裝配流水線控制的模擬

1、中國(guó)礦業(yè)高校機(jī)電學(xué)院機(jī)電綜合試驗(yàn)中心試驗(yàn)報(bào)告課程名稱_ 機(jī)電綜合試驗(yàn) _試驗(yàn)名稱_ 裝配流水線的模擬把握_ _專業(yè)班級(jí)_機(jī)械工程13-3班_姓名 陳堯 學(xué)號(hào) 03130970姓名 姜躍為 學(xué)號(hào) 03130972姓名 姜振華 學(xué)號(hào) 03130973姓名 金流丞 學(xué)號(hào) 03130974姓名 李東潔 學(xué)號(hào) 03130975試驗(yàn)日期_2016/11/14_試驗(yàn)成果_ _指導(dǎo)老師_吳宏志_ _目 錄1 摘要22 簡(jiǎn)介22.1 PLC22.2 組態(tài)王33 試驗(yàn)設(shè)計(jì)43.1 試驗(yàn)?zāi)康?3.2 試驗(yàn)裝置53.3 把握要求53.4 系統(tǒng)流程圖63.5 I/O接口安排表73.6 I/O接線圖：74 程序梯形圖84

2、.1 程序及其注釋84.2 梯形圖115 組態(tài)王監(jiān)控136 調(diào)試結(jié)果147 試驗(yàn)小結(jié)248 參考文獻(xiàn)15裝配流水線把握的模擬1 摘要本次試驗(yàn)主要介紹了PLC模擬把握在工業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用，要求學(xué)會(huì)使用組態(tài)王軟件和PLC（SIMEINS S7-200）把握系統(tǒng)連接，接受下位機(jī)執(zhí)行，上位機(jī)監(jiān)控的方法，構(gòu)建完成裝配流水線的模擬把握系統(tǒng)。通過(guò)PLC模擬把握和組態(tài)王的監(jiān)控，本試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了裝配流水線的把握和監(jiān)視。Programmable controller, is the computer technology and the combination of the relay control technolo

3、gy, is on the basis of the sequence controller and microcomputer controller developed a new type of controller, is a microprocessor as the core as a dedicated computer for digital control.Computer as the upper machine, using configuration software to monitor and control of PLC, can control the opera

4、tion of the machine PLC and stop, and real-time monitoring of operation condition. According to write PLC program, and through computer debugging; In configuration software design and debugging, finally realizes the online monitoring.2 簡(jiǎn)介2.1 PLC：可編程序把握器，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)把握技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在挨次把握器和微機(jī)把握器的基礎(chǔ)上進(jìn)展起來(lái)的新型

5、把握器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字把握的專用計(jì)算機(jī)。自1969年對(duì)工業(yè)自動(dòng)把握的特點(diǎn)和需要而開(kāi)發(fā)的第一臺(tái)PLC問(wèn)世以來(lái)，迄今已經(jīng)三十多年，它的進(jìn)展雖然包含了前期把握技術(shù)的集成和演化，但又不同于挨次把握器和通用的微機(jī)把握裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)把握要求，同時(shí)也照看到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)方式，獨(dú)具風(fēng)格的形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清楚直觀、便利易學(xué)，調(diào)試和差錯(cuò)都很簡(jiǎn)潔。用戶買(mǎi)到所需PLC后，只需按說(shuō)明書(shū)或提示。做少量的安裝接線和用戶程序的編制工作，就可機(jī)敏而便利

6、地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有特地的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言只是。這樣就破除了了“電腦”的奇特感，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用?？删幊绦虬盐掌鱌LC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化把握中是值得重視的先進(jìn)把握技術(shù)，PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)把握的三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，已其牢靠性、規(guī)律功能強(qiáng)、體積小、可在線修改把握程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能、易與計(jì)算機(jī)接口、能對(duì)模擬量進(jìn)行把握、具備高速技術(shù)與位控等高性能模塊的優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電-接觸把握系統(tǒng)。2.2 組態(tài)王：組態(tài)王開(kāi)發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件是新型的工業(yè)自動(dòng)把握系統(tǒng)正以

