大小球分揀傳送機(jī)械PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì)與調(diào)試CP1L

1、 可編程控制器 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課題：大、小球分揀傳送機(jī)械PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì)與調(diào)試(CP1L) 姓名： 班級(jí)：0891311 學(xué)號(hào)：10891311 指導(dǎo)教師： 2010年12月30日 一、 系統(tǒng)功能（） 1本系統(tǒng)為大小球分揀傳送機(jī)械，采用機(jī)械手臂，按照事先設(shè)定的步驟，通過(guò)一系列的程序自動(dòng)完成大小球的分揀操作。 2用兩個(gè)三相異步交流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)分別來(lái)控制機(jī)械手臂的上行、下行、左行、右行。 3系統(tǒng)采用歐姆龍公司的CP1L型號(hào)的PLC作為主控制器，性能良好，能適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音的場(chǎng)合。 4系統(tǒng)可作為操控機(jī)械，部分代替人類(lèi)的勞動(dòng)并且達(dá)到要求，改善了工人的勞動(dòng)環(huán)境，減輕

2、了工人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人類(lèi)的勞動(dòng)時(shí)間，使得生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 （） 二、 控制方案 工作方式：隨著工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)械化進(jìn)程的加速，自動(dòng)控制正在逐步取代傳統(tǒng)的人工控制，在改善工作人員的工作環(huán)境的同時(shí)也使生產(chǎn)效率大大的提高，為了最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象和產(chǎn)生過(guò)程的控制要求，我們選擇了自動(dòng)工作方式。 輸入設(shè)備： (1)行程開(kāi)關(guān), 又稱(chēng)限位開(kāi)關(guān),用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)。在實(shí)際生產(chǎn)中,將行程開(kāi)關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置,當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開(kāi)關(guān)時(shí),行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)電路的切換。因此,行程開(kāi)關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的行程位置而切換電路的電器,它的作用原理與按鈕類(lèi)似。行程開(kāi)關(guān)廣泛

3、用于各類(lèi)機(jī)床和起重機(jī)械,用以控制其行程、進(jìn)行終端限位保護(hù)。行程開(kāi)關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式、滾輪式、微動(dòng)式和組合式。直動(dòng)式行程開(kāi)關(guān),其動(dòng)作原理與按鈕開(kāi)關(guān)相同,但其觸點(diǎn)的分合速度取決于生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行速度,不宜用于速度低于04mmin的場(chǎng)所，在本課程設(shè)計(jì)中我們選擇的是常閉直動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)。 ）接近開(kāi)關(guān)，2（能力的元件一一位移傳接近開(kāi)關(guān)是一種對(duì)接近它的物體有“感知”利用傳感器對(duì)接近物體的敏感特性達(dá)到控制開(kāi)關(guān)通或斷的目感器，的，當(dāng)有物體移向接近開(kāi)關(guān)，并接近到一定距離時(shí)，位移傳感器才用于檢測(cè)是PS0有“感知”，開(kāi)關(guān)才會(huì)動(dòng)作。在設(shè)計(jì)中，接近開(kāi)關(guān) 分別用于傳送機(jī)械手上下左右運(yùn)動(dòng)的定位。否有球，SQ3-SQ7高頻振

4、蕩式接超聲波接近開(kāi)關(guān)，接近開(kāi)關(guān)分為霍爾接近開(kāi)關(guān)，近開(kāi)關(guān)，霍爾接開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)磁場(chǎng)，一般用磁場(chǎng)鋼作為被檢測(cè)體。其控制功能不受超聲波接近開(kāi)關(guān)適用檢測(cè)不能或不可觸及的目標(biāo)，聲、電、光等因素干擾，檢測(cè)物體可以是固體、液體、或粉末狀態(tài)只要能反射波用的電子裝置及調(diào)節(jié)檢測(cè)范圍用的程控橋式的物體，主高頻振蕩式接近開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)各種金屬，開(kāi)關(guān)等幾個(gè)部分組成， 要由高頻振蕩器，集成電路晶體管放大器和輸出器三部分組成。 ）按鈕，本課設(shè)選擇了一個(gè)綠色開(kāi)始按鈕和一個(gè)紅色停止按鈕（3 輸出設(shè)備： 接觸器，（1）是指工業(yè)電中利用線(xiàn)圈流過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使觸接觸器(Contactor)本課程設(shè)計(jì)針對(duì)的是工業(yè)現(xiàn) 頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)

