plc大小球分揀系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)論文

1、 . 目錄前言31 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求41.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)41.2課程設(shè)計(jì)的基本要求52 總體設(shè)計(jì)62.1確定I/O信號(hào)數(shù)量，選擇PLC的類型62.2 分揀大小球控制的I/O接線圖62.3分揀大小球控制的電器元件配置表93 PLC程序設(shè)計(jì)113.1分揀大小球控制的運(yùn)行框圖113.2 分揀大小球控制程序的梯形圖121.主程序122.公用133.手動(dòng)144.回原點(diǎn)155.自動(dòng)164 程序調(diào)試說(shuō)明21結(jié)束語(yǔ)22參考文獻(xiàn)23成 績(jī) 評(píng) 定 表學(xué)生ye班級(jí)學(xué)號(hào)專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)題目大小球分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)組長(zhǎng)簽字：成績(jī)?nèi)掌?0 年 月 日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué) 院機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)院專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制

2、造與自動(dòng)化學(xué)生建峰班級(jí)學(xué)號(hào)11010121 11課程設(shè)計(jì)題目大小球分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù): 1.設(shè)計(jì)容： 1）完成指導(dǎo)書中要求的工作循環(huán)2）要求有四種工作方式：手動(dòng)、回原點(diǎn)、單周期、連續(xù)。3）連續(xù)時(shí)，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報(bào)警5秒。4） 按停止按鈕，完成當(dāng)前循環(huán)后停。 5） 按復(fù)位按鈕，吸盤立即回原位。2.設(shè)計(jì)要求：1）畫出端子分配圖和順序功能圖2）設(shè)計(jì)并調(diào)試PLC控制梯形圖3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案 1天2）PLC梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)試 4天3）說(shuō)明書撰寫 1天4）答辯 1天指導(dǎo)教師：白寧 任曉虹 2013年 月 日專業(yè)負(fù)責(zé)人：白寧 2013

3、年 月 日學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)：丁茹 2013年 月 日前言機(jī)械手自動(dòng)分揀機(jī)構(gòu)的積極作用正日益為人們所認(rèn)識(shí)，它能部分地代替人的勞動(dòng)并能達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求， 遵循一定的程序、 時(shí)間和位置來(lái)完成工件的篩選與傳送。 因?yàn)樗艽蟾纳乒と说膭趧?dòng)條件，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐，因此，受到各先進(jìn)單位的重視并投入了大量的人力物力加以研究和應(yīng)用，尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲的場(chǎng)合，應(yīng)用得更為廣泛。在我國(guó)，近代幾年來(lái)也有較快的發(fā)展，并取得一定的成果，受到各工業(yè)部門的重視。在生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常要對(duì)流水線上的產(chǎn)品進(jìn)行分揀，本課程設(shè)計(jì)擬設(shè)計(jì)大小球分揀傳送機(jī)控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)，采用的德國(guó)西門子 S7-200 系列（

4、cpu-216）PLC，對(duì)機(jī)械臂的上下、左右以與抓取運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，用于分撿大小球的機(jī)械裝置。我們利用可編程技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的硬件裝置，控制機(jī)械手完成各種動(dòng)作。從而完成我們預(yù)期的動(dòng)作。1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求1.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)1）完成指導(dǎo)書中要求的工作循環(huán)2）要求有四種工作方式：手動(dòng)、回原點(diǎn)、單周期、連續(xù)。3）連續(xù)時(shí)，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報(bào)警5秒。4） 按停止按鈕，完成當(dāng)前循環(huán)后停。 5） 按復(fù)位按鈕，吸盤立即回原位。本次我的課程設(shè)計(jì)的主要容：大小球分揀傳送機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如圖1.1。圖1.1分揀系統(tǒng)示意圖1.2分揀系統(tǒng)流程圖1.2課程設(shè)計(jì)的基本要求1.畫出端子分配圖和順序功能圖2.設(shè)計(jì)并調(diào)

