PLC分揀大小球-方法一

1、成績 優(yōu)良中及格不及格崗甫2扌了垮隴HUNAN INSTITUTE OF ENGINEERING課程設計課程名稱電氣限制與PLC課程設計課題名稱傳送機分檢貨物限制系統(tǒng)設計專業(yè)自動化班級1203學號方法一姓名指導老師 賴指南、劉星平、譚梅、余小霏.沈細群2021年6月19日報告撰寫要求 此頁不打印1. 課程設計說明書的根本格式1說明書統(tǒng)一使用word文檔打印,A4紙張,頁邊距設置為：上空2.2cm,下空2. 2cm, 左空 2. 5cm, 右空 2. 5cm.21級標題章采用黑體小二,2級標題釆用黑體小三號,3級標題釆用黑體 四號.各章的1級標題應位于新的一頁的第1行且居中對齊,其段落間距為上空

2、0. 5行, 下空1行；2和3級標題應左對齊且不縮進,其段落間距為上空0行當上一行是標題 時或上空0.5行當上一行是自然段正文時,下空0行.各級標題的行距均為最小 值22磅.各自然段正文采用宋體小四號,行距為最小值22磅.各級標題和各自然段正文的字體均不加粗.3圖表應以章位單位統(tǒng)一編號,圖表標題采用黑體五號；圖標題在圖片下方, 表格標題在表格上方.4裝訂順序為：封面一任務書一原始資料一目錄一各章正文一結束語一參考文 獻一附錄一評分表.5正文范例：第3章 限制系統(tǒng)硬件統(tǒng)設計 1級標題,小2號黑體3. 1雙面站拖動電機限制線路設計2級標題,小3號黑體3. 1. 1配置拖動電機和電器元件3級標題,4

3、號黑體xxxxxxxxxxxxxxxxxx 白然段的正文,小4號宋體3.1.2繪制拖動電機限制線路原理圖3級標題,4號黑體xxxxxxxxxxxxxxxxxx 白然段的正文,小4號宋體3. 2雙面站液壓拖動限制系統(tǒng)硬件電路設計2級標題,小3號黑體3.2. 1配置PLC I/O元件,選擇PLC型號3級標題,4號黑體6目錄范例：此頁不打印目錄第1章雙面站概述1.1雙面站的根本結構和工藝過程1.2雙面站的限制要求第2章限制方案論證2.1繼電器限制2.2單片機限制2. 3 PLC限制2.4結論第3章限制系統(tǒng)硬件設計3.1雙面站拖動電機限制線路設計3. 2. 1配置拖動電機和電器元件3.2.2繪制拖動電

4、機的限制線路原理圖3.2雙面站液壓拖動限制系統(tǒng)硬件電路設計3.2. 1配置PLC I/O元件,選擇PLC型號3.2.2分配PLC I/O元件,繪制PLC I/O接線圖 第4章限制系統(tǒng)程序設計4.1設計主程序4.2設計公用子程序4. 3設計手開工作方式子程序4. 4設計單周/連續(xù)工作方式子程序第5章PLC程序的調試5.1調試主程序2. 課程設計說明書的撰寫要求1課程設計說明書的主要內容為自己的設計步驟,設計圖表,設計程序,設計 結果和對設計結果的評價結束語.所寫設計說明書要求用詞準確,語句通順,層次 清楚,條理清楚,重點突出,結構合理,內容詳實.2報告中圖表要求清楚、標準,圖表的尺寸大小要適當.

5、電氣信息學院課程設計任務書課題名稱傳送機分檢貨物限制系統(tǒng)設計姓 名 專業(yè)自動化班級 1203 學號 指導老師課程設計時間 2021年6月8日2021年6月19日.任務及要求設計任務：以PLC為核心,設計傳送機分檢貨物限制系統(tǒng),為此要求完成以下設計任務：1. 根據(jù)傳送機分檢貨物的工藝過程和限制要求,確定限制方案.2. 配置電器元件,選擇PLC型號.3. 繪制限制系統(tǒng)的PLC I/O接線圖.設計PLC梯形圖程序,列出指令程序清單.4. 上機調試程序.5. 編寫設計說明書.設計要求1所選限制方案應合理,所設計的限制系統(tǒng)應能夠滿足限制對象的工藝要求,并 且技術先進,平安可靠,操作方便.2所繪制的設計圖

