，準(zhǔn)確性好。剔除機(jī)構(gòu)：因?yàn)橥瑯邮褂昧藗魉玩湥矢?，行程可調(diào)，使用了位置開(kāi)關(guān)易于控制。程序：使用了多個(gè)可調(diào)定時(shí)器，可操作性強(qiáng)；在合格件運(yùn)動(dòng)時(shí)，下料傳送帶不運(yùn)動(dòng)，防止藥盒連下累積；特別設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)環(huán)節(jié)，可對(duì)合格件計(jì)數(shù)。9、上位機(jī)觸摸屏程序設(shè)計(jì)本項(xiàng)目能夠通過(guò)上位機(jī)觸摸屏實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)PLC下料、剔除等操作的控制及參數(shù)設(shè)定功能。下列是窗口元件屬性分配表。元件名稱(chēng)屬性欄圖形欄標(biāo)簽欄位狀態(tài)設(shè)定寫(xiě)入地址：M0.1 開(kāi)關(guān)類(lèi)型：復(fù)歸型開(kāi)關(guān)使用