上料檢測(cè)站plc課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　模擬化生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)</b></p><p>　　“上料檢測(cè)站”課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p><b>　　課 程：</b></p><p><b>　　班 級(jí)：</b></p><p><b>　　設(shè) 計(jì)：</b>

2、;</p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　時(shí) 間：</b></p><p>　　1上料檢測(cè)站控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1 系統(tǒng)概括</b></p><p>　　該模擬生產(chǎn)線是由獨(dú)立的六

3、個(gè)工作站相互連接而成。它們分別是上料檢測(cè)站、搬運(yùn)站、加工檢測(cè)站、安裝站、安裝搬運(yùn)站和分類(lèi)站。這六個(gè)站連接成生產(chǎn)線后可完成工件類(lèi)別的檢測(cè)、加工、搬運(yùn)、安裝和分類(lèi)。</p><p>　　上料檢測(cè)站功能：回轉(zhuǎn)上料臺(tái)將工件依次送到檢測(cè)工位；</p><p>　　提升裝置將工件提升并檢測(cè)工件顏色。</p><p>　　系統(tǒng)采用西門(mén)子S7-200，CPU型號(hào)為226，額定電壓為

4、220V，系統(tǒng)的傳動(dòng)以氣動(dòng)為主，氣源為空氣壓縮機(jī)，工作壓力為1Mpa,公稱(chēng)容積為10升，控制面板分別由開(kāi)始、復(fù)位、特殊、手/自、單/聯(lián)、上電、急停、停止組成，傳感以光電開(kāi)關(guān)為主。</p><p>　　1.2 上料檢測(cè)站說(shuō)明及工藝流程</p><p>　　本站為上料檢測(cè)站，回轉(zhuǎn)上料臺(tái)將工件依次送到檢測(cè)工位，提升裝置將工件提升并檢測(cè)工件顏色，向后站發(fā)出信息。</p><p&

5、gt;　　此站的工作流程如圖1所示。</p><p>　　圖1 上料檢測(cè)站工作流程圖</p><p>　　2 上料檢測(cè)站控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 PLC選型</p><p>　　上料檢測(cè)站采用PLC進(jìn)行控制,而且PLC的型號(hào)均為S7-200, S7-200 是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)

6、測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價(jià)格比。S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①極高的可靠性；②極豐富的指令集；③易于掌握；④便捷的操作；⑤豐富的內(nèi)置集成功能；⑥實(shí)時(shí)特性；⑦強(qiáng)勁的通訊能力；⑧豐富的擴(kuò)展模塊。S7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣

7、泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。S7-200系列PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)的8種CPU供您使用，CPU 221～226各有2種類(lèi)型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)采用了CPU226, 該機(jī)集成24輸入點(diǎn)，16輸出點(diǎn)，共4

8、0個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能。

9、可完全適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)，CPU226的外形如圖2所示。</p><p>　　圖2 CPU226的外形圖</p><p>　　2.2 I/O地址定義</p><p>　　在PLC接線及其編程中需要定義I/O地址，這樣可以清晰簡(jiǎn)單的完成一系列所期望的工作臺(tái)運(yùn)作。本工作站的I/O地址定義如下。</p><p>　　公共I/O地址定

10、義如表1所示。</p><p>　　表1 公共I/O地址定義</p><p>　　上料檢測(cè)站I/O地址定義如表2所示。</p><p>　　表2 上料檢測(cè)站I/O地址定義</p><p><b>　　2.3 系統(tǒng)電路</b></p><p>　　我們下面將對(duì)控制面板電路，傳感器電路，電機(jī)電路，上

11、料檢測(cè)站電路進(jìn)行研究與探討。</p><p>　　2.3.1 控制面板</p><p>　　1. 控制面板內(nèi)容</p><p>　　控制面板有五個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)、二個(gè)選擇開(kāi)關(guān)和一個(gè)急停開(kāi)關(guān)。</p><p><b>　　(1)按鈕</b></p><p><b>　　按鈕1：開(kāi)始</

12、b></p><p><b>　　按鈕2：復(fù)位</b></p><p>　　按鈕3：特殊功能按鈕</p><p>　　兩位旋鈕4：自動(dòng)／手動(dòng)</p><p>　　兩位旋鈕5：?jiǎn)握荆?lián)網(wǎng)</p><p><b>　　按鈕6：停止／報(bào)警</b></p><

13、;p><b>　　按鈕7：上電</b></p><p><b>　　按鈕8：急停</b></p><p><b>　　(2)顯示燈</b></p><p>　　綠色顯示燈1：開(kāi)始指示</p><p>　　黃色顯示燈：復(fù)位指示</p><p>　　紅

14、色顯示燈：停止指示</p><p>　　綠色顯示燈2：上電指示</p><p><b>　　2. 按鈕電路</b></p><p>　　按鈕電路如圖3所示。</p><p><b>　　圖3 按鈕電路</b></p><p><b>　　3. 顯示燈電路</b

15、></p><p>　　顯示燈電路如圖4所示。</p><p><b>　　圖4 顯示燈電路</b></p><p>　　4. 控制面板電路圖</p><p>　　控制面板電路圖如圖5所示。與PLC的接線見(jiàn)圖13。</p><p>　　圖5 控制面板電路圖</p><p&