6、紙符合國家標準局公布的GB4728-84?電氣圖用圖形符號?、 GB6988-87?電氣制圖?和GB7159-87?電氣技術中的文字符號制定通那么?的有關規(guī)定.3所編寫的設計說明書應語句通順,用詞準確,層次清楚,條理清楚,重點突出.-進度安排1第一周星期一上午：課題內容介紹2. 第一周星期一下午：仔細閱讀設計任務書,明確設計任務與要求,收集設計資料, 準備設計工具.3. 第一周星期二第一周星期三：確定限制方案.繪制傳送機分檢貨物電氣限制系 統(tǒng)的電氣原理圖、限制系統(tǒng)的PLC I/O接線圖和梯形圖,寫出指令程序清單.選擇電器元 件,列出電器元件明細表.4. 第二周星期四、五：試驗調試5. 第二周星

7、期二第二周星期五：編寫設計說明書、辯論.三參考資料11劉星平.PLC原理及工程應用M.北京：中國電力出版社,2021年.2 縻常初.S7-200 PLC編程及應用M.北京：機械工業(yè)出版社,2021年.3 王阿根.西門子S7-200 PLC編程實例精解M.北京:電子工業(yè)出版社,2021年.4 賴指南.PLC原理與應用補充教材內部使用,本校自編教材,2021年.原始資料課題:傳送機分檢貨物限制系統(tǒng)設計傳送機分檢貨物示意圖如下圖.傳送機分檢貨物裝置可分別檢出大、小鐵球.如果 傳送機底下的電磁鐵吸住小鐵球,那么將小球放入裝小球的箱子里；如果傳送機底下的電磁 鐵吸住大鐵球,那么將大球放入裝大球的箱子里.

8、傳送機電磁鐵的上升和下降運動由一臺電動機帶動,傳送機的左、右運動那么由另外一 臺電動機帶動.初始狀態(tài)時,傳送機停在原位.當按下傳送機的啟動按鈕后,電磁鐵在傳送機的帶動 下下降到混合球箱中.如果傳送機在下降過程中壓合行程開關ST2,電磁鐵的電磁線圈通 電后將吸住小球,然后上升右行至行程開關ST4的位置,電磁鐵下降,將小球放入小球箱 中.如果電磁鐵由原位下降后未壓合行程開關ST2,那么電磁鐵的電磁線圈通電后將吸住大 球,然后右行至行程開關ST5位置,電磁鐵下降,將大球放入大球箱中.左行回到ST1處 重復以上過程.ST3為傳送機上限位行程開關.混合球箱STIST4ST5傳送機分檢貨物示意圖第1章傳送

9、機概述2第2章 限制方案的論證32. 1繼電器限制32. 2單片機限制32.3 PLC 限制32. 4結論4第3章限制系統(tǒng)硬件設計53.1程序設計說明53.2傳送機分檢貨物限制系統(tǒng)元器件53.3電磁鐵的工作原理63.4 I/O地址分配表63.5外部接線圖7第4章限制系統(tǒng)程序設計84.1順序功能圖84.3 梯形圖9第5章PLC程序的調試13第6章總結14語句表清單15附錄B18梯形圖18參考文獻22第1章傳送機概述傳送機分檢貨物示意圖如下圖.傳送機分檢貨物裝置可分別檢出大、小鐵球.如果 傳送機底下的電磁鐵吸住小鐵球,那么將小球放入裝小球的箱子里；如果傳送機底下的電磁 鐵吸住大鐵球,那么將大球放入

10、裝大球的箱子里.傳送機電磁鐵的上升和下降運動由一臺電動機帶動,傳送機的左、右運動那么由另外一 臺電動機帶動.初始狀態(tài)時,傳送機停在原位.當按下傳送機的啟動按鈕后,電磁鐵在傳送機的帶動 下下降到混合球箱中.如果傳送機在下降過程中壓合行程開關ST2,電磁鐵的電磁線圈通 電后將吸住小球,然后上升右行至行程開關ST4的位置,電磁鐵下降,將小球放入小球箱 中.如果電磁鐵由原位下降后未壓合行程開關ST2,那么電磁鐵的電磁線圈通電后將吸住大 球,然后右行至行程開關ST5位置,電磁鐵下降,將大球放入大球箱中.左行回到ST1處 重復以上過程.ST3為傳送機上限位行程開關.混合球箱STIST4ST511圖1-1傳

