工程綜合實踐報告

1、工程綜合實踐項目實踐報告（項目7：下料檢重裝置）專業(yè) 班級 組員 教師 王棟、張新娜 中國計量大學(xué)2016年12月18日下料檢重裝置一、 項目設(shè)計意義下料檢重裝置廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)線在線質(zhì)檢系統(tǒng)中，以實現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量的在線控制。該裝置會對盒裝產(chǎn)品的重量的進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，通過PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、上位機顯示實時稱重結(jié)果，對于不符合重量要求的產(chǎn)品進(jìn)行剔除。氣動下料檢重和自動剔除裝置將下料機構(gòu)、PLC與氣動控制技術(shù)相結(jié)合，完成藥盒的自動下放和剔除分選工作?；埕~下料剔除裝置將自設(shè)計機構(gòu)，PLC技術(shù)相結(jié)合，完成藥盒自動下料和剔除分選工作。通過該項目的設(shè)計實踐，可以提高學(xué)生運用所學(xué)的機械設(shè)計知識、PLC知識設(shè)計工業(yè)化

2、機電裝置的綜合設(shè)計能力。二、 項目設(shè)計內(nèi)容1、PLC手動下料檢重以及自動下料檢重2、PLC手動剔除與自動剔除不合格產(chǎn)品設(shè)計3、慧魚下料機構(gòu)及PLC程序設(shè)計4、慧魚剔除機構(gòu)及PLC程序設(shè)計三、 項目技術(shù)設(shè)計 1、PLC手動下料檢重以及自動下料檢重方案設(shè)計：在下料通道中的藥盒，通過PLC控制方向控制閥推動下料氣缸，實現(xiàn)藥盒依次有序的落在稱重傳送帶上。下料通道上部設(shè)置了盒到位傳感器，在稱重傳送帶上設(shè)置了稱重傳感器，便于PLC有效的控制。2、下位機PLC控制程序設(shè)計（1）下料系統(tǒng)工作程序邏輯框圖下料檢重程序框圖設(shè)計思路由上述流程圖所示，根據(jù)流程圖進(jìn)一步編寫程序，首先要定義PLC外部IO口和PLC內(nèi)部中

3、間寄存器，畫出關(guān)鍵部分時序圖；然后編寫上位機界面，可以使用上位機控制下料檢重裝置的運動過程。（2）下料系統(tǒng)工作程序時序圖（3）PLC外部IO口定義表編程元件I/O端子電器元件作用輸入繼電器I1.5光電停止信號I1.4復(fù)位開關(guān)輸出繼電器Q0.2氣閥打開Q0.3蜂鳴器+剔除信號Q0.0傳送電機開（4）PLC內(nèi)部中間寄存器定義表編程元件編程地址PT/PV值作用定時器(100MS)T49檢重時間T50傳送時間T51剔除時間T52檢重+傳送時間中間寄存器M0.0啟動手動程序M0.1啟動自動程序M1.4傳送帶手動M1.7手動剔除M1.6手動檢重M0.2自動開始M0.6自動停止M0.4自動檢重M0.7自動剔

4、除M0.5接收光電信號M0.3控制起始傳送帶（5）PLC程序摘錄由于程序規(guī)模較大，我們摘錄了一些有亮點的片段，詳細(xì)的程序見附錄1。創(chuàng)新部分：用一個加法器將檢重和傳送帶運行的時間加起來，這一段時間剛好是從檢重到剔除開始所需的時間，把加起來的數(shù)值給到從檢重開始等待到剔除的那個定時器，實現(xiàn)傳送帶停止后立即開始剔除。3、上位機觸摸屏設(shè)計本項目能夠通過上位機觸摸屏實現(xiàn)對下位機PLC下盒操作的控制及參數(shù)設(shè)定功能。下列是窗口元件屬性分配表。元件名稱屬性欄圖形欄標(biāo)簽欄主窗口3個功能鍵*F切換基本窗口窗口編號11自動使用向量圖自動切換基本窗口窗口編號12手動使用向量圖手動切換基本窗口窗口編號13參數(shù)設(shè)置使用向量

5、圖參數(shù)自動窗口2個位狀態(tài)設(shè)定寫入地址：M0.2 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)使用向量圖開始寫入地址：M0.6 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)使用向量圖停止位狀態(tài)切換開關(guān)讀取地址：M0.1 寫入地址：M0.1使用圖片開關(guān)功能鍵切換基本窗口窗口編號10主窗口使用向量圖退出手動窗口功能鍵切換基本窗口窗口編號10主窗口使用向量圖退出3個位狀態(tài)設(shè)定寫入地址：M1.4 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)使用向量圖下盒寫入地址：M1.7 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)使用向量圖剔除寫入地址：M1.6 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)使用向量圖檢重位狀態(tài)切換開關(guān)讀取地址：M0.0 寫入地址：M0.0使用圖片開關(guān)參數(shù)設(shè)置功能鍵切換基本窗口窗口編號10主窗口使用向量

