江蘇大學(xué)機電系統(tǒng)綜合課程設(shè)計——模塊化生產(chǎn)教學(xué)系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

1、 J I A N G S U U N I V E R S I T Y機電系統(tǒng)綜合課程設(shè)計模塊化生產(chǎn)教學(xué)系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)院： 電氣信息工程學(xué)院 班級： 學(xué)號姓名： 課設(shè)時間： 2015年1月 目 錄第一章 MPS系統(tǒng)的第4站PLC控制設(shè)計1.1 氣動回路圖 1.2桌面I/O接口板接線圖 1.3控制面板 1.4掛板 1.5 流程圖 1.6 PLC程序第二章 調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法第三章 設(shè)計的收獲和體會第四章 參考文獻第一章 MPS系統(tǒng)的第4站PLC控制設(shè)計結(jié)構(gòu)：由吸盤機械手、上下擺臂部件、料倉換位部件、工件推出部件、真空發(fā)生器、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通

2、訊接口板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成選擇要安裝工件的料倉，將工件從料倉中推出，將工件安裝到位。1吸盤機械手臂機構(gòu)：機械手臂、皮帶傳動結(jié)構(gòu)真空吸嘴組成。由上下擺臂裝置帶動其旋轉(zhuǎn)完成吸取小工件到放小工件完成組裝流程的過程。2上下擺臂結(jié)構(gòu)：由擺臂缸（直線缸）擺臂機械裝置組成。將氣缸直線運動轉(zhuǎn)化為手臂旋轉(zhuǎn)運動。帶動手臂完成組裝流程。3倉料換位機構(gòu)：由機構(gòu)端頭換倉缸帶動倉位裝置實現(xiàn)換位（藍、黑工件切換）。4推料機構(gòu)：由推料缸與機械部件載料平臺組成。在手臂離開時將工件推出完成上料。5真空發(fā)生器：當手臂在工件上方時，真空發(fā)生器通氣吸盤吸氣。5I/O接口板：將桌面上的輸入與輸出信號通過電纜C1與PLC

3、的I/O相連。6控制面板：完成設(shè)備啟動上電等操作。（具體在按鈕上有標簽說明）。1.1 氣動回路圖1.2桌面I/O接口板接線圖A輸入：（包含外部對應(yīng)I/O接口板端口與PLC輸入的連接） B輸出：（包含外部對應(yīng)I/O接口板端口與PLC輸出的連接）圖中名稱對應(yīng)器件說明PLC地址的對應(yīng)表： ST4輸入部分X01B1回轉(zhuǎn)缸的擺出位X11B2回轉(zhuǎn)缸的初始位X22B1換工件缸的前管倉位X32B2換工件缸的初始位X54B1推缸的初始位X64B2推缸的伸出位X10開始按鈕X11復(fù)位按鈕X12特殊按鈕X13自動/手動X14單站/聯(lián)網(wǎng)X15停止按鈕輸出部分Y01Y1回轉(zhuǎn)缸回Y11Y2回轉(zhuǎn)缸出Y22Y1料倉缸出Y32

4、Y2料倉缸回Y43Y1停吸Y53Y2吸氣Y64Y1推缸出Y10開始燈Y11復(fù)位燈Y16上電Y17急停CI/O接口板介紹1外形結(jié)構(gòu)圖：注： 為區(qū)分在同一設(shè)備中出現(xiàn)的N個I/O接口板在名稱T與C后加數(shù)字。2電纜接口與接線端子對應(yīng)連接表：電纜C接口I/O接口板T接線端C-1T-1C-2T-2C-3T-3C-4T-4C-5T-5C-6T-6C-7T-7C-8T-8C-13T-13C-14T-14C-15T-15C-16T-16C-17T-17C-18T-18C-19T-19C-20T-20C-9/10/21/22T-24VC-11/12/23/24T-0VDI/O接口板與PLC連接桌面上I/O接口板為