11、送機分檢貨物示意圖第2章限制方案的論證傳送機分檢貨物限制系統(tǒng),除了有多工步特點之外,還要求有單周連續(xù)限制和手 動限制等操作方式.工作方式的選擇可以很方便地在操作面板上表示出來.當旋鈕打向回 原點時,系統(tǒng)自動地回到左上角位置待命.當旋鈕打向自動時,系統(tǒng)自動完成各工步操作, 且循環(huán)動作.當旋鈕打向手動時,每一工步都要按下該工步按鈕才能實現(xiàn).搬運機械手的 設計有許多了設計方案,有繼電器限制、單片機限制、PLC限制等.2.1繼電器限制繼電器是根據(jù)某種輸入信號的變化,接通或斷開限制電路,實現(xiàn)自動限制 和保護電力裝置的自動電器.此限制系統(tǒng)可利用四個傳統(tǒng)繼電器作為限位開關, 并加上輔助電路以實現(xiàn)機械手的功能

12、.但是由于傳統(tǒng)繼電器觸點接觸不良容易 出現(xiàn)故障,并且接線復雜抗干擾水平差,難以實現(xiàn)模塊化和智能化,性價比擬 低,所以這種限制方式己經逐漸被淘汰,顯然此限制系統(tǒng)不能選用此方案.2.2單片機限制單片機具有集成度高、功能強、可靠性高、體積小等特點,單片機最早是以嵌入式 微限制器的面貌出現(xiàn)的,是嵌入式系統(tǒng)中,是應用最多的核心器件,但由單片機設計的系 統(tǒng)都有一個共性就是抗干擾性差,由于機械手一般都用在干擾源比擬多、情況比擬復雜的 工業(yè)現(xiàn)場,所以由單片機設計的系統(tǒng)很難保證長期穩(wěn)定的工作.所以不宜選用此方案.2.3 PLC限制此限制系統(tǒng)利用PLC可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器,小型PLC的體積 相當于

13、兒個繼電器大小,因此可將開關柜的體積縮小到原來確實l/2-l/lOo PLC的配線比 繼電器限制系統(tǒng)的配線要少得多,故可以省下大量的配線和附件,減少大量的安裝接線工 時,可以減少大量費用.PLC的高可靠性、豐富的I/O接口模塊PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號、編程簡單 易學、安裝簡單,維修方便,抗干擾水平強,能在強濕,強腐蝕的條件下工作.2.4結論PLC的編程大多采用類似于繼電器限制線路的梯形圖形式,對使用者來說,不需要具 備計算機的專門知識,因此很容易被一般工程技術人員所理解和掌握.PLC不需要專門的 機房,可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行.使用時只需將現(xiàn)場的各種設備與PLC相應的I/O 端相連接,

14、即可投入運行.各種模塊上均有運行和故障指示裝置,便于用戶了解運行情況 和查找故障.由于采用模塊化結構,因此一旦某模塊發(fā)生故障,用戶可以通過更換模塊的 方法,使系統(tǒng)迅速恢復運行.所以選用PLC實現(xiàn)對傳送機的限制為最正確方案,本次設計就 選用此方案進行設計.第3章 限制系統(tǒng)硬件設計3.1程序設計說明初始狀態(tài)時,PLC接通電源,終端限位行程開關ST1和上限位行程開關ST2在初始位 置,當翻開啟動按鈕11.0時,電磁鐵下降,Q1.2燈亮；T40即時5秒,在5秒內,選擇 是否接通II. 2大小球選擇開關,如接通小球,翻開II. 2, 5秒后電磁鐵線圈Q1.0置位, Q1.0燈亮,通電,抓取小球并且T37