5、試PLC控制梯形圖4.有啟動(dòng)按鈕，復(fù)位按鈕和停止按鈕控制運(yùn)行，按下設(shè)備復(fù)位按鈕后機(jī)械臂放棄當(dāng)前步奏回到原點(diǎn)按下停止按鈕后機(jī)械臂執(zhí)行完當(dāng)前循環(huán)回到原點(diǎn)。 5.啟動(dòng)后，機(jī)械臂動(dòng)作順序?yàn)椋合陆滴蛏仙ㄖ辽舷蓿┯倚校ㄖ劣蚁蓿┫陆滇尫派仙ㄖ辽舷蓿┳笮蟹祷兀ㄖ猎c(diǎn)）。 6.機(jī)械臂有形式有小球右限（SQ4）和大球右限（SQ5）之分；下降時(shí)，當(dāng)電磁鐵壓著大球時(shí)，下限開關(guān)SQ2斷開（=“0”）；壓著小球是，下限開關(guān)SQ2接通（=“1”）7.設(shè)計(jì)說(shuō)明書2 總體設(shè)計(jì)2.1確定I/O信號(hào)數(shù)量，選擇PLC的類型對(duì)于開關(guān)量控制系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)對(duì)控制要求不高時(shí)，可選用小型PLC（如西門子公司S7-200系列PLC）就

6、能滿足要求。對(duì)于以開關(guān)量控制為主，帶有部分模擬量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，如對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中常遇到的溫度、壓力、流量、液位等連續(xù)量的控制，應(yīng)選用帶有A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和帶有D/A轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊，配接相應(yīng)的傳感器、變送器和驅(qū)動(dòng)裝置，并且選擇運(yùn)算功能較強(qiáng)的中小型PLC，如西門子公司的S7-300系列PLC。 對(duì)于比較復(fù)雜的型控制系統(tǒng)，如閉環(huán)控制、PID調(diào)節(jié)、通信聯(lián)信網(wǎng)4等，可選用型PLC（如西門子公司的S7-400系列PLC）。當(dāng)系統(tǒng)的各個(gè)控制對(duì)象分布在不同的地域時(shí)，應(yīng)根據(jù)各部分的具體要求來(lái)選擇PLC，一組成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。 根據(jù)系統(tǒng)分析得輸入點(diǎn)有19個(gè)，分別為I0.0-I2.2;輸出點(diǎn)有8

7、個(gè)，分別為Q0.0-Q0.7。I/O點(diǎn)共27個(gè)，故選擇S7200系列（CPU-216）PLC。2.2 分揀大小球控制的I/O接線圖由PLC控制繼電器線圈來(lái)控制主電路的上下左右運(yùn)動(dòng)和抓釋小球.PLC控制繼電器和電燈的輸出，從而控制主電路。采用S7200系列（CPU-216）PLC，輸入端分三組，輸出端分兩組共八個(gè)接口，具體如圖2.1。圖2.1 機(jī)械臂分揀大小球控制的I/O接線圖圖2.2控制面板2.3分揀大小球控制的電器元件配置表S7200系列（CPU-216）PLC，本次設(shè)計(jì)只需19個(gè)輸入，8個(gè)輸出，具體原件配置表如表2.1表2.1 電器組件分配表輸入地址編碼信號(hào)名稱元件名稱I0.0手動(dòng)下信號(hào)常

8、開按鈕I0.1手動(dòng)吸信號(hào)常開按鈕I0.2手動(dòng)上信號(hào)常開按鈕I0.3手動(dòng)右信號(hào)常開按鈕I0.4手動(dòng)放信號(hào)常開按鈕I0.5手動(dòng)左信號(hào)常開按鈕I0.6啟動(dòng)信號(hào)常開按鈕I0.7停止信號(hào)常開按鈕I1.0手動(dòng)信號(hào)常開開關(guān)I1.1回原點(diǎn)信號(hào)常開開關(guān)I1.2單周期信號(hào)常開開關(guān)I1.3連續(xù)信號(hào)常開開關(guān)I1.4左限信號(hào)接觸器SQ1I1.5下限信號(hào)接觸器SQ2I1.6上限信號(hào)接觸器SQ3I1.7右小信號(hào)接觸器SQ4I2.0右大信號(hào)接觸器SQ5I2.1復(fù)位信號(hào)常開開關(guān)I2.2單步信號(hào)常開開關(guān)輸出對(duì)應(yīng)信號(hào)執(zhí)行設(shè)備Q0.0下降信號(hào)機(jī)械手Q0.1吸附信號(hào)機(jī)械手Q0.2上升信號(hào)機(jī)械手Q0.3右行信號(hào)機(jī)械手Q0.4左行信號(hào)機(jī)械

