大小球分揀傳送機(jī)械PLC控制梯形圖設(shè)計與調(diào)試(CPL)

1、可編程控制器課程設(shè)計報告課題：大、小球分揀傳送機(jī)械PLC控制梯形圖的設(shè)計與調(diào)試(CP1L)姓名：班級：0891311學(xué)號：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，通過一系列的程序自動完成大小球的分揀操作。2用兩個三相異步交流電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)分別來控制機(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、噪音的場合。4系統(tǒng)可作為操控機(jī)械，部分代替人類的勞動并且達(dá)到要求，改善了工人的勞動環(huán)境，減輕了工人們的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了人

2、類的勞動時間，使得生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化。（）二、控制方案工作方式：隨著工業(yè)自動化、機(jī)械化進(jìn)程的加速，自動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)境的同時也使生產(chǎn)效率大大的提高，為了最大限度地滿足被控對象和產(chǎn)生過程的控制要求，我們選擇了自動工作方式。輸入設(shè)備：（1）行程開關(guān),又稱限位開關(guān),用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)。在實際生產(chǎn)中,將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置,當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運動部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時,行程開關(guān)的觸點動作,實現(xiàn)電路的切換。因此,行程開關(guān)是一種根據(jù)運動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似。行程開關(guān)廣泛用于各類機(jī)床和起重機(jī)械,用以控制其行程、進(jìn)

3、行終端限位保護(hù)。行程開關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動式、滾輪式、微動式和組合式。直動式行程開關(guān),其動作原理與按鈕開關(guān)相同,但其觸點的分合速度取決于生產(chǎn)機(jī)械的運行速度,不宜用于速度低于04mmin的場所，在本課程設(shè)計中我們選擇的是常閉直動式行程開關(guān)。（2）接近開關(guān)，接近開關(guān)是一種對接近它的物體有“感知”能力的元件一一位移傳感器，利用傳感器對接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的，當(dāng)有物體移向接近開關(guān)，并接近到一定距離時，位移傳感器才有“感知”，開關(guān)才會動作。在設(shè)計中，接近開關(guān)PS0用于檢測是否有球，SQ3-SQ7分別用于傳送機(jī)械手上下左右運動的定位。接近開關(guān)分為霍爾接近開關(guān)，超聲波接近開關(guān)，高頻振蕩式

4、接近開關(guān)，霍爾接開關(guān)用于檢測磁場，一般用磁場鋼作為被檢測體。超聲波接近開關(guān)適用檢測不能或不可觸及的目標(biāo)，其控制功能不受聲、電、光等因素干擾，檢測物體可以是固體、液體、或粉末狀態(tài)的物體，只要能反射波用的電子裝置及調(diào)節(jié)檢測范圍用的程控橋式開關(guān)等幾個部分組成，高頻振蕩式接近開關(guān)用于檢測各種金屬，主要由高頻振蕩器，集成電路晶體管放大器和輸出器三部分組成。（3）按鈕，本課設(shè)選擇了一個綠色開始按鈕和一個紅色停止按鈕輸出設(shè)備：（1）接觸器，接觸器（Contacto是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。本課程設(shè)計針對的是工業(yè)現(xiàn)場流水線的控制，電機(jī)選擇的是三相異步交流電動機(jī)，因

5、此我們選擇了交流接觸器。接觸器的額定電流、額定電壓、接觸器線圈的額定電壓同樣根據(jù)被控電路中的要求來確定。（2）指示燈，本課程設(shè)計我們選擇了一個綠色指示燈來表示燈在原點。熔斷器和電機(jī)的選擇：為了控制工業(yè)現(xiàn)場機(jī)械臂的動作，我們選擇的是三相異步交流電動機(jī)，應(yīng)根據(jù)使用場合選擇熔斷器的類型，電動機(jī)保護(hù)一般用螺旋式熔斷器，在電動機(jī)回路中用作短路保護(hù)時,應(yīng)考慮電動機(jī)的啟動條件,按電動機(jī)啟動時間的長短來選擇熔體的額定電流對啟動時間較長或啟動頻繁的電動機(jī)，按下式?jīng)Q定熔體的額定電流：IN熔體=Ist/（1.62）PLC選型：(1)PLC介紹PLC(ProgrammableLogicController)即可編程控

6、制器，是在繼電器控制和計算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展一微處理器為核心，集自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動裝置。它有可編程性，且編程靈活簡單，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、廉價等特點，在工業(yè)控制應(yīng)用上越來越廣泛。(2)本課設(shè)選擇的是CP1L型號的PLC,CP1L本體有14點、20點、30點和40點四種規(guī)格，可根據(jù)不同需求進(jìn)行選擇，其開關(guān)量的擴(kuò)展也達(dá)到了最多160點；程序容量最大10k步，數(shù)據(jù)容量最大為32k字。即使是14點的小點數(shù)CPU上也內(nèi)置有USB端，從簡單的順序控制，到脈沖功能和串行端等應(yīng)用功能，都是和CP1H脈相承。CPIL是為

7、了應(yīng)對客戶對設(shè)備性能的不斷提高需求一一高精度、高效率、易操作而開發(fā)的針對小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)優(yōu)化的PLC,CP1LPLC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RY/TR型)、覆蓋小規(guī)模機(jī)器控制的需求、標(biāo)準(zhǔn)配置USB編程接、支持FB/ST編程等特點。點數(shù)、模擬量、通訊等()三、分配輸入/輸出點地址根據(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點的地址對照表。電氣接線圖圖1.I/O接線圖圖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、電氣控制柜結(jié)構(gòu)及電器設(shè)備安裝圖等。四、順序功能圖大球廠上限右行上行上行J

8、左行左限左行下行右限下行Pr-下限+j右行上行j上行ESW1.00100.01W1.00U卜LIT01卜011:UTDmWL.00Wl.U0W1.03T卜W1.U31:0.01HA-0.01H.05H/HH.IJSW1.02W1.01W1.02W1.01W1.02W1.021:0.03U.02W1.00W1.030.01W1.050.CIS1:0.02II1:0.051-1W1.001-1_110.02P10.05vWl.ULIH.03CI302-L0205wlW13300W1TW114IJ.LI51:0.071:0.031:0.01O.01燈-T_u44n-LI-UW1.TW1.0.06陸1315W1.04-O-W1.04W1.040.07.03.03.00.ULIQ:100.05OQ：ll：lO.l：l：3程序分析：當(dāng)電路接通后，機(jī)械臂處于原點，原點指示燈L1亮，按下啟動按鈕SB1,系統(tǒng)進(jìn)入自動工作狀態(tài)，系統(tǒng)開始運行，機(jī)械臂下降，通過機(jī)械臂是否碰到接近開關(guān)來判斷所抓取球的類型，當(dāng)接近開關(guān)閉合時，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)