5、T1，通過C1（25電纜線）與PLC相連。電纜C1導(dǎo)線接口板T1接線端PLC與電源接口C1-1T1-1PLC-Y0C1-2T1-2PLC-Y1C1-3T1-3PLC-Y2C1-4T1-4PLC-Y3C1-5T1-5PLC-Y4C1-6T1-6PLC-Y5C1-7T1-7PLC-Y6C1-8T1-8PLC-Y7C1-13T1-13PLC-X0C1-14T1-14PLC-X1C1-15T1-15PLC-X2C1-16T1-16PLC-X3C1-17T1-17PLC-X4C1-18T1-18PLC-X5C1-19T1-19PLC-X6C1-20T1-20PLC-X7C1-9/10/21/22T1-2

6、4V24V（電源接線端子）C1-11/12/23/24T1-0V0V（電源接線端子）1.3控制面板各站都可通過一控制面板來控制PLC的控制程序使各站按要求進行工作，一個控制面板上有5個按鈕開關(guān)，二個選擇開關(guān)和一個急停開關(guān)（同時可用于簡單PLC實驗中單獨使用）。A各按鈕開關(guān)的控制功能定義為：（從左到右另有標簽說明）l 帶燈按鈕，綠色 開始（X10）l 帶燈按鈕，黃色 復(fù)位（X11）l 按鈕，黃色 特殊功能按鈕（X12）l 兩位旋鈕，黑色 自動/手動（X13）l 兩位旋鈕，黑色 單站/聯(lián)網(wǎng)（X14）l 按鈕，紅色 停止（X15）l 帶燈按鈕，綠色 上電l 急停按鈕，紅色 急停B控制面板接線圖： 掛

7、板上I/O接口板為T2,通過C2與控制面板板連接T2再與PLC連接。 參考以上I/O接口板的介紹對應(yīng)下圖與控制面板的連接。電纜C2導(dǎo)線控制面板按鈕接線端T2接線端掛板各器件端C2-1開始燈-1T2-1PLC-Y10C2-2復(fù)位燈-1T2-2PLC-Y11C2-3T2-3C2-4T2-4C2-5T2-5C2-6T2-6C2-7上電燈-1T2-7上電繼電器KM0-6腳C2-8C2-19T2-8PLC-Y16C2-13開始按鈕-1T2-13PLC-X10C2-14復(fù)位按鈕-1T2-14PLC-X11C2-15特殊按鈕-1T2-15PLC-X12C2-16手/自按鈕-1T2-16PLC-X13C2-1

8、7單/聯(lián)按鈕-1T2-17PLC-X14C2-18停止按鈕-1T2-18PLC-X15C2-19上電-2急停-2T2-19上電繼電器KM0-5腳C2-20急停按鈕-1T2-20上電繼電器KM0-14腳C2-9/10/21/22L1L2L7共端T2-24V24V（電源接線端子）C2-11/12/23/24S1-S6共端/S7-1T2-0V0V（電源接線端子）控制面板接線圖1.4掛板：A掛板布局圖： B掛板急停電路圖：（含CCINK模塊連接）1.5 流程圖流程介紹：PLC上電，M8002得電置M0為1（左移指令開始），等待上電操作（上電后X16為1）到下步，復(fù)位燈亮（提示按復(fù)位按鈕），按下復(fù)位按鈕

9、到下步，進行復(fù)位操作完成后（用傳感器信號等反映完成情況）進入下步，開始燈亮（提示按開始按鈕），按下開始按鈕進入下步，等待上站工件到，到后進入下步，擺缸出，推工件缸出（上小工件），擺缸回，吸盤吸氣，推缸回，擺缸出，吸盤停止吸氣，擺缸回，根據(jù)條件換倉，發(fā)前站安裝完信號，等待下站取走，返回 M8002M0 X16=1 M1 Y11=1(復(fù)位燈閃) X11=1M2 Y1/2/4=1，Y6=0(復(fù)位) X1=1&X3=1&X5=1M3 Y10=1(開始燈閃) X10=1M4 向5站發(fā)信，等5站信號 X12=1M5 Y1=1(回轉(zhuǎn)缸擺出)，向5站發(fā)工件信息 X0=1M6 Y6=1(推料缸出) X6=1M7

