MPS生產(chǎn)自動(dòng)線

1、 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書課程名稱 MPS生產(chǎn)自動(dòng)線 姓 名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 課程設(shè)計(jì)成績 不合格 合格 良好 優(yōu)秀 2012 年 11 月 6 日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)題 目實(shí)現(xiàn)第一、第二、第三工位的聯(lián)動(dòng)課程設(shè)計(jì)時(shí) 間2012 年 11 月 6 日 2012 年 11 月 8日課程設(shè)計(jì)小組成員課程設(shè)計(jì)目 的1、熟練掌握MPS指令系統(tǒng)2、具備一定MPS硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程的能力3、掌握MPS編程軟件、仿真軟件的應(yīng)用4、完成設(shè)計(jì)方案的論證、編程以及調(diào)試運(yùn)行5、完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫課程設(shè)計(jì)任 務(wù)運(yùn)用PLC編程，氣動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)對(duì)MPS上料檢測(cè)工位、搬運(yùn)工位、加工工位的控制課程設(shè)計(jì)主要技術(shù)指

2、 標(biāo)1. 按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)復(fù)位到初始狀態(tài)。2. 按下開始按鈕，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。第一工位開始上料檢測(cè)。3. 檢測(cè)完畢，第二工位開始搬運(yùn)4. 搬運(yùn)到位，第三工位開始加工5. 按下停止按鈕，工位停止運(yùn)行課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃2012年11月6日 選題，查閱相關(guān)資料，確定設(shè)計(jì)方案2012年11月7日 硬件設(shè)計(jì)，軟件編程調(diào)試2012年11月8日 撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告2012年11月8日 上交設(shè)計(jì)報(bào)告，小結(jié)任務(wù)簽發(fā)時(shí)間2012 年 11 月 6日任務(wù)完成時(shí)間2012 年11月8日學(xué)生簽名指導(dǎo)教師簽名課程設(shè)計(jì)報(bào)告書第二節(jié) 硬件電路的設(shè)計(jì)與說明2.1 系統(tǒng)框圖MPS系統(tǒng)是獨(dú)立的各站相互連接而成。各站是安裝在帶槽的鋁平板上（7

3、00mm*350mm）,各站可容易的連接在一起組成一條自動(dòng)加工生產(chǎn)線。上料檢測(cè)工位分類工位安裝工位安裝搬運(yùn)工位加工工位搬運(yùn)工位圖112 聯(lián)接框圖2.11 控制面板介紹 MPS的每一個(gè)工位的控制面板都一樣，共有八只操作開關(guān)，其中六只為按鈕開關(guān)，兩只為轉(zhuǎn)換開關(guān)，如圖：2.2 MPS的選型2.2.1 PLC20世紀(jì)70年代，誕生了兩種改變整個(gè)世界及商業(yè)管理模式的計(jì)算機(jī)。產(chǎn)生于1976年的蘋果II型，是世界上最早得到廣泛使用的微型計(jì)算機(jī)。當(dāng)今價(jià)值數(shù)十億美元的個(gè)人計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)就是從這個(gè)當(dāng)初由兩名年輕人在車庫里成立的小公司衍生而來的。 另外一類計(jì)算機(jī)，是由Richard Morley在1972年發(fā)明的，如今

4、稱之為可編程邏輯控制器（PLC）。它最初并沒有像個(gè)人計(jì)算機(jī)那樣得到名稱上的廣泛認(rèn)同，但是卻給制造業(yè)帶來了同樣意義重大的沖擊。PLC通常被稱為工廠級(jí)別的個(gè)人計(jì)算機(jī)。 2.2.2 接近開關(guān)中文名稱：接近開關(guān) 英文名稱：proximity switch 定義： 一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制并與輸出環(huán)節(jié)全盤無觸點(diǎn)化的新型開關(guān)元件。當(dāng)開關(guān)接近某一物體時(shí)，即發(fā)出控制信號(hào)。 因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢愿鶕?jù)不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對(duì)物體的“感知”方法也不同，所以常見的接近開關(guān)有以下幾種：1、無源接近開關(guān)這種開關(guān)不需要電源，通過磁力感應(yīng)控制開關(guān)的閉合狀態(tài)。當(dāng)磁 或者鐵質(zhì)觸發(fā)器靠近開

5、關(guān)磁場(chǎng)時(shí)，和開關(guān)內(nèi)部磁力作用控制閉合。特點(diǎn)：不需要電源，非接觸式，免維護(hù)，環(huán)保。 2、渦流式接近開關(guān)這種開關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)接近開關(guān)時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體。 3、電容式接近開關(guān)這種開關(guān)的測(cè)量通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是開關(guān)的外殼。這個(gè)外殼在測(cè)量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時(shí)，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和