7、標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)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(kāi)放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為把握層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接把握層，對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與把握，且在自動(dòng)把握系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開(kāi)發(fā)的重要作用。組態(tài)王開(kāi)發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的具體功能和優(yōu)勢(shì)包括：（1）組態(tài)王開(kāi)發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件擁有可視化操作界面，真彩顯示圖形、支持漸進(jìn)色、豐富的圖庫(kù)、動(dòng)畫(huà)連接。（2）無(wú)與倫比的動(dòng)力和機(jī)敏性，擁有全面的腳本與圖形動(dòng)畫(huà)功能。（3）可以對(duì)畫(huà)面中的一部分進(jìn)行保存，以便以后進(jìn)行分析或打印。（4）變量導(dǎo)入導(dǎo)出功能，變

8、量可以導(dǎo)出到Excel表格中，便利的對(duì)變量名稱等屬性進(jìn)行修改，然后再導(dǎo)入新工程中，實(shí)現(xiàn)了變量的二次利用，節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間 。（5）強(qiáng)大的分布式報(bào)警、大事處理，支持實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)的分布式保存。（6） 強(qiáng)大的腳本語(yǔ)言處理，能夠掛念你實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的規(guī)律操作和與決策處理 。（7）全新的WebServer架構(gòu)，全面支持畫(huà)面發(fā)布、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的發(fā)布。（8）便利的配方處理功能 ，豐富的設(shè)備支持庫(kù) 。使用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)把握仿真的基本步驟包括：(1)圖形界面的設(shè)計(jì)(2)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)(3)建立動(dòng)畫(huà)連接(4)運(yùn)行和調(diào)試組態(tài)王軟件的特點(diǎn):(1)試驗(yàn)全部用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),只需利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)就可完成自動(dòng)把握

9、系統(tǒng)課程的試驗(yàn),從而大大削減購(gòu)置儀器的經(jīng)費(fèi)。(2)該系統(tǒng)是中文界面,人機(jī)界面友好、結(jié)果可視化。(3)操作簡(jiǎn)潔易學(xué)且編程簡(jiǎn)潔,參數(shù)輸入與修改機(jī)敏,具有多次或重復(fù)仿真運(yùn)行的把握力量,可以實(shí)時(shí)地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線,能很直觀地顯示把握系統(tǒng)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線,這些很強(qiáng)的交互力量使其在自動(dòng)把握系統(tǒng)的試驗(yàn)中可以發(fā)揮抱負(fù)的效果。(4)組態(tài)王可以嵌入圖片(5)可以播放聲音文件(7)播放動(dòng)畫(huà)(8)支持視頻采集設(shè)備組態(tài)王軟件把握過(guò)程要考慮的三個(gè)方面：(1)圖形,即怎樣用抽象的圖形畫(huà)面來(lái)模擬實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和相應(yīng)的工控設(shè)備。(2)數(shù)據(jù),就是創(chuàng)建一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫(kù),并用此數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量描述工控對(duì)象的各種屬性,比如水

10、位、流量等。(3)連接,就是畫(huà)面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行,以及怎樣讓操作者輸入把握設(shè)備的指令。3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 3.1 試驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)使用組態(tài)軟件（推舉選用組態(tài)王軟件）和PLC（推舉選用SIMEINS S7-200）把握系統(tǒng)連接，接受下位機(jī)執(zhí)行，上位機(jī)監(jiān)控的方法，構(gòu)建完成裝配流水線的模擬把握系統(tǒng)。3.2 試驗(yàn)裝置：TKPLC-1型試驗(yàn)裝置、計(jì)算機(jī)、PC/PPI編程電纜、連接導(dǎo)線3.3 把握要求功能說(shuō)明：1.裝配流水線把握傳送系統(tǒng)，用異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳送帶，把握過(guò)程如下：2.啟動(dòng)時(shí)先按下SD按鈕，起動(dòng)整個(gè)傳送系統(tǒng)，工件開(kāi)頭在傳送帶移位。3.停止時(shí)按下復(fù)位按鈕，裝配流水線停止工作，系統(tǒng)初

