機(jī)電控制系統(tǒng)課程設(shè)計第三站說明書

1、乓于J I A N G S U U N I V E R S I T 丫1#機(jī)電控制系統(tǒng)課程設(shè)計模塊化生產(chǎn)教學(xué)系統(tǒng)的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計（MPS系統(tǒng)第三站加工站）學(xué)院名稱：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級：機(jī)械（卓越）學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號：指導(dǎo)教師：毛衛(wèi)平2017年 6 月目錄一、加工工件信息和本站加工任務(wù) 3二、MPS系統(tǒng)第三站控制結(jié)構(gòu) 4三、電氣特性指標(biāo) 6四、電氣回路連接介紹 71、氣動回路圖 72、電氣線路圖 83、桌面 I/O 接口板地址表 94、控制面板 95、上電電路圖 10五、EB觸摸屏控制 111、控制界面截圖及個界面按鈕地址 112、畫面調(diào)試和運行 13六、組態(tài)王控制界面 141、組態(tài)王控

2、制畫面及說明 142、運行系統(tǒng)界面圖片及地址 143、相互通訊和控制 15七、單站程序控制流程圖 16八、MPS系統(tǒng)的兩站聯(lián)網(wǎng)PLC控制設(shè)計（第3站和第5站） 171、PLC和 PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信的過程 182、通訊地址表 183、聯(lián)網(wǎng)流程圖 18聯(lián)網(wǎng)程序梯形圖見附錄 19九、調(diào)試過程中遇到的難題和解決方法 19十、課程設(shè)計體會及小結(jié) 21十一、參考資料 22十二、附錄 231、第三站加工站單站控制梯形圖 242、第三站聯(lián)網(wǎng)程序梯形圖 27、加工工件信息和本站加工任務(wù)待加工工件:0320243#工件工件本站加工任務(wù)：MPS系統(tǒng)第三站任務(wù)是模擬工件加工，在工件一底部鉆孔，并檢測工件是否 加工完成

3、，是否底部有通孔。二、MPS系統(tǒng)第三站控制結(jié)構(gòu)由回轉(zhuǎn)工作臺（回轉(zhuǎn)工作臺上有四個工位，在圓周上均勻分布，回轉(zhuǎn)工作臺 由直流電機(jī)通過渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)間接驅(qū)動），加工組件（直流電機(jī)驅(qū)動的模擬鉆孔 裝置，氣缸上下移動裝置，磁電開關(guān)位置檢測傳感器），定位組件（定位氣缸和 磁電開關(guān)位置檢測傳感器），檢測組件（檢測氣缸，磁電開關(guān)位置檢測傳感器）， 轉(zhuǎn)臺到位傳感器（電感傳感器），檢測有無工件（漫射式光電傳感器），待加工工 件，觸摸屏，開關(guān)電源，可編程序控制器，按鈕。I/O接口板，通訊接口板，直 流電機(jī)，三位五通單電控電磁閥及氣缸組成。 主要實現(xiàn)的功能是用回轉(zhuǎn)工作臺將 工件在四個工位間轉(zhuǎn)換，并實現(xiàn)加工、檢測工件是否

4、為廢品、并等待被MPS第五 站取走工件的功能。檢測缸打孔缸打孔電機(jī)轉(zhuǎn)盤工作臺I/O 接口板電纜C控制面板掛板直流電機(jī)電感傳感器電磁閥組合三菱PLC通訊模塊| _WMfr工件5#MPS系統(tǒng)第三站組成圖#1、轉(zhuǎn)盤工作臺：支撐結(jié)構(gòu)，直流電機(jī)帶動蝸輪蝸桿減速器使工作臺轉(zhuǎn)動（帶4個沿圓周均勻分布的載工件平臺） 。轉(zhuǎn)盤下有定位塊當(dāng)電感傳感器檢測到定位塊 轉(zhuǎn)盤停止。2、打孔裝置：由打孔氣缸、打孔電機(jī)組成。完成工件的鉆孔加工。 （打孔氣缸由 兩個磁電開關(guān)控制行程位置）3、定位裝置：固定塊和定位氣缸組成。當(dāng)工件到位定位氣缸伸出將工件固定， 打孔裝置開始加工。（由兩個磁電開關(guān)控制行程位置）4、檢測裝置：固定塊、支