5、載的電器。場(chǎng)流水線(xiàn)的控制，電機(jī)選擇的是三相異步交流電動(dòng)機(jī)，因此我們選擇了交流接觸器。接觸器的額定電流、額定電壓、接觸器線(xiàn)圈的額定電壓同樣根據(jù)被控電路中的要求來(lái)確 定。指示燈，本課程設(shè)計(jì)我們選擇了一個(gè)綠色指示燈來(lái)表示燈 （2） 在原點(diǎn)。熔斷器和電機(jī)的選擇：為了控制工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械臂的動(dòng)作，我們選擇的是 三相異步交流電動(dòng)機(jī)， 應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合選擇熔斷器的類(lèi)型，電動(dòng)機(jī)保護(hù)一般用螺旋式熔斷器， 在電動(dòng)機(jī)回路中用作短路保護(hù)時(shí),應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)條件,按電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)選擇熔體的額定電流.對(duì)啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)或啟動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī),按下式?jīng)Q定熔體的額定電流： =Ist/(1.62) 熔體IN PLC選型： （1）P

6、LC介紹 PLC（Programmable Logic Controller）即可編程控制器，是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展一微處理器為核心，集自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)裝置。它有可編程性，且編程靈活簡(jiǎn)單，有在惡劣環(huán)境下工作的高抗干擾能力。而且其體積小、重量輕、廉價(jià)等特點(diǎn)，在工業(yè)控制應(yīng)用上越 來(lái)越廣泛。（2）本課設(shè)選擇的是CP1L型號(hào)的PLC， CP1L 本體有14點(diǎn)、20點(diǎn)、30點(diǎn)和40點(diǎn)四種規(guī)格，可根據(jù)不同需求進(jìn)行選擇，其開(kāi)關(guān)量的擴(kuò)展也達(dá)到了最多160點(diǎn)；程序容量最大 10k 步，數(shù)據(jù)容量最大為32k字。即使是14點(diǎn)的小點(diǎn)數(shù) CPU

7、上也內(nèi)置有 USB 端口，從簡(jiǎn)單的順序控制，到脈沖功能和串行端口等應(yīng)用功能，都是和 CP1H 一脈相承。CPIL是為了應(yīng)對(duì)客戶(hù)對(duì)設(shè)備性能的不斷提高需求高精度、高效率、易操作而開(kāi)發(fā)的針對(duì)小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)優(yōu)化的PLC， CP1L PLC是凝聚了多種功能的多功能一體機(jī)，其具有豐富的CPU單元（14/20/30/40點(diǎn)RY/TR型）、覆蓋小規(guī)模機(jī)器控制的需求、標(biāo)準(zhǔn)配置 編程等特點(diǎn)。編程接口、支持FB/STUSB 點(diǎn)數(shù)、模擬量、通訊等（） 三、 分配輸入/輸出點(diǎn)地址 根據(jù)確定的輸入輸出設(shè)備和所選擇的PLC列出輸入/輸出設(shè)備與PLC的I/O點(diǎn)的地址對(duì)照表。 電氣接線(xiàn)圖 接線(xiàn)圖1.I/O圖 圖2.主電路圖 被控設(shè)備的主電路、PLC外部的其他控制電路、PLC輸入/輸出連線(xiàn)、電氣控制柜結(jié)構(gòu)及電器設(shè)備安裝圖等。 順序功能圖 四、 圖3.程序流程圖 根據(jù)控制功能要求繪制順序功能圖。（SFC） 五、 程序編寫(xiě) 以下是本次課程設(shè)計(jì)的梯形圖程序： 程序分析： 當(dāng)電路接通后，機(jī)械臂處于原點(diǎn)，原點(diǎn)指示燈L1亮，按下啟動(dòng)按鈕SB1,系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)工作狀態(tài)，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，機(jī)械臂下降，通過(guò)機(jī)械臂是否碰到接近開(kāi)關(guān)來(lái)判斷所抓取球的類(lèi)型，當(dāng)接近開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，可以判斷是小球，吸球后機(jī)械臂上升至上限后右行，然后到了小球右限X4下降，到下限后電磁閥斷電放球，之后原路返回，然后繼續(xù)周而復(fù)始地運(yùn)行。若是接近開(kāi)關(guān)未閉合，那么判斷是大球，機(jī)