11、始化重新開(kāi)頭運(yùn)行。4.A，B，C三個(gè)燈模擬的是三個(gè)操作，D，E，F(xiàn)，G四組燈模擬的是傳送帶。TKPLC-1型試驗(yàn)裝置上PLC作為下位機(jī)把握，傳送帶共有十六個(gè)工位，工件從1號(hào)位裝入，分別在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三個(gè)工位完成三種裝配操作，經(jīng)最終一個(gè)工位后送入倉(cāng)庫(kù)H；其它工位均用于傳送工件。計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)，利用組態(tài)軟件對(duì)PLC進(jìn)行監(jiān)視和把握，能夠把握下位機(jī)PLC的運(yùn)行和停止，并且對(duì)運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。依據(jù)求編寫(xiě)PLC程序，并且上機(jī)調(diào)試通過(guò)；在進(jìn)行組態(tài)軟件設(shè)計(jì)調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。 3.4 系統(tǒng)流程圖PLC本身有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，如梯形圖語(yǔ)言、指令語(yǔ)句表語(yǔ)言、功能表語(yǔ)言等。其中

12、梯形圖語(yǔ)言沿襲傳統(tǒng)的電氣符號(hào)把握?qǐng)D，但簡(jiǎn)化了符號(hào)，編程簡(jiǎn)潔且直觀。依據(jù)設(shè)計(jì)要求具體流程圖如下：程序啟動(dòng)按下開(kāi)頭按鈕I0.0流水線開(kāi)頭工作傳送帶D指示燈Q0.3亮1秒之后傳送帶E指示燈Q0.4亮，Q0.3滅1秒之后傳送帶F指示燈Q0.5亮，Q0.4滅1秒之后傳送帶G指示燈Q0.6亮，Q0.5滅1秒之后傳送帶H指示燈Q0.7亮，Q0.6滅1秒之后傳送帶D指示燈Q0.4亮，Q0.7滅(A)1秒之后操作A指示燈Q0.0亮，Q0.3滅3秒之后傳送帶E指示燈Q0.4亮，Q0.0滅, 1秒之后操作B指示燈Q0.1亮，Q0.4滅3秒之傳送帶F指示燈Q0.5亮，Q0.1滅1秒之后操作C指示燈Q0.2亮，Q0.5

13、滅3秒之傳送帶G指示燈Q0.6亮，Q0.2滅閉合移位開(kāi)關(guān)，傳送帶有DEFG依次點(diǎn)亮按下復(fù)位按鈕I0.1，系統(tǒng)復(fù)位再次按下啟動(dòng)按鈕，程序再次啟動(dòng) 3.5 I/O接口安排表表2.4-1面板啟動(dòng)復(fù)位移位ABCPLCI0.0I0.2I0.1Q0.0Q0.1Q0.2面板DEFGHPLCQ0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7其中I0.0 為系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕，I0.1為移位按鈕，I0.2為復(fù)位按鈕，Q0.1、Q0.2、Q0.3位ABC三個(gè)操作的輸出，Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6為模擬傳送帶的輸出，Q0.7位模擬的倉(cāng)庫(kù)輸出。3.6 I/O接線圖：3.7 主線路圖：4 程序梯形圖 4.1 程序及其注釋：

14、LD I0.2O M21.1R Q0.0, 8 ；系統(tǒng)復(fù)位LBL 1 ；程序循環(huán)LD I0.0 ；操作D運(yùn)行1sO M20.5AN M5.0S Q0.3, 1TON T37, 10LD T37 ；操作D停止S M5.0, 1 LD T37 ；操作A自動(dòng)運(yùn)行2sO Q0.0A I0.0O M20.5AN M5.1AN I0.2O M21.1S Q0.0, 1R Q0.3, 1TON T38, 20LD T38 ；操作A停止S M5.1, 1LD T38 ；按下移位按鈕，操作E運(yùn)行O M0.3S M0.3, 1LD I0.1O M20.6A M0.3O Q0.4A I0.0O M20.5AN M5

15、.2AN I0.2O M21.1S Q0.4, 1R Q0.0, 1TON T39, 10LD T39 ；操作E運(yùn)行1s停止S M5.2, 1LD T39 ；操作B1s后自動(dòng)運(yùn)行2sA I0.0O M20.5O Q0.1AN M5.3AN I0.2O M21.1S Q0.1, 1R Q0.4, 1TON T40, 20R M0.3, 1LD T40 ；操作B停止S M5.3, 1LD T40 ；按下移位按鈕操作F運(yùn)行1sO M0.4S M0.4, 1LD I0.1O M20.6A M0.4O Q0.5A I0.0O M20.5AN M5.4AN I0.2O M21.1S Q0.5, 1R Q0