15、計時,5秒后上升,QI. 1燈亮；當上升至上限位開關 II. 3時,電磁鐵右移,Q1.4燈亮；右行至小球箱定位開關11.4,電磁鐵下降,Q1.2燈亮; 當下降至接近開關10.6,電磁鐵線圈YV復位,斷電,放小球,Q1.0燈滅,并且T39計時, 5秒后電磁鐵上升,Q1.1燈亮；上升至上限位開關11.3,電磁鐵左行,Q1.3燈亮；當左 行至球箱定位開關11.1,電磁鐵下降,Q0.2燈亮；然后循環(huán),抓大球同樣的道理.3.2傳送機分檢貨物限制系統(tǒng)元器件表3-1傳送機分檢貨物限制系統(tǒng)元器件表序號名稱符號數(shù)量型兮備注1三相異步 電機M1.NI22Y132S2-2限制傳送帶動作2行程開關ST1-ST66JL

16、XK1-2116個限位動作檢測3按鈕I2.0-I2.77LA1O-1K手動限制7個動作4電磁鐵YV1MQ58吸取球3.3電磁鐵的工作原理當線圈通電后,鐵心和銜鐵被磁化,成為極性相反的兩塊磁鐵,它們之間產生 電磁吸力.當吸力大于彈贊的反作用力時,銜鐵開始向著鐵心方向運動.當線圈中 的電流小于某一定值或中斷供電時,電磁吸力小于彈贊的反作用力,銜鐵將在反作 用力的作用下返回原來的釋放位置.電磁鐵是利用載流鐵心線圈產生的電磁吸力來操縱機械裝置,以完成預期動作 的一種電器.它是將電能轉換為機械能的一種電磁元件.電磁鐵主要由線圈、鐵心及銜鐵三局部組成,鐵心和銜鐵一般用軟磁材料制成. 鐵心一般是靜止的,線圈

17、總是裝在鐵心上.開關電器的電磁鐵的銜鐵上還裝有彈贊, 如圖3-1所示.圖3-1電磁鐵的組成3.4 I/O地址分配表表3-2 I/O地址分配表輸入信號輸出信號名稱代號輸入點編號名稱代號輸出點編號啟動按鈕SB111.0電磁鐵上升接觸器KM1Q1.1球箱定位行程開關ST111.1電磁鐵下降接觸器KM2Q1.2下限位行程開關ST211.2傳送機左移接觸器KM3Q1.3上限位行程開關ST311.3傳送機右移接觸器KM4Q1.4小球箱定位行程開關ST411.4電磁鐵線圈YVQ1.0大球箱定位行程開關ST511.5接近開關ST611.63.5外部接線圖SBlrp啟動罡位幵關下限位開夕T2ST6S接近開ILO

18、IL1QI 1IL2Q1211.3QI.3IL4QU11 5Q10IL6IL1X(2L2M-MNDC 24VLIS7-20023YV-220V圖3-2傳送機分檢貨物PLC限制接線圖第4章限制系統(tǒng)程序設計4.1順序功能圖4.3梯形圖R ；13M1.0s)1岡絡2I啟動程厚11.01啟動按鈕一M1.011.0M1.1II1II_(:)M1.0C1冋絡3|電磁跌下降,T40計吋翅在藏內選擇大小球,11.2是下卩艮位開關"用選擇大小球 11.2為選擇小球M1.1T40網路4|T37計時馳并且電磁鐵通電'剎后電磁錢上升T37M1.3II(:M1.2>(R1RS5I當上限位開關11

19、 潑通時,電磁鐵右行M1.311.3M1.4II1II(:)M1.3( R)1網路6|當右行至小球箱定位開關11耐,電磁詵下降Hn_c 1M1.4M1.411.4M2.0網路1當下降至按近棄關11 機通時,電磁鐵斯電,把小球放進小球箱中M2.011.6M2.1IIc:M2.0(R1冋貉8| T3$十時,電后電磁鐵上升IM2.1T39M2.21冋貉9I上升至上限位開關11 .怨適時,電磁庭看11.3M2.3M2.2Hn_<PM2.2< R)網貉10I當左行至球箱走位開關11.1時.電磁鐵下降,循環(huán)11.1M1.1M2.3II(:M2.3R網貉11在T4S十時的馳內電磁鉄選擇大球IO.