6、圖退出5個數(shù)值輸入PLC類型：S7-200 讀取地址：VW150使用向量圖PLC類型：S7-200 讀取地址：VW60使用向量圖PLC類型：S7-200 讀取地址：VW66使用向量圖PLC類型：S7-200 讀取地址：VW110使用向量圖PLC類型：S7-200 讀取地址：VW140使用向量圖2個數(shù)值顯示PLC類型：S7-200 讀取地址：VW100使用向量圖PLC類型：S7-200 讀取地址：VW160使用向量圖4、PLC手動剔除與自動剔除不合格產(chǎn)品設(shè)計方案設(shè)計：經(jīng)過在線檢重分選工作，留在傳送帶上的不合格品藥盒通過PLC控制XYZ軸伺服電機定位機構(gòu)與吸盤抓取機構(gòu)的協(xié)同工作（XY定位機構(gòu)負(fù)責(zé)水

7、平方向的定位，Z定位機構(gòu)負(fù)責(zé)垂直方向的定位、吸盤機構(gòu)協(xié)同它們抓取或放置藥盒），被依次有序地剔除。吸盤抓取機構(gòu)有數(shù)個傳送帶和吸盤，便于PLC有效地控制。5、下位機PLC控制程序設(shè)計（1）定位系統(tǒng)工作程序邏輯框圖定位剔除程序框圖設(shè)計思路由上述流程圖所示，根據(jù)流程圖進(jìn)一步編寫程序，首先要定義PLC外部IO口和PLC內(nèi)部中間寄存器，畫出關(guān)鍵部分時序圖；然后編寫上位機界面，可以使用上位機控制剔除裝置的運動過程（2）下料系統(tǒng)工作程序時序圖（3）PLC外部IO口定義表編程元件I/O端子電器元件作用輸入繼電器I1.5PLC剔除信號I0.7吸盤開關(guān)I0.0調(diào)用手動程序I0.1調(diào)用自動程序I0.2復(fù)位I0.3電機

8、正反轉(zhuǎn)輸出繼電器Q0.3控制Y軸電機Q0.4控制Z軸電機Q0.5控制吸盤Q0.1控制電機正反轉(zhuǎn)Q0.6蜂鳴器（4）PLC內(nèi)部中間寄存器定義表編程元件編程地址PT/PV值作用定時器(100MS)T3720Y軸電機左移時間T3820X軸電機下降時間T3920吸盤工作時間T4020X軸電機上升時間T4120Y軸電機右移時間模擬量輸入VD1042300Y軸電機左移脈沖數(shù)VD1081200Z軸電機下降脈沖數(shù)VD1121200Z軸電機上升脈沖數(shù)VD1262300Y軸電機右移脈沖數(shù)中間繼電器M1.0啟動手動程序M1.1啟動自動程序M0.0啟動定時器T37M0.1啟動定時器T38中間寄存器M0.3啟動定時器T

9、41M0.4啟動定時器T39M0.5啟動定時器T40M1.3開啟電機反轉(zhuǎn)M0.6開啟Y軸電機M0.7開啟X軸電機M1.2開啟吸盤（5）PLC程序摘錄由于程序規(guī)模較大，我們摘錄了一些有亮點的片段，詳細(xì)的程序見附錄2。創(chuàng)新部分：實現(xiàn)了快速平穩(wěn)準(zhǔn)確的抓取。用定時器配合脈沖控制軸和氣泵的運動。6、上位機觸摸屏程序設(shè)計本項目能夠通過上位機觸摸屏實現(xiàn)對下位機PLC抓盒、定位、放盒等操作的控制及參數(shù)設(shè)定功能。下列是窗口元件屬性分配表。元件名稱屬性欄圖形欄標(biāo)簽欄主窗口2個功能鍵*F切換基本窗口窗口編號11自動使用圖片自動切換基本窗口窗口編號12手動使用圖片手動自動窗口位狀態(tài)設(shè)定寫入地址：M1.1 開關(guān)類型：復(fù)

10、歸型開關(guān)使用圖片功能鍵切換基本窗口窗口編號10主窗口使用向量圖退出5個數(shù)值輸入PLC類型：S7-200 讀取地址:VD104 脈沖數(shù)1調(diào)節(jié)Y軸電機脈沖數(shù)PLC類型：S7-200 讀取地址:VD108 脈沖數(shù)2調(diào)節(jié)Z軸電機脈沖數(shù)PLC類型：S7-200 讀取地址:VD112 脈沖數(shù)3調(diào)節(jié)Z軸電機脈沖數(shù)PLC類型：S7-200 讀取地址:VD116 脈沖數(shù)4調(diào)節(jié)Y軸電機脈沖數(shù)PLC類型：S7-200 讀取地址:VD116 脈沖數(shù)4調(diào)節(jié)Y軸電機脈沖數(shù)手動窗口功能鍵切換基本窗口窗口編號10主窗口使用向量圖退出2個位狀態(tài)設(shè)定寫入地址:M0.6 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)Y軸電機開啟關(guān)閉Y軸電機寫入地址:M0.