6、測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測(cè)的對(duì)象，不限于導(dǎo)體，可以絕緣的液體或粉狀物等。 4、霍爾接近開關(guān)霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體5、光電式接近開關(guān)利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個(gè)檢測(cè)頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測(cè)物體）接近時(shí)，光電器件接收到反射光后便在信號(hào)輸出，由此便可“感知”有物體接近。 6、熱釋電式接

7、近開關(guān)用能感知溫度變化的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測(cè)面上，當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時(shí)，熱釋電器件的輸出便變化，由此便可檢測(cè)出有物體接近。 一、氣動(dòng)元件的優(yōu)點(diǎn)：1、氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡單、輕便、安裝維護(hù)簡單。介質(zhì)為空氣，較之液壓介質(zhì)來說不易燃燒，故使用安全。2、工作介質(zhì)是取之不盡的空氣、空氣本身不花錢。排氣處理簡單，不污染環(huán)境，成本低。 3、輸出力以及工作速度的調(diào)節(jié)非常容易。氣缸的動(dòng)作速度一般小于1M/S，比液壓和電氣方式的動(dòng)作速度快。 4、可靠性高，使用壽命長。電器元件的有效動(dòng)作次數(shù)約為百萬次，而一般電磁閥的壽命大于3000萬次，某些質(zhì)量好的閥超過2億

8、次。 5、利用空氣的壓縮性，可貯存能量，實(shí)現(xiàn)集中供氣?？啥虝r(shí)間釋放能量，以獲得間歇運(yùn)動(dòng)中的高速響應(yīng)。可實(shí)現(xiàn)緩沖。對(duì)沖擊負(fù)載和過負(fù)載有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。在一定條件下，可使氣動(dòng)裝置有自保持能力。 6、全氣動(dòng)控制具有防火、防爆、防潮的能力。與液壓方式相比，氣動(dòng)方式可在高溫場(chǎng)合使用。 7、由于空氣流動(dòng)損失小，壓縮空氣可集中供應(yīng)，遠(yuǎn)距離輸送。 二、氣動(dòng)元件的缺點(diǎn)1、由于空氣有壓縮性，氣缸的動(dòng)作速度易受負(fù)載的變化而變化。采用氣液聯(lián)動(dòng)方式可以克服這一缺陷。 2、氣缸在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)候，由于摩擦力占推力的比例較大，氣缸的低速穩(wěn)定性不如液壓缸。 3、雖然在許多應(yīng)用場(chǎng)合，氣缸的輸出力能滿足工作要求，但其輸出力比液壓缸小

9、。 氣動(dòng)技術(shù)是以壓縮空氣為介質(zhì)來傳動(dòng)和控制機(jī)械的一門專業(yè)技術(shù)。由于它具有節(jié)能、無污染、高效、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和生產(chǎn)線上。過去汽車、拖拉機(jī)等生產(chǎn)線上的氣動(dòng)系統(tǒng)及其元件，都由各廠自行設(shè)計(jì)、制造和維修上料檢測(cè)工位接線圖 上料檢測(cè)工位氣動(dòng)回路搬運(yùn)工位連接示意圖 搬運(yùn)工位氣動(dòng)回路圖加工工位接線圖 加工工位氣動(dòng)回路圖第三節(jié) 電路設(shè)計(jì)上料檢測(cè)工位地址分配表輸入元件輸入地址輸出元件輸出地址1SQ1檢測(cè)工件X0001KA3（電動(dòng)機(jī)）Y0001SQ2檢測(cè)工件顏色X0011KA2（警燈）Y0011SQ3暫時(shí)無用X0021KA1（蜂鳴器）Y0021SQ4暫時(shí)無用X0031YA1上升

10、Y0031SQ5上升到位X0051HL1開始燈Y0101SQ6下降到位X0061HL2復(fù)位燈Y0111SB1開始X0101SB2復(fù)位X0111SB3特殊X0121SA1自動(dòng)/手動(dòng)X0131SA2單站/聯(lián)網(wǎng)X0141SB4停止X015搬運(yùn)工位輸入、輸出地址表輸入元件輸入地址輸出元件輸出地址2SQ1靠近第一工位X0002YA1靠近第一工位Y0002SQ2靠近第三工位X0012YA2靠近第三工位Y0012SQ3縮進(jìn)到位X0022YA3伸出Y0032SQ4伸出到位-X0032YA4縮回Y0022SQ5松開X0042YA5松開Y0042SQ6上升到位X0052YA6夾緊Y0052SQ7下降到位X0062