9、手Q0.5聲信號(hào)機(jī)械手Q0.6光信號(hào)機(jī)械手Q0.7原點(diǎn)顯示LED燈3 PLC程序設(shè)計(jì)3.1分揀大小球控制的運(yùn)行框圖運(yùn)行框圖分為15個(gè)網(wǎng)絡(luò)，加循環(huán)控制流程，也可以按停止按鈕到這一循環(huán)結(jié)束后停止在原點(diǎn)位置。重新按下啟動(dòng)按鈕后，再次開始，具體過(guò)程如圖3.1所示圖3.1運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖3.2 分揀大小球控制程序的梯形圖機(jī)械臂大小球分揀傳送機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序的梯形圖見下圖。1.主程序2.公用3.手動(dòng)4.回原點(diǎn)5.自動(dòng)4 程序調(diào)試說(shuō)明 把畫好的梯形圖調(diào)到主程序狀態(tài)下導(dǎo)出文件，然后打開仿真軟件裝載導(dǎo)出文件。選擇合適CPU型號(hào)點(diǎn)擊state program按鈕，閉合限位開關(guān)再點(diǎn)擊運(yùn)行，然后依次仿真，完成要求檢查錯(cuò)

10、誤。 1.原位：機(jī)械臂原始狀態(tài)為左上角原位處，即上限開關(guān)SQ3與左限開關(guān)SQ1壓合，同時(shí)機(jī)械臂處松開，這時(shí)原位顯示亮，表示準(zhǔn)備就緒。 2.按下啟動(dòng)按鈕后，機(jī)械臂下降，接近開關(guān)SQ2如果同時(shí)碰到下限開關(guān)SQ2，則一定是小球；如果此時(shí)未碰到下限開關(guān)，則一定是大球。 3.機(jī)械臂1S吸住球后就提升，碰到上限開關(guān)SQ3后就右行。 4.如果是小球，則右行到SQ4處；如果是大球，則右行到SQ5處。 5.機(jī)械臂下降，當(dāng)碰到下限開關(guān)SQ2后，經(jīng)過(guò)1S后將小球釋放到小球容器中；如果是大球，則釋放到大球容器中。 6.釋放后機(jī)械臂提升，碰到上限開關(guān)SQ3后，左行。 7.左行至碰到左限開關(guān)SQ1后，一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。如

11、果是單周期則結(jié)束，是連續(xù)則繼續(xù)執(zhí)行直到計(jì)數(shù)器記滿返回初始步。8.單步工作方式時(shí)每次按下啟動(dòng)開關(guān)只執(zhí)行一步。9.手動(dòng)時(shí)每次按下相應(yīng)按鈕執(zhí)行當(dāng)步，然后停止。10.控制系統(tǒng)停止:按下停止按鈕則運(yùn)行完此次循環(huán)后停止到原點(diǎn)。按下復(fù)位按鈕后放棄當(dāng)前步奏回到原點(diǎn)且到原點(diǎn)后原點(diǎn)顯示LED燈亮。11. 系統(tǒng)有手動(dòng)，回原點(diǎn)，單周期，連續(xù)和單步等四種工作方式。結(jié)束語(yǔ)這次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)二個(gè)星期多左右，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己的很多不足，自己知識(shí)的很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高。 對(duì)我而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無(wú)止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！ 感老師的耐心的指導(dǎo)，同學(xué)的幫助。不管最終結(jié)果怎樣，我都要繼續(xù)努力。知識(shí)是無(wú)窮的，我想我能做的也就是不斷的補(bǔ)充自己的知識(shí)，不斷的充實(shí)自己。我想說(shuō)：為完成這次課程設(shè)計(jì)確實(shí)很麻煩，但苦中仍有樂(lè)，同學(xué)們有說(shuō)有笑，相互幫助，這個(gè)課程設(shè)計(jì)