5、架和檢測氣缸組成。當(dāng)加工完工件到位時檢測氣缸下 降檢測工件加工是否合格。 （兩個磁電開關(guān)控制行程位置并用來判斷工件是否合 格）5、I/O接口板：將桌面上的輸入與輸出信號通過電纜 C1與PLC的I/O相連。6、控制面板：通過按鈕、旋鈕、開關(guān)完成設(shè)備啟動、上電、復(fù)位、開始、停止、 手動自動、急停等操作。7、通訊模塊：設(shè)置主從站完成多個 PLC之間的信息傳遞。8、觸摸屏：通過觸摸屏代替控制面板完成多種功能，并添加信息監(jiān)視等功能。7三、電氣特性指標(biāo)1、輸入電壓：交流 220V/0.8A ，50Hz。2、輸出電壓：直流 24V/4.5A;（ 設(shè)備執(zhí)行驅(qū)動電壓 ）3、 工作環(huán)境：0到55C工作，-20 C

6、到70E保存。相對濕度：35-85 %，禁止腐 蝕性，可燃性氣體接觸，防止導(dǎo)電塵埃。4、氣壓工作在 0.4-0.6 Mpa 之間。#四、電氣回路連接介紹1、氣動回路圖9#IraEmns#口L1#dm -&AWI 一 L srlv一、西工加#2、電氣線路圖A2sv黑Et3;024wYTt QruLMF?辭山島£ YKJ>is事* TO»辛.膽*祥sst5#i>sg5M1§at113、桌面I/O接口板地址表圖中名稱對應(yīng)器件說明PLC地址的對應(yīng)表：輸入部分X0B1光電傳感器X1B2電感傳感器X21B1打孔缸的初始位X31B2打孔缸的下降位X4P 2B

7、1檢測缸的初始位X52B2檢測缸的下降位X63B1定位缸的初始位X7P 3B2定位缸的伸出位輸出部分Y0K1轉(zhuǎn)盤電機(jī)Y1K2打孔電機(jī)Y21Y1定位氣缸Y3P 2Y1檢測氣缸Y43Y1打孔氣缸4、控制面板各站都可通過一控制面板來控制 PLC的控制程序使各站按要求進(jìn)行工作，- 個控制面板上有5個按鈕開關(guān)，二個選擇開關(guān)和一個急停開關(guān)（同時可用于簡單 PLC實驗中單獨使用）。13#各按鈕開關(guān)的控制功能定義為:帶燈按鈕，綠色帶燈按鈕，黃色按鈕，黃色兩位旋鈕，黑色兩位旋鈕，黑色按鈕，紅色（從左到右另有標(biāo)簽說明）開始（X10）復(fù)位（X11）特殊功能按鈕（X12） 自動/手動（X13） 單站/聯(lián)網(wǎng)（X14）

8、停止（X15）#上電急停帶燈按鈕，綠色急停按鈕，紅色5、上電電路圖iiiiovmKMOKMOKMOKMOY15KMO+24VL7COMI. 2X16ii五、EB觸摸屏控制1、控制界面截圖及個界面按鈕地址1）、進(jìn)入界面2）、自動界面按鈕開始復(fù)位特殊停止上電急停地址X10X11X12X15Y16Y173）、手動界面按鈕轉(zhuǎn)動電機(jī)轉(zhuǎn)動夾緊檢測打孔電機(jī)上電急停地址M300M301M302M303M304Y16Y174）、時間設(shè)置界面ii5）、快速選擇6）、報警界面2、畫面調(diào)試和運行畫面設(shè)計好后，選擇文件一保存，再選擇工具一編譯，沒有錯誤時，選擇工 具一離線模擬，檢查畫面外觀、元件外形及布置是否合理，畫面

9、切換是否正常。 調(diào)試時，將裝有EB500軟件的PC機(jī)與觸摸屏連接，打開畫面，選擇工具一下載（注 意組態(tài)軟件EasyManager窗口中通信口設(shè)置和實際一致）。等待畫面軟件的下載 傳輸完成后，將觸摸屏重新上電就能進(jìn)入開機(jī)畫面。 運行中觸摸屏主要起設(shè)備的 高級操作面板和顯示器作用。六、組態(tài)王控制界面1、組態(tài)王控制畫面及說明組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)正以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計算機(jī)軟硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它具有適應(yīng)性強(qiáng)，開放性好，易于擴(kuò)展，經(jīng)濟(jì)，開發(fā)周期短等優(yōu)點。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層， 監(jiān)控層，管理層三個層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，

10、它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)控與控制， 且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)， 組態(tài) 開發(fā)的重要作用。尤其考慮三個方面的問題：畫面，數(shù)據(jù)，動畫。通過對監(jiān)控系 統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。組態(tài)軟件也為試驗 者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用 win dows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設(shè)備的 狀態(tài)，具有報警窗口，實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富 的設(shè)備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式，數(shù)據(jù)鏈接功能。2、運行系統(tǒng)界面圖片及地址MPS ST3<A 9開宿復(fù)位特殊上帚急停按鈕開始復(fù)位特殊上電地址X10X11X