11、YA7下降Y0062SB1開始X0102HL1開始燈Y0102SB2復(fù)位X0112HL2復(fù)位燈Y0112SB3特殊X0122SA1自動(dòng)/手動(dòng)X0132SA2單站/聯(lián)網(wǎng)X0142SB4停止X015加工工位輸入、輸出地址表輸入元件輸入地址輸出元件輸出地址3SQ1工位檢測(cè)X0003KA1（電動(dòng)機(jī)3M1）Y0003SQ2工作臺(tái)到位X0013KA2（電動(dòng)機(jī)3M2）Y0013SQ3鉆頭上升到位X0023YA1鉆頭下降Y0023SQ4鉆頭下降到位X0033YA2測(cè)深缸下降Y0033SQ5測(cè)深缸上升到位X0043YA3夾緊Y0043SQ6測(cè)深缸下降到位X0053HL1開始燈Y0103SQ7放松X0063HL2

12、復(fù)位燈Y0113SQ8夾緊X0073SB1開始X0103SB2復(fù)位X0113SB3特殊X0123SA1自動(dòng)/手動(dòng)X0133SA2單站/聯(lián)網(wǎng)X0143SB4停止X015MPS控制面板功能表元件名稱符號(hào)功能“開始”按鈕1SB1PLC及外圍設(shè)備開始工作“開始”指示燈1HL1PLC及外圍設(shè)備開始工作時(shí)點(diǎn)亮“復(fù)位”按鈕1SB2外圍設(shè)備復(fù)位“復(fù)位”指示燈1HL2外圍設(shè)備復(fù)位時(shí)點(diǎn)亮“特殊”按鈕1SB3設(shè)備實(shí)現(xiàn)特殊控制要求時(shí)使用“自動(dòng)/手動(dòng)”轉(zhuǎn)換開關(guān)1SA1設(shè)備自動(dòng)操作與聯(lián)網(wǎng)工作轉(zhuǎn)換開關(guān)“聯(lián)網(wǎng)”轉(zhuǎn)換開關(guān)1SA2設(shè)備單工位工作與聯(lián)網(wǎng)工作轉(zhuǎn)換開關(guān)“停止”按鈕1SB4PLC及外圍設(shè)備停止工作“上電”按鈕1SB5外圍

13、設(shè)備通電“上電”按鈕內(nèi)指示燈1HL3外圍設(shè)備通電時(shí)點(diǎn)亮“急?！卑粹o1SB6系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)意外時(shí)，可切斷外圍設(shè)備的電源第四節(jié) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 軟件流程圖1、上料工位2、搬運(yùn)工位3、加工工位3.2 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)S22S23S24開始輸送工件如5S內(nèi)無工件報(bào)警工件臺(tái)上升，并向后送出信號(hào)Y24.監(jiān)測(cè)到X24信號(hào)后復(fù)位S22S23S24S25T5X01X04X10開始檢測(cè)到X23信號(hào)后取工件，加緊延時(shí)0.5S移位，由第一站移向第3站，同時(shí)向前站發(fā)出Y23信號(hào)。檢測(cè)到X24信號(hào)后放下工件。向后送出Y24信號(hào)后復(fù)位，返回。上料工位流程圖 搬運(yùn)工位流程圖S22S23S24S25S26X10X23X1T8T

14、1X6X24開始。向前送出允許放下工件信號(hào)Y23，收到X23信號(hào)后轉(zhuǎn)S23。停0.5S，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)90度。夾緊后加工1S,同時(shí)測(cè)量。鉆頭復(fù)位，放松工件。第一個(gè)工件到位，向后發(fā)信號(hào)Y24，后站取走后轉(zhuǎn)S22加工工位流程圖3.3 系統(tǒng)調(diào)試按下上電按鈕，工作臺(tái)得電。按下復(fù)位按鈕，工作臺(tái)恢復(fù)初始位置。按下開始按鈕，電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。白色工件滑落到升降臺(tái)時(shí)，升降臺(tái)沒有上升。經(jīng)過小組的討論和調(diào)試改進(jìn)了感應(yīng)器的位置，使感應(yīng)器敏感度加大。終于使升降臺(tái)正常工作。 第五節(jié) 心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題。鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，PLC已經(jīng)成為了計(jì)算機(jī)界中不可缺少的一部分。通過這次的MPS課程設(shè)計(jì)，我不僅加深了對(duì)MPS的理解，深刻懂得了掌握知識(shí)的重要性，而且還拓展了自己的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)了獨(dú)立工作的能力。我發(fā)現(xiàn)要做好一個(gè)課程設(shè)計(jì)，就必須要做到：要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的軟件流程圖：在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不