基于PLC的翻轉(zhuǎn)送料運(yùn)行程序的課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)

1、 . . . 科信學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（2008/2009學(xué)年第一學(xué)期）課程名稱(chēng) ：可編程序控制器課程設(shè)計(jì) 題 目 ：儲(chǔ)料單元和翻轉(zhuǎn)送料控制 專(zhuān)業(yè)班級(jí) ： 電氣05-1班 學(xué)生 ： 申家樂(lè) 學(xué) 號(hào)： 050062119指導(dǎo)教師 ：增環(huán)、岑毅南、黃爾烈、路巍等設(shè)計(jì)周數(shù) ： 兩周 設(shè)計(jì)成績(jī) ：2009年1月9日目錄1、課程設(shè)計(jì)目的3 2、課程設(shè)計(jì)正文32.1主要任務(wù)32.2系統(tǒng)簡(jiǎn)介32.3控制器介紹32.2技術(shù)要求32.3系統(tǒng)分析32.3.2 西門(mén)子S7-300可編程控器32.3.3 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)42.3.4 西門(mén)子S7-200可編程控制器42.4 系統(tǒng)單元介紹42.4.1 儲(chǔ)料單元42.4

2、.2 翻轉(zhuǎn)送料單元52.5 PLC軟件設(shè)計(jì)步驟62.51程序說(shuō)明82.5.2儲(chǔ)料單元82.5.3翻轉(zhuǎn)送料單元133、課程設(shè)計(jì)總結(jié)或結(jié)論204、參考文獻(xiàn)201、課程設(shè)計(jì)目的學(xué)習(xí)和掌握PLC控制系統(tǒng)的常用編程思路、程序功能。了解二位五通雙控電磁閥，傳感器等在PLC系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用。全面了解PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。2、課程設(shè)計(jì)正文2.1主要任務(wù)本課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是通過(guò)編寫(xiě)程序完成對(duì)機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)操作系統(tǒng)中儲(chǔ)料單元、翻轉(zhuǎn)送料單元的控制。2.2系統(tǒng)簡(jiǎn)介本套機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是以eVIEW觸摸屏為監(jiān)控設(shè)備，西門(mén)子S7-300型可編程序控制器作為主控制器,S7-200型可編程控制器作為單元控制器，所有

3、的設(shè)備之間采用西門(mén)子專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)連接的形式。配有由8個(gè)單元組成的執(zhí)行器與機(jī)械裝置，每站的執(zhí)行器采用托板形式，由托板固定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，每站的控制器采用掛板形式，掛在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的網(wǎng)孔板上，電、氣連接由學(xué)生自己動(dòng)手，完成插接過(guò)程，提高動(dòng)手能力系統(tǒng)涵蓋了自動(dòng)化領(lǐng)域中的常用技術(shù)；可編程控制器技術(shù)、觸摸屏監(jiān)控技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、配線(xiàn)技術(shù)、機(jī)電聯(lián)調(diào)技術(shù)、PLC編程技術(shù)、各種常用電機(jī)的控制技術(shù)等。本套系統(tǒng)由8個(gè)單元組成；它們是儲(chǔ)料單元、翻轉(zhuǎn)送料單元、尺寸檢測(cè)單元、材質(zhì)檢測(cè)單元、機(jī)械手送料單元、加工單元、搬運(yùn)單元、立體倉(cāng)儲(chǔ)單元。每個(gè)單元有各自動(dòng)作特點(diǎn)和要求，可成組編程，也可以單元分步編程，其工作任

4、務(wù)是將隨設(shè)備一起提供的工件由原料倉(cāng)庫(kù)取出，經(jīng)過(guò)高度檢測(cè)，材質(zhì)檢測(cè)，然后對(duì)非金屬工件進(jìn)行加工，最后按材料的不同將工件進(jìn)行分撿入庫(kù)。同時(shí)在幾個(gè)工作單元之間配以不同形式的工件傳送裝置最終完成一整套工作與工藝過(guò)程。2.3控制器介紹2.3.1 西門(mén)子S7-300可編程控制器：SIMATIC S7-300 是一種通用型PLC，能適合自動(dòng)化工程中的各種應(yīng)用場(chǎng)合，尤其是在生產(chǎn)制造過(guò)程中的應(yīng)用。模塊化、無(wú)排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置、以與用戶(hù)易于掌握等特點(diǎn)，使得S7-300在實(shí)施各種控制任務(wù)時(shí)，成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案。S7-300具有以下顯著特點(diǎn)：l 循環(huán)周期短，處理速度高l 指令集功能強(qiáng)大、可

5、用于復(fù)雜功能l 產(chǎn)品設(shè)計(jì)緊湊、可用于空間有限的場(chǎng)合l 模塊化結(jié)構(gòu)、適合密集安裝l 有不同檔次的CPU、各種各樣的功能模塊合I/O模塊可供選擇l 100免維護(hù)STEP 7編程軟件用于SIMATIC S7等的編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)工具，為了在個(gè)人計(jì)算機(jī)上使用STEP 7,應(yīng)配置MPI通信卡或PC/MPI通信適配器，將計(jì)算機(jī)連接到MPI或PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，來(lái)下載和上載PLC的用戶(hù)程序和組態(tài)數(shù)據(jù)。2.3.2 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)：PROFIBUS是一種國(guó)際性的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，屬于單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的SIMATIC網(wǎng)絡(luò)，適用于傳輸中小量的數(shù)據(jù)。其開(kāi)放性可以允許許多家廠商開(kāi)發(fā)各自的符合PROFIB