16、gt;　　2.3.2上料檢測(cè)站</p><p><b>　　1.上料檢測(cè)站內(nèi)容</b></p><p>　　上料檢測(cè)站的作用是將毛胚件依次送到檢測(cè)工位，提升裝置將工件提升并檢測(cè)毛胚件的顏色，并向后站發(fā)出信息。</p><p>　　上料檢測(cè)站共有2個(gè)光電開(kāi)關(guān)（光電傳感器）、2個(gè)磁性開(kāi)關(guān)（磁感應(yīng)傳感器）、1個(gè)氣壓缸、1個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、1個(gè)繼電器和1個(gè)

17、電磁閥組成。</p><p>　　2.上料檢測(cè)站各組成部分簡(jiǎn)介</p><p><b>　　(1) 傳感器</b></p><p>　　本站共有兩種傳感器，分別為光電開(kāi)關(guān)和磁性開(kāi)關(guān)。</p><p><b>　　1）光電開(kāi)關(guān)</b></p><p>　　光電開(kāi)關(guān)為紅外線光電開(kāi)

18、關(guān)，型號(hào)為SB03—1K，如圖6所示。</p><p>　　圖6 SB03-1K外形圖</p><p>　　外型尺寸圖如圖7所示。</p><p>　　圖7 SB03-1K外型尺寸圖</p><p>　　光電開(kāi)關(guān)的原理如圖8所示。</p><p>　　圖8 光電開(kāi)關(guān)原理圖</p><p>　　其

19、參數(shù)為：U：10 V~30 V DC ；</p><p>　　I：≤200mA ；</p><p><b>　　NPN常開(kāi)；</b></p><p>　　檢測(cè)距離（Sn）：30 cm（可調(diào)）。</p><p><b>　　2) 磁性開(kāi)關(guān)</b></p><p>　　電磁開(kāi)關(guān)

20、的型號(hào)為D-C73，接線如圖9所示。</p><p>　　圖9 磁性開(kāi)關(guān)接線圖</p><p>　　D-C73的參數(shù)，如表3所示。</p><p>　　表3 D-C73參數(shù)</p><p><b>　　(2) 電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　Q0.0輸出的為一個(gè)由繼電器控制的24V直流電機(jī)，電

21、源為24V，接線如圖10所示。</p><p>　　圖10 電動(dòng)機(jī)接線原理圖</p><p><b>　　(3) 氣缸</b></p><p>　　Q0.3輸出控制的是電磁換向閥，電磁換向閥控制氣缸, 其接線原理如圖11所示。</p><p>　　圖11 控制氣缸的接線原理圖</p><p>　　

22、3. 上料檢測(cè)站接線圖</p><p>　　上料檢測(cè)站PLC端子分布如圖12所示。</p><p>　　圖12上料檢測(cè)站PLC端子分布圖</p><p>　　上料檢測(cè)站的電路如圖13 所示。</p><p>　　圖13上料檢測(cè)站電路圖</p><p><b>　　3程序舉例</b></p&g

23、t;<p>　　實(shí)驗(yàn)臺(tái)的整個(gè)工作流程是通過(guò)一系列PLC程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由電腦界面往PLC中輸入，S7-200是用梯型圖的方式來(lái)完成編程，以上料檢測(cè)站為例此梯形圖如圖14所示。</p><p>　　圖14上料檢測(cè)站程序圖</p><p><b>　　4結(jié) 論</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的努力，完成了課程設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)

24、計(jì)課題為“模塊化生產(chǎn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，其具體任務(wù)是對(duì)上料檢測(cè)站進(jìn)行控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)，且經(jīng)檢測(cè)畫(huà)出輸入輸出元器件的電路圖及工作站的總的電路圖。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)工業(yè)模塊控制系統(tǒng)、S7-200控制系統(tǒng)有了較深入的認(rèn)識(shí)，對(duì)課程后的工作打下了較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　整個(gè)任務(wù)完成過(guò)程中，我的工作主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：</p><p>　　較好地掌握了S7-200控制系統(tǒng)。<

25、;/p><p>　　進(jìn)行了工業(yè)模塊控制面板的設(shè)計(jì)。</p><p>　　進(jìn)行了光電傳感器、磁感應(yīng)傳感器的選型和電路設(shè)計(jì)。</p><p>　　進(jìn)行了上料檢測(cè)站的電路設(shè)計(jì)。</p><p>　　對(duì)上料檢測(cè)站部分軟件設(shè)計(jì)。</p><p>　　由于時(shí)間關(guān)系，以及個(gè)人能力問(wèn)題，這次設(shè)計(jì)中肯定存在不少問(wèn)題，本設(shè)計(jì)只是針對(duì)工作臺(tái)的接

26、線電路圖作了研究學(xué)習(xí)，未能涉及到PLC的軟件程序的深入研究，這是本設(shè)計(jì)的遺憾之處。</p><p>　　總之，在這次課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)我個(gè)人的努力以及老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，我學(xué)到了許多有用的知識(shí)，并順利地完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。這個(gè)過(guò)程使我的理論知識(shí)和動(dòng)手實(shí)能力都有所提高，知道怎樣把PLC的書(shū)本知識(shí)放到實(shí)踐中，同時(shí)也學(xué)會(huì)怎樣將理論和實(shí)踐相結(jié)合。同時(shí)，與指導(dǎo)老師的交流合作，使我逐漸的建立起一種工程思想，并且有了一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?/p>