11、12Y16按鈕開始燈復(fù)位燈急停上電燈 :地址Y10Y11Y17X163、相互通訊和控制在工程瀏覽器中左側(cè)的大綱項中雙擊“ COM1，彈出設(shè)置串口 COM對寸話框， 通訊參數(shù)設(shè)置：波特率為9600;奇偶校驗為偶校驗；數(shù)據(jù)位為 7;停止位為1; 通訊超時可設(shè)3000;通訊方式選RS232其他不選。啟動三菱PLC編程軟件（GPP） 選擇菜單“在線 傳輸設(shè)置”，在傳輸設(shè)置對話框中選擇COM端口，單擊”確認(rèn)” 按鈕。當(dāng)?shù)谝徽旧想姾瓦\行后，在組態(tài)王工程管理器，選擇菜單“文件切換到VIEW，你會觀察到監(jiān)控畫面上的“復(fù)位按鈕”和第一站控制板上的“復(fù)位按鈕” 同步閃爍。用鼠標(biāo)左鍵單擊監(jiān)控畫面上的“復(fù)位按鈕”，和

12、直接按第一站控制板 的“復(fù)位按鈕”一樣，可將第一站轉(zhuǎn)換到開始狀態(tài)，即實現(xiàn)了組態(tài)王和PLC控制器的相互通訊和控制。21七、單站程序控制流程圖流程圖23MH002MO X16-1| Yll二l （復(fù)位燈閃）Xll世 | ¥0=1工作白轉(zhuǎn)動），Y4/5/6-0, Yll = l （夏位燈常亮）XI/2/4/6-1幅 | Yll=Q （貝位燈滅），Y10R （開始燈閃）XI0-1W4|Y10=l TOTO怖|向前站發(fā)信X0tX12=l聽II移位工位有無工件信咼* T1TI拆|加工，鉆孔為有工件時¥1/2/4= L檢測位有工件NY3-L向五站發(fā)侯T4J X3/7=L X40般|加T.

13、完，復(fù)位，Yl/2/3/4=0T13=l, X2/6/U = l朋|V0=L工位轉(zhuǎn)動X1 -1 j 16-1| Y0=0,工位轉(zhuǎn)動到位，T5AFt5=i返回躬單站程序梯形圖見附錄八、MPS系統(tǒng)的兩站聯(lián)網(wǎng) PLC控制設(shè)計（第3站和第5站）MPS系統(tǒng)兩站聯(lián)網(wǎng)PLC程序設(shè)計（第五站為主站，第三站為從站，第三站發(fā) 給第五站工位有無工件的信號、工件的顏色信息、工件是否合格的信息，第五站 反饋給第三站工件是否取走的信息)PLC與PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信的順序流程圖，通 訊軟元件1、PLC和PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信的過程聯(lián)網(wǎng)通訊流程圖讀通訊狀態(tài)| BFMS253i讀取遠(yuǎn)程輸入fRX)| BFMftO. *寫入遠(yuǎn)程輸出(

14、R Y)| BFM#O2、通訊地址表通訊地址功能M150判斷工件是否合格，為0合格M151判斷有無工件，為1有工件M152顏色信息，為1深色，為0淺色M170工件是否被取走，為1被取走M(jìn)207判斷是否通訊成功，為1通訊成功M17 0由主站第五站發(fā)出，用于記錄三站工件是否被取走M(jìn)150 M151 M152 M150由第三站發(fā)出，記錄工件信息3、聯(lián)網(wǎng)流程圖25MS002MOMlM2M3M4M5M6M7M8M9MIOX16 二 1¥11=1 （復(fù)位燈閃）Xll¥0=1 （工件臺轉(zhuǎn)動）,Y4/5/6=Ot Yll=l （復(fù)位燈常亮）Xl/2/4/6=1YU=0 （復(fù)位燈滅），丫】（

15、匸【卄始燈閃）X10=lY10=1 TOTO向前站發(fā)信.未與二站聯(lián)網(wǎng).用X12代替二站返回信息* XI2為一表示工件已送達(dá)XO&X12=1移位工位冇無工件信息，T1TI加工，鉆孔為有工杵時¥ 1/2/4= 1,檢測位有工件時Y3二1,向五站發(fā)信.M151二1用工件待取，M150=l工件為廢品T4=l（ X3/7=L X4二0加工完，復(fù)位，Y1/2/3/4-0,五站返回M170信號，1170=11件被取走T13二 1, X2/4/6=h Ml70=1¥0=1,工位轉(zhuǎn)動Xl=b 16=1¥0=0*工位轉(zhuǎn)動到位* T5T5=l返創(chuàng)址5聯(lián)網(wǎng)程序梯形圖見附錄九、調(diào)試