6、US協(xié)議的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品均可以連接在同一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)上。PROFIBUS是一種電氣網(wǎng)絡(luò)，物理傳輸介質(zhì)可以是屏蔽雙絞線(xiàn)、光纖或無(wú)線(xiàn)傳輸。目前的PROFIBUS有三種系列：PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。PROFIBUS-DP應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)；PROFIBUS-PA用于車(chē)間級(jí)；PROFIBUS-FMS專(zhuān)為過(guò)程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可用于有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中。我們?cè)谠O(shè)備中使用的是PROFIBUS-DP。PROFIBUS-DP的最高傳輸率為12Mbps，經(jīng)過(guò)優(yōu)化的高速、廉價(jià)的傳輸形式，適用于自動(dòng)控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的實(shí)時(shí)通信，它采用了RS-485傳輸。2.3.3

7、西門(mén)子S7-200可編程控制器：S7-200系列屬于整體式小型PLC,用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可以用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，將CPU模塊、I/O模塊和電源裝在一個(gè)箱型機(jī)殼，CPU模塊和擴(kuò)展模塊用扁平電纜連接。EM277 PROFIBUS-DP從站模塊用于將S7-200 CPU連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)。通信速率為960012Mbps。 STEP 7-Micro/Win32是專(zhuān)門(mén)為S7-200設(shè)計(jì)的，在個(gè)人計(jì)算機(jī)Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行的編程軟件，CPU通過(guò)PC/PPI電纜或插在計(jì)算機(jī)中的CP5611等通信卡與計(jì)算機(jī)通信2.4 系統(tǒng)單元介紹本系統(tǒng)的每個(gè)單元各自配有自己的SIEM

8、ENS S7-200 PLC 可編程序控制器作為單元控制器，每個(gè)單元還配有獨(dú)立的操作按鈕：自動(dòng)/手動(dòng)選擇；啟動(dòng)/停止選擇；單步運(yùn)行；系統(tǒng)復(fù)位。因?yàn)槊恳徽径伎梢苑奖愕倪B接電源系統(tǒng)，氣動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械系統(tǒng)，操作系統(tǒng)，所以每一站可以作為獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行控制，也可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行兩站或者多站組合，完成所需要的系統(tǒng)動(dòng)作。其中每站可以進(jìn)行單步分解動(dòng)作控制，單站手動(dòng)單循環(huán)控制，自動(dòng)響應(yīng)循環(huán)控制2.4.1 儲(chǔ)料單元?jiǎng)幼鬟^(guò)程： 工件由氣缸推出到料板上，然后等待下一單元將工件取走。氣缸的頂出與收回靠一個(gè)二位五通雙控電磁閥控制。由傳感器識(shí)別頂料桿（氣缸）的位置；當(dāng)傳感器無(wú)信號(hào)時(shí)說(shuō)明料庫(kù)中無(wú)原料，頂料桿不能推出；由行程

9、開(kāi)關(guān)完成識(shí)別工件是否已被推到料板上。動(dòng)作要求：- 工件通過(guò)頂料桿由倉(cāng)庫(kù)被分離到料板上- 判斷料板上有無(wú)工件- 當(dāng)料庫(kù)無(wú)工件時(shí)，頂料桿將不能推出­ 當(dāng)工件被分離到料板上后，發(fā)出信號(hào)給下一單元2.4.2 翻轉(zhuǎn)送料單元?jiǎng)幼鬟^(guò)程：翻轉(zhuǎn)臂在兩個(gè)單元間設(shè)定的位置準(zhǔn)確地傳送工件。采用直流減速電機(jī)完成該動(dòng)作，并通過(guò)真空吸盤(pán)抓取工件。系統(tǒng)通過(guò)三個(gè)傳感器識(shí)別旋轉(zhuǎn)臂的位置，并向其他單元發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)；由一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)識(shí)別工件是否被抓牢.動(dòng)作要求： - 工件被抓取- 當(dāng)工件被抓取后，旋轉(zhuǎn)臂由左向右運(yùn)動(dòng)- 旋轉(zhuǎn)臂到達(dá)右側(cè)將釋放工件­ 釋放工件后旋轉(zhuǎn)臂向左運(yùn)動(dòng)2.5 PLC軟件設(shè)計(jì)步驟： 通信口設(shè)計(jì) 運(yùn)行程序 下載程序步驟2.51程序說(shuō)明2.5.2儲(chǔ)料單元主程序：自動(dòng)運(yùn)行子程序：手動(dòng)運(yùn)行子程序：2.5.3翻轉(zhuǎn)送料單元主程序：手動(dòng)運(yùn)行子程序：自動(dòng)運(yùn)行子程序：3、課程設(shè)計(jì)總結(jié)或結(jié)論在編程的過(guò)程中，我慢慢了解到我們所編出來(lái)的程序并不是像我們?nèi)苏f(shuō)話(huà)一樣，我們說(shuō)什么就是什么，而是要讓機(jī)器知道在什么樣的條件下他要做什么。在梯形圖的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)指令都有它存在而不可缺少的意義。所以我從最初的亂填指令一步步的走到后來(lái)的個(gè)個(gè)斟酌，我自己變了，變得不再那么的馬馬虎虎。我意識(shí)到對(duì)知識(shí)一知半解的人并不能成功，不能把理論與實(shí)際相結(jié)合的人也同樣不可能有所作為。兩周的課設(shè)不僅讓我學(xué)到了知識(shí)，也讓