11、7 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)Z軸電機開啟關(guān)閉Z軸電機3個位狀態(tài)設(shè)定寫入地址:M1.0 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)手動開關(guān)手動程序開啟關(guān)閉切換寫入地址:M0.8 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)吸盤開關(guān)吸盤開關(guān)切換寫入地址:M0.9 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)反向開關(guān)控制電機正反切換觸摸屏操作界面7、慧魚下料、剔除機構(gòu)與PLC程序設(shè)計方案設(shè)計：慧魚創(chuàng)意組合模型是技術(shù)含量很高的工程技術(shù)類智趣拼裝模型?；埕~創(chuàng)意組合模型構(gòu)件的工業(yè)燕尾槽專利設(shè)計使六面都可拼接，獨特的設(shè)計可實現(xiàn)隨心所欲的組合和擴充，其靈活性讓我們最大限度的發(fā)揮自己的想法。在這個學(xué)期，慧魚小組主要任務(wù)是做把傳到傳送帶的藥盒進(jìn)行有選擇的剔除。我們小組做的慧魚下料機構(gòu)主

12、要有兩個傳送帶構(gòu)成，其中一個在傳送帶上有一個凸起的擋塊，當(dāng)藥盒接觸到擋塊時，會在擋塊的作用下運行到下一個傳送帶上，最終被帶到下一環(huán)節(jié)。在模擬檢重環(huán)節(jié)里，用上位機給其一個模擬量，用來判斷藥盒是否在剔除環(huán)節(jié)剔除。在剔除機構(gòu)中，通過傳動鏈帶動推桿在導(dǎo)軌上往復(fù)運動，進(jìn)而使藥盒在該環(huán)節(jié)中被剔除。合格的進(jìn)入到計數(shù)環(huán)節(jié)中計數(shù)。8、下位機PLC控制程序設(shè)計（1）PLC輸入/輸出端口的硬件接線圖我們在剔除環(huán)節(jié)中用到了電機的正反轉(zhuǎn)，因此在Q1.0、Q1.1處接入了一個繼電器控制電機正反轉(zhuǎn)，而沒有用到剔除電機Q0.1，在觸發(fā)電機正反轉(zhuǎn)時，我們用到了I0.1和I0.2。（2）慧魚下料、剔除系統(tǒng)工作程序邏輯框圖程序設(shè)計

13、思路如上圖所示，根據(jù)流程圖進(jìn)一步編寫程序，首先要定義PLC外部IO口和PLC內(nèi)部中間寄存器，畫出關(guān)鍵部分時序圖；然后編寫上位機界面，可以使用上位機控制慧魚下料剔除裝置的運動過程。（3）慧魚下料、剔除系統(tǒng)程序時序圖（4）PLC外部IO口定義表編程元件I/O端子電器元件作用功能輸入繼電器I0.1正轉(zhuǎn)停止開關(guān)I0.2反轉(zhuǎn)停止開關(guān)I1.4盒到位光電開關(guān)I1.5計數(shù)光電開關(guān)輸出繼電器Q0.0控制下料電機Q0.5控制傳送帶電機Q1.0控制剔除電機反轉(zhuǎn)Q1.1控制剔除電機正轉(zhuǎn)（5）PLC內(nèi)部中間寄存器定義表編程元件編程地址PT/PV值作用定時器(100MS)T37VW2模擬稱重時間T38VW6不合格件運動時

14、間T3980合格件運動時間計數(shù)器C01模擬量輸入VW230模擬稱重時間輸入VW4999模擬量輸入VW6100不合格件運動時間模擬量輸出VD300計數(shù)顯示中間寄存器M0.1啟動程序M0.2啟動定時器T37M0.3啟動模擬輸入環(huán)節(jié)M0.4啟動模擬輸入環(huán)節(jié)M0.5合格件判定中繼器M1.0開啟定時器T39M1.1開啟循環(huán)M0.6開啟定時器T38M0.7開啟循環(huán)（6）PLC程序摘錄由于程序規(guī)模較大，我們摘錄了一些有亮點的片段，詳細(xì)的程序見附錄3創(chuàng)新部分：下料機構(gòu)：使用傳送帶帶動擋塊推出藥盒，效率高，準(zhǔn)確性好。剔除機構(gòu)：因為同樣使用了傳送鏈，效率高，行程可調(diào)，使用了位置開關(guān)易于控制。程序：使用了多個可調(diào)定時器，可操作性強；在合格件運動時，下料傳送帶不運動，防止藥盒連下累積；特別設(shè)計計數(shù)環(huán)節(jié)，可對合格件計數(shù)。9、上位機觸摸屏程序設(shè)計本項目能夠通過上位機觸摸屏實現(xiàn)對下位機PLC下料、剔除等操作的控制及參數(shù)設(shè)定功能。下列是窗口元件屬性分配表。元件名稱屬性欄圖形欄標(biāo)簽欄位狀態(tài)設(shè)定寫入地址：M0.1 開關(guān)類型：復(fù)歸型開關(guān)使用