16、過程中遇到的難題和解決方法問題一：剛開始復(fù)位時回轉(zhuǎn)工作臺總是動不了。27解決方法：發(fā)現(xiàn)當(dāng)出現(xiàn)線圈指令和SET,RST旨令時需要注意控制的信號如何分 配。問題二：在程序中添加多個移位指令時剛開始總是一直在移位。 解決方法：在老師的指導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)要用上升沿或者下降沿脈沖實現(xiàn)單次的移位， 不能用常開觸點，同時注意寄存器的置位復(fù)位，注意寄存器的編號，多個移位 指令中的移位寄存器之間是不會沖突的。問題三：在主程序中編寫手動程序的時候，手動程序會和主程序有沖突。解決方法：改進(jìn)編程，添加多個約束條件，實現(xiàn)了在整個程序中手動和自動部 分不會沖突。問題四：不能進(jìn)行工步轉(zhuǎn)移或者功能的實現(xiàn)。解決方法：編程中注意輔助繼

17、電器的編號， 每一個都有特定的功能， 避免重復(fù)。問題五：向五站發(fā)送工件是否合格的信息時，會發(fā)送錯誤信息。解決方法：將加工和氣缸復(fù)位分開，當(dāng)檢測氣缸到位時在讀取 X5 的信號，同時要注意工件合格信號的傳遞。問題六：威綸觸摸屏打開時出行亂碼。解決方法：指定語言為東方語言，重新下載。問題七：程序可以下載進(jìn) PLC但PLC不工作。解決方法：撥動PLC中的一個開關(guān)使PLC在 RUN犬態(tài)下。問題八：檢測組件中的磁電開關(guān)位置有問題，使得檢測信息不準(zhǔn)確。解決方法：人工干預(yù)。問題九：組態(tài)王中監(jiān)視燈的亮滅與實際情況不符合。解決方法：改編報警和正常狀態(tài)的顏色。問題十：電腦通過USB無法與PLC連接 解決方法：一是設(shè)

18、備的驅(qū)動是否安裝好，二是串口是否選擇正確。問題十一：組態(tài)王通訊不成功解決方法：一是檢查PLC參數(shù)是否設(shè)置正確，二是組態(tài)王和梯形圖編程軟件不 能同時工作，需要將 GX Developer 軟件關(guān)閉。十、課程設(shè)計體會及小結(jié)十天的機(jī)電課程設(shè)計就要結(jié)束， 第一天是薛老師給我們講解了任務(wù)安排， 介 紹了 MPS系統(tǒng)的組成，各種元器件的原理和功能，一些指令的講解，同時給了我 們一些參考資料。 隨后第二天進(jìn)入正題， 開始著手進(jìn)行設(shè)備的熟悉， 程序的編寫 練習(xí)，然后根據(jù)安排，進(jìn)行了單站的自動程序的編寫，手動程序的編寫，威綸觸 摸屏的學(xué)習(xí)和設(shè)計，組態(tài)王的學(xué)習(xí)，最后進(jìn)行兩站的通訊聯(lián)網(wǎng)。機(jī)電課設(shè)的課程緊張而又充實，

19、 每天都能學(xué)習(xí)到許多有趣的知識， 然我加深 了對PLC的理解，提高對工步、線圈指令、移位指令、置位復(fù)位指令、計時器、 計數(shù)器、上升沿下降沿、 指令之間的串聯(lián)并聯(lián)的理解和使用能力。 同時也學(xué)會了 威綸觸摸屏的實用，組態(tài)王軟件的實用，PLC之間的通訊等。在課設(shè)期間，我們 也遇到了不少問題，在我們相互協(xié)作討論或者是問老師的過程中都得到了解決。這是一個非常有趣而又充實的課程設(shè)計， 收獲頗豐， 希望今后再接再厲更上 一層樓。一、參考資料【1】鄧星鐘機(jī)電傳動控制武漢：華中科技大學(xué)出版社，2 0 0 1【2】陳忠平三菱FX/Q系列PLC自學(xué)手冊北京：人民郵電出版社，20 0 7【 3】威倫觸摸屏使用手冊【 4】CCL ink 通訊注解說明十二、附錄311、第三站加工站單站控制梯形圖33#WIO02一一XI