10、 Y0=1(回轉(zhuǎn)缸擺回) X1=1M8 Y5=1(真空吸盤吸氣), T0=1s T0=1M9 Y1=1(回轉(zhuǎn)缸擺出) X0=1M10 Y4=1(真空吸盤停吸), T1=1s T1=1M11 Y0=1(回轉(zhuǎn)缸擺回)，料倉缸換位 X1=1 & (Y2=1& X3=1) or (Y3=1& X2=1)M12 返回M4 1.6 PLC程序1.7 觸摸屏控制畫面及說明，控制、信息軟元件地址表A. 進入畫面和時間（如下圖所示）B. 監(jiān)視狀態(tài)監(jiān)控畫面（如下圖所示）2)輸入部分X10開始X11復(fù)位X12特殊功能按鈕X13自動/手動X14單站/聯(lián)網(wǎng)X15停止輸出部分Y10開始燈Y11復(fù)位燈Y16上電Y17急停C

11、. 手動狀態(tài)（如下圖所示） ST4輸入部分X20擺缸出按鈕X21擺缸回按鈕X22倉缸換位按鈕X25推缸出按鈕X24推缸回按鈕X25吸氣按鈕X26停吸按鈕輸出部分Y01Y1回轉(zhuǎn)缸回Y11Y2回轉(zhuǎn)缸出Y22Y1料倉缸出Y32Y2料倉缸回Y43Y1停吸Y53Y2吸氣Y64Y1推缸出 手動控制畫面相關(guān)元件地址列表D. 報警狀態(tài)監(jiān)控畫面（如下圖所示）第二章 調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法問題1：機器不動作解決方法：打開氣閥通氣，調(diào)節(jié)氣壓，氣壓宜在0.4-0.6Mpa問題2：氣缸停留位置不對解決方法：重新調(diào)節(jié)各繼電器y對應(yīng)的動作和傳感器的位置問題3：元件動作不對，無法完成預(yù)定指令解決方法：搞清每個動作對應(yīng)

12、的地址及氣缸運動所對應(yīng)的地址，修改程序重新加載試驗問題4：擺缸沒有到位傳感器提前響應(yīng)解決方法：調(diào)整傳感器位置問題5：擺缸動作過快解決方法：調(diào)節(jié)氣缸壓力閥的壓力問題6：倉缸換位不正確（連續(xù)兩次換位）解決方法：換位程序應(yīng)該加自鎖問題7：觸摸屏的手動控制不能實現(xiàn)解決方法：換其他組的觸摸屏問題8：給的元件地址不正確解決方法：通過簡單程序測驗校對第3章 設(shè)計的收獲和體會 8個周的創(chuàng)新課程已經(jīng)接近尾聲，設(shè)計過程很充實，每周五準時到達工業(yè)中心經(jīng)行PLC編程等學(xué)習(xí)、實踐，要感謝很多老師在這段時間的諄諄教誨，同學(xué)的配合協(xié)作，使得我們這次課程設(shè)計能順利完成。 通過老師的講解指導(dǎo)使我們熟悉、掌握三菱FX2系列PLC

13、的運用、編程，這為我們以后經(jīng)行模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)的的程序編寫打下了基礎(chǔ)。通過對氣缸的各種動作的控制，使我熟悉、掌握了三菱FX2系列PLC常用的編程命令和語句，有置位、復(fù)位、移位等基本命令。經(jīng)過分組，我被安排的模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)的第四站，也就是工件搬運站，由于是做單站的控制，沒有前面幾站的信號，所以就由面板上的各個按鈕來模擬輸入的信號。另外，由于我們這站用到了步進電機，而控制步進電機的指令之前的練習(xí)中我們并沒有涉及，所以老師又針對我們組的幾個同學(xué)做了詳細講解，使我們能比較順利的編寫出程序。在程序的編寫、調(diào)試中，我們遇到了很多問題，例如：在利用移位指令時，由于程序比較復(fù)雜，何時觸發(fā)移位有時就會分不清楚，但是經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試及老師的講解我順利解決了這個問題。接下來，我們又學(xué)習(xí)了觸摸屏