基于PLC的上料裝置系統(tǒng)

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)課 程 設(shè) 計題 目：自動涂管機上料裝置機電系統(tǒng)設(shè)計班級： 機電07-1 姓名： 孫世勇 指導(dǎo)教師： 姜艷華 完成日期： 2011.1.10 一、設(shè)計題目自動涂管機上料裝置機電系統(tǒng)設(shè)計二、設(shè)計要求1、控制要求：（1）自動循環(huán)部分控制：啟動后，完成一次上料過程后回到原位再連續(xù)工作。（2）點動控制：每按一次啟動按鈕，執(zhí)行一個工作步。（3）單循環(huán)控制：即啟動后，完成一次上料過程回到原位停止，等待。2、課題要求：（1）完成硬件設(shè)計：輸入輸出分配表、操作面板圖、外部接線圖 軟件設(shè)計：流程圖、梯形圖、仿真截圖（2）完成課程設(shè)計說明書三、上交材料1、開題報告2、設(shè)計說明書四、進度安排第一周：

2、搜集資料，了解送料過程和原理及課程設(shè)計要求，編寫開題報告，開展PLC的硬件設(shè)計；第二周：深入研究階段，設(shè)計PLC的硬件及軟件設(shè)計；第三周：檢查硬件及軟件設(shè)計，編寫說明書。五、指導(dǎo)教師評語 成 績： 指導(dǎo)教師日期摘要隨著工業(yè)自動化水平日益提高，眾多工業(yè)企業(yè)均面臨著傳統(tǒng)生產(chǎn)線的改造和重新設(shè)計問題。PLC（可編程序控制器）是以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機技術(shù)結(jié)合在一起，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到普遍應(yīng)用。本次設(shè)計的上料系統(tǒng)與老式的涂管系統(tǒng)比較，他具有操作簡單，使用方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低故障率低等優(yōu)點，最主要是因為涂料具有

3、毒性，PLC遠(yuǎn)程操作可以避免操作人員受到毒素傷害。 關(guān)鍵詞：上料裝置、PLC、流程圖、梯形圖AbstractWith the increasing level of industrial automation, many industrial enterprises are faced with the transformation of traditional production lines and re-design issues. PLC (programmable logic controller) is a microprocessor as the core of the ind

4、ustrial control devices, it will relay control system with the traditional combination of computer technology in recent years in industrial automation, mechanical and electrical integration, the transformation of traditional industries Aspects are universally applied. The design of the feeding syste

5、m and coated tube system is relatively old-fashioned, he is simple, easy to use, easy to reform, small size, light weight, low power consumption and low failure rate, etc., mainly because the paint is toxic. PLC remote operation by the operator to avoid toxic injury.Keywords：Feeding device、PLC、Flow

6、chart、Ladder diagram目 錄1引言11.1題目設(shè)計11.2設(shè)計方法11.3設(shè)計結(jié)果12整體23系統(tǒng)硬件設(shè)計23.1器件的選擇23.1.1步進電機的選擇23.1.2PLC的選擇 33.2外部接線圖43.3控制面板元件布置圖54軟件設(shè)計54.1系統(tǒng)程序流程圖64.2上料系統(tǒng)PLC控制程序74.2.1初始化程序74.2.2手動程序74.2.3自動程序85參考文獻(xiàn)91.引言1.1題目意義我本次做的課題是基于PLC涂管機上料裝置的系統(tǒng)設(shè)計。目前的現(xiàn)狀是人工上料居于普遍現(xiàn)象，導(dǎo)致效率低，誤差大，勞動強度高，危險系數(shù)高和有害環(huán)境都制約著制造業(yè)的發(fā)展。隨著工業(yè)自動化水平日益提高，眾多工業(yè)企業(yè)

7、均面臨著傳統(tǒng)生產(chǎn)線的改造和重新設(shè)計問題，本課題就致力于解決這些問題，并普及?；赑LC的上料裝置簡化了操作工藝，提高了生產(chǎn)效率，改善了勞動條件，節(jié)省了作業(yè)人員，保障了生產(chǎn)安全。1.2設(shè)計方法 此次設(shè)計遵循的是PLC的傳統(tǒng)設(shè)計方法，即首先根據(jù)題意設(shè)計并畫出系統(tǒng)的外部接線圖，再此基礎(chǔ)上相應(yīng)的面板控制圖也可輕松作出，做完硬件部分開始設(shè)計軟件部分，這也是此次設(shè)計的關(guān)鍵所在，首先需要畫出流程圖，因為一個設(shè)計你要向人表明你做的是什么，設(shè)計完流程圖就是最核心的問題了，進行PLC程序設(shè)計，這一部分需要細(xì)心，更需要我們想到所有能發(fā)生的情況并匯總的梯形圖中1.3設(shè)計結(jié)果有完整的硬件部分和軟件部分。硬件部分主要包括