20、NET4011.2M1.5M1.1L_( R)1網絡12T3E+時匏并且電磁鐵通電抓起大球'剎后電磁洪上升1網絡13電磁鐵上升至上限位開關11.3,電磁鐵右行M1.611.3M1.7II(:)M1.6>< R)1阿絡14|電磁鐵右行至大球箱點位開關11.5,電磁鐵下際M1.711.5M2.0II(:M1.71阿絡15T37計時謝并且電磁鐵Q1.0置位通電"抓起小球M1.21r s j1T37INTON50-PT100 msQ1.012網絡16T3附時裁且電磁鐵置位通電,抓起大球M1.5Q1.0(S :1T38INTON50-PT100 m$RS 17| T3$十時

21、馳且電磁鐵復位斷電,把球放入球豬M2.1Q1.0III<1T39INTON50-PT100 m$冋路18I電毬鐵卞降岡絡19電磁鐵上升M1.3阿簾20電磁詵右行M1.4網絡21電磁鐵左行M2.3Q1.3網路22T40i+時電IINTON150-PT100 m$M1.1T40第5章PLC程序的調試網絡IJM0.5=OFF T38=OFF M0.7=OFF MO,6=ONM0.6=ONT卜網絡14M0.6=ON I0.3=OFF M1.0=OFF M0.7=OFFTI HrH(C )M0.7-OFF圖5-1程序調試圖局部賽臺燈光10713 A4vKns圖5-2調試接線圖第6章總結通過這次設計

22、實踐.我學會了 PLC的根本編程方法,對PLC的工作原理和使用方法也 有了更深刻的理解.在對理論的運用中,提升了我們的工程素質,在沒有做實踐設計以前, 我們對知道的撐握都是思想上的,對一些細節(jié)不加重視,當我們把自己想出來的程序與到 PLC中的時候,問題出現(xiàn)了,不是不能運行,就是運行的結果和要求的結果不相符合.能 過解決一個個在調試中出現(xiàn)的問題,我們對PLC的理解得到增強,看到了實踐與理論的差 距.通過合作,我們的合作意識得到增強.合作水平得到提升.上大學后,很多同學都沒 有過深入的交流,在設計的過程中,我們用了分工與合作的方式,每個人互責一定的局部, 同時在一定的階段共同討論,以解決分工中個人

23、不能解決的問題,在交流中大家積極發(fā)言, 和提出意見,同時我們還向別的同學請教.在此過程中,每個人都想自己的方案得到實現(xiàn), 積極向同學說明自己的想法.能過比擬選出最好的方案.在這過程也提升了我們的表過能 力.在設計的過程中我們還得到了老師的幫助與意見.在學習的過程中,不是每一個問題 都能自己解決,向老師請教或向同學討論是一個很好的方法,不是有句話叫做思而不學者 殆,做事要學思結合.附錄A語句表清單SMO . 1Ml.1. 13M1.0, 1啟動程序,11 堤啟動抵鈕o o 1 o1 1 1 1MIMMldasr電磁跌卞降,T40計時睦打在謝內選擇大小球> I1.2<T限位弁關,用選擇

24、大小球,11.2選擇小球1 2 2 1 14 111T27計時珈并且電磁詵邇電,珈后電磁詵上升LDASRMTMM當上限位開關11加逋時,電磁鐵右行LDASRHl. 3:i3Ml.4 z 1Ml.3 z 1當右行至小球箱定位開關11.4時,電磁鐵下降LDASRMl. 4IZL.4M2.0 , 1Ml.4 z 1當下降至接近齊關11濟適時,電磁鐵斷電,把小球放進小球箱中LDASR 冋T39計時,馳后電磁鐵上升 92 3 2 2 MTMMLDASR甩路9I上升至上限位:開關11 張通時,電甌左看LDM2.2AZ1.3SM2.3Z1RM2.2Z1 冋絡10I當左行至球箱定位開關11時,電磁鐵下降,循環(huán)LDM2.3AZ1.1SMl.lz1RM2.3Z1阿絡11 在T40計時的刑內電磁鐵選擇尢球I0.NELDMl . 1AT4 0ANZ1.2SM1.5Z1RMl.lz1阿絡12|T3時時聖并且電磁鐵通克抓起丈球,聖后毘磁鐵上并LDMl.5AT3 8SM1.6Z1RM1.5Z1阿絡13 電磁鐵上升至上限位開關11