PLC大小球分揀系統(tǒng).doc

沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙 課程設(shè)計(jì)（論文）題目： 大小球分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)名稱(chēng)：機(jī)電傳動(dòng)控制班級(jí)學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 年月日 成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)專(zhuān) 業(yè)課程設(shè)計(jì)題目大小球分揀系統(tǒng)評(píng)語(yǔ)組長(zhǎng)簽字：成績(jī)?nèi)掌?2015年 1 月 日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué) 院專(zhuān) 業(yè)學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào) 課程設(shè)計(jì)題目大小球分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù): 1.設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1） 完成指導(dǎo)書(shū)中要求的工作循環(huán)2） 要求有四種工作方式：手動(dòng)、回原點(diǎn)、單周期、連續(xù)。3） 連續(xù)時(shí)，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報(bào)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(pán)立即回原位。2.設(shè)計(jì)要求：1）畫(huà)出端子分配圖和順序功能圖2）設(shè)計(jì)并調(diào)試PLC控制梯形圖3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案 1天2）PLC梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)試 4天3）說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) 1天4）答辯 1天指導(dǎo)教師： 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人： 學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)： 目錄前言41 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求51.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)51.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求62 總體設(shè)計(jì)72.1 PLC的選型72.2 I/O端口圖83 PLC程序設(shè)計(jì)103.1 設(shè)計(jì)思想103.2 順序功能圖103.3 PLC梯形圖124 程序調(diào)試說(shuō)明215 結(jié)束語(yǔ)226 參考文獻(xiàn)22 前言機(jī)械手的作用正越來(lái)越多的被人們所認(rèn)識(shí)，其中一條，它能代替人們的辛勤勞動(dòng)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(shí)間、和位置來(lái)完成工件的傳送。因?yàn)椋艽蟠蟮馗纳乒と说膭趧?dòng)環(huán)境，加快自動(dòng)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(xiǎn)的，不能人工操作的環(huán)境里，應(yīng)用的更為廣泛。在我國(guó)，最近發(fā)展的較快，并取得了一定的成果。本課題開(kāi)發(fā)大小球分揀系統(tǒng)，采用德國(guó)西門(mén)子S7-200系列PLC，對(duì)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(dòng)作。 1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)1）大小球分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)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(dòng)、回原點(diǎn)、單周期、連續(xù)3)連續(xù)時(shí),循環(huán)5次結(jié)束,聲光間斷報(bào)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(pán)立即回原位 2 總體設(shè)計(jì)2.1 PLC的選型因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)程序時(shí)總共用到了19個(gè)輸入信號(hào)和7個(gè)輸出信號(hào)，這樣CPU的輸入端子要多一些以滿(mǎn)足要求，因此在大小球分選系統(tǒng)中用的PLC的選型為西門(mén)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(mén)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(chǔ)器位：256位定時(shí)器總數(shù)：256定時(shí)器計(jì)數(shù)器總數(shù)：256計(jì)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(jì)3.1 設(shè)計(jì)思想當(dāng)輸送機(jī)處于起始位置時(shí)，上限位開(kāi)關(guān)和左限位開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)閉合。啟動(dòng)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(kāi)關(guān)后，撿球裝置向右行；碰到右限位開(kāi)關(guān)（小球的右限位開(kāi)關(guān)）后，再向下行，碰到下限位開(kāi)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(gè)右限位開(kāi)關(guān)（大球的右限位開(kāi)關(guān)）后，再向下行，碰到下限位開(kāi)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(dòng)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(dòng)程序梯形圖圖9 回原點(diǎn)程序梯形圖圖10 自動(dòng)程序梯形圖4 程序調(diào)試說(shuō)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(hù)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(duì)話(huà)框中選擇下載什么塊，點(diǎn)擊“確定”按鈕后，在出現(xiàn)的“打開(kāi)”對(duì)話(huà)框中雙擊要下載的*.awl文件，開(kāi)始下載。下載成功后，CPU模塊上出現(xiàn)下載的ASC文件名稱(chēng)，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)下載的程序代碼文本框和梯形圖（見(jiàn)下圖）。執(zhí)行菜單命令“PLC”“運(yùn)行”，開(kāi)始執(zhí)行用戶(hù)程序。如果用戶(hù)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(duì)話(huà)框顯示出仿真軟件不能識(shí)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(huì)變化?？梢杂檬髽?biāo)點(diǎn)擊CPU模塊下面的開(kāi)關(guān)板上的小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬輸入信號(hào)，通過(guò)模塊上LED觀察PLC輸出點(diǎn)的狀態(tài)變化，來(lái)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(dòng)程序，先點(diǎn)擊CPU模塊的I1.4手動(dòng)輸入端開(kāi)關(guān)，再點(diǎn)擊上行按鈕開(kāi)關(guān)I0.6,這樣就會(huì)觀察到CPU模塊上的Q0.2對(duì)應(yīng)的LED燈亮，再點(diǎn)擊上限位輸入信號(hào)I0.2所對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)，就會(huì)觀察到CPU模塊上的Q0.2對(duì)應(yīng)的LED燈熄滅，這說(shuō)明手動(dòng)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(lái)檢查程序執(zhí)行的結(jié)果是否正確。本程序經(jīng)過(guò)仿真調(diào)試后，沒(méi)發(fā)現(xiàn)任何錯(cuò)誤，程序完全符合設(shè)計(jì)要求。5 結(jié)束語(yǔ) 到現(xiàn)在為止，課程設(shè)計(jì)就要告一段落了，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我的收獲很大，充分認(rèn)識(shí)到自己不足，通過(guò)不斷的論證，許多問(wèn)題都得到了較好的解決。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，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(dòng)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