8、器件的選擇、外部接線圖、控制面板元件布置圖；軟件部分主要包括流程圖、梯形圖。同時應(yīng)有完整的理論說明部分。2.整體設(shè)計通過操作面板來選擇所需要的按鈕和要執(zhí)行的動作。用限位開關(guān)控制各個動作的準(zhǔn)確性，將信號傳遞給PLC，再由PLC內(nèi)部處理后輸出，經(jīng)過三相異步電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)來控制涂管機的上行和下行。3.系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1器件的選擇3.1.1 步進電機及其驅(qū)動器本文采用三相異步電動機控制傳送帶的動力單元。通過電機正傳和反轉(zhuǎn)來控制送料裝置的上行和下行。三相異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單，維護容易，運行可靠，價格便宜，具有較好的為太和動態(tài)特性的優(yōu)點。3.1.2 PLC的選型根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，選用三菱公司生產(chǎn)的

9、FX2N-32MR-001型PLC機。FX2N-32MR-001雖然小巧,但其內(nèi)綜合有各種性能，包括同步脈沖控制、中斷輸入、脈沖輸出、數(shù)據(jù)處理、模擬量設(shè)定和時鐘功能等，能廣泛處理機械控制應(yīng)用問題。它完整的通信功能保證了與個人計算機、其它FX 系列PLC和FX可編程終端的通信。這些通信能力使4軸聯(lián)動簡易機械手能方便的融合到工業(yè)控制系統(tǒng)中。為了節(jié)省成本，不另外選用PLC的專用運動控制模塊，而是直接利用PLC的高速脈沖輸出功能（PLSY指令）。由于本系統(tǒng)選用繼電器輸出型的PLC，為避免繼電器不能可靠關(guān)斷導(dǎo)致機械手動作失靈，故用PLC的一個輸出點控制繼電器，再由它控制電磁鐵的得失電。確定了關(guān)鍵器件的型

10、號和參數(shù)，則接下來需要做的是如何對輸入和輸出點進行分配，根據(jù)工藝流程及設(shè)計要求，為便于查看，分別繪制輸入、輸出接口功能表如下:表3-1 涂管機上料裝置控制系統(tǒng)的PLC輸入接口功能表序號工位名稱輸入口1啟動按鈕X0002停止按鈕X0013 上行X0024 下行X0035 上料X0046下料X0057單步選擇開關(guān)X0068單周期選擇開關(guān)X0079連續(xù)選擇開關(guān)X01010回原點開關(guān)X01111手動開關(guān)X01212上限位X01313下限位X014輸入點備用X016X020 表3-2 涂管機上料裝置控制系統(tǒng)的PLC輸出接口功能表序號工位名稱輸出口1電機正轉(zhuǎn)Y0012電機反轉(zhuǎn)Y0023入料Y0034出料Y

11、004輸出口備用Y005Y0093.2外部接線圖外部接線電路圖如下圖所示: 圖3-33.3控制面板元件布置圖上料裝置根據(jù)生產(chǎn)的需要，可以實現(xiàn)多種不同的工作方式：（1）第一種：連續(xù)該步驟完成一個周期的循環(huán)后，自動返回初始步，進入下一個周期的循環(huán)，在沒有發(fā)出終止命令的情況下一直循環(huán)。（2）第二種：單周期該步驟完成一個周期的循環(huán)后，自動停止，等待命令。（3）第三種：單步該步驟每出動一次按鈕，只工作一次對應(yīng)步驟 ， （4）四五種：手動該步驟通過四個運動指令按鈕來控制裝置運動，此步驟主要適用于調(diào)試。系統(tǒng)的操作面板示意圖：圖3-44 軟件設(shè)計4.1 系統(tǒng)程序流程圖：根據(jù)上料的流程及控制要求，設(shè)計控制流程框

12、圖如下所示：4.2上料系統(tǒng)PLC控制程序4.2.1 初始化程序FX系列PLC的狀態(tài)初始化指令I(lǐng)ST的功能指令編號為FNC60，它與STL指令一起使用，專門用來設(shè)置具有多種工作方式的控制系統(tǒng)的初始狀態(tài)可以簡化復(fù)雜的順序控制程序的設(shè)計工作。IST指令中的S20和S24用來指定在自動操作中用到的最低和最高的狀態(tài)繼電器的元件號，源操作數(shù)M30用來指定與工作方式有關(guān)的輔助繼電器的首元件。IST指令的執(zhí)行條件滿足時，一些特殊輔助繼電器被自動指定為以下功能，并保持不變。M8040:禁止轉(zhuǎn)換；M8041:轉(zhuǎn)換啟動；M8042：啟動脈沖M8043：回原點完成；M8044（X010）：原點條件。初始化程序如下：圖4-24.2.2手動程序手動程序用初始狀態(tài)繼電器S0控制，因為手動程序、自動程序、和回原點程序均用STL觸點驅(qū)動，這3部分程序不會同時被驅(qū)動，所以用STL指令和IST指令編程時，直接編譯即可。手動程序如下：圖4-34.2.3自動程序在原點條件滿足時，特殊輔助繼電器M8044（原點條件）為ON，自動返回原點結(jié)束后，用SET指令將M8043（回原點完成）置為ON，并用RST指令將回原點順序功能圖中的最后一步S13復(fù)位。自動返回原點程序如下：圖4-4圖4-4參考文獻(xiàn)1廖常初.F