16、.1, 1TON T41, 10LD T41 ；操作F停止S M5.4, 1LD T41 ；操作C運(yùn)行2sA I0.0O M20.5O Q0.2O M21.1AN M5.5AN I0.2S Q0.2, 1R Q0.5, 1TON T42, 20R M0.4, 1LD T42 ；操作C停止O M0.5S M0.5, 1S M5.5, 1LD I0.1 ；按下移位按鈕，操作G運(yùn)行1sO M20.6A M0.5O Q0.6A I0.0O M20.5AN M5.6AN I0.2O M21.1S Q0.6, 1R Q0.2, 1TON T43, 10LD T43 ；操作G停止S M5.6, 1LD T4

17、3 ；按下移位按鈕，操作H運(yùn)行2sA I0.0O M20.5O Q0.7AN M5.7AN I0.2O M21.1S Q0.7, 1R Q0.6, 1TON T44, 20LD T44 ；操作H停止S M5.7, 1LD T44 R M5.0, 8 ；寄存器復(fù)位LD T44JMP 1 ；跳至循環(huán)開(kāi)頭4.2 梯形圖： 5組態(tài)王監(jiān)控if (本站點(diǎn)操作D|本站點(diǎn)操作E|本站點(diǎn)操作F|本站點(diǎn)操作G=1)本站點(diǎn)移動(dòng)=本站點(diǎn)移位+2;else本站點(diǎn)移動(dòng)=本站點(diǎn)移動(dòng); 這段程序是指當(dāng)操作DEFG動(dòng)作時(shí)候，傳送帶各運(yùn)行一段距離，當(dāng)操作ABC運(yùn)行時(shí)候，傳送帶停止運(yùn)行，指導(dǎo)動(dòng)作完成，傳送帶連續(xù)工作。6調(diào)試結(jié)果 按

18、下啟動(dòng)按鈕，裝配流水線模擬把握系統(tǒng)正常啟動(dòng)。按下復(fù)位按鈕，裝配流水線模擬把握系統(tǒng)恢復(fù)到初始化狀態(tài)。按下移位按鈕，工件開(kāi)頭在傳送帶上傳動(dòng)，經(jīng)過(guò)DEFG之后到達(dá)A，進(jìn)行操作1；經(jīng)過(guò)DEFG之后到達(dá)B，進(jìn)行操作2；經(jīng)過(guò)DEFG之后到達(dá)C，進(jìn)行操作3；經(jīng)過(guò)DEFG之后到達(dá)H，進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)；完成一個(gè)工件的裝配操作并且進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)。在接著DEFGADEFGBDEFGCDEFGH按此挨次循環(huán)操作！7試驗(yàn)小結(jié)本次試驗(yàn)我們組的題目是裝配流水線PLC把握系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)流水線動(dòng)作的連續(xù)性以及被把握設(shè)備之間的相互關(guān)聯(lián)性，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作輸出，從而實(shí)現(xiàn)從工件從一號(hào)位傳送到倉(cāng)庫(kù)完成輸出的這樣一個(gè)周期把握工作。本次試驗(yàn)不同于以前做的任何一個(gè)試驗(yàn)，并不是簡(jiǎn)潔的老師在前面演示試驗(yàn)過(guò)程，自己做出試驗(yàn)結(jié)果，然后回去分析整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程后面所包含的學(xué)問(wèn)，本次試驗(yàn)不僅是檢驗(yàn)我們所學(xué)習(xí)學(xué)問(wèn)的扎實(shí)程度，同時(shí)也是對(duì)我們所學(xué)學(xué)問(wèn)的應(yīng)用，我是沒(méi)有學(xué)過(guò)PLC的，在做試驗(yàn)之前也沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)組態(tài)王這個(gè)軟件，老師給了我們軟件，就開(kāi)頭自己學(xué)習(xí)，自己摸索，向?qū)W習(xí)過(guò)PLC的同學(xué)學(xué)習(xí)，編寫(xiě)源程序，上