2022年PLC大小球分拣编程大学设计.docx

封面作者： PanHongliang仅供个人学习漯河职业技术学院机械手大小球分拣系统指导老师：李 远姓 名： 翟明阳班 级： 08 电气三班学 号： 2021010103043日 期： 2021.03.17目 录摘要 3第一章 PLC 应用系统设计基础学问 41.1 PLC 掌握系统设计地原就和内容 . 41.2 PLC 地选型 41.2.1 性能与任务相适应 51.2.2 PLC 地处理速度应满意时实掌握地要求 51.2.3 PLC 应用系统结构合理、机型系列应统一 5其次章 PLC 在大小球地分拣系统中地设计 62.1 系统地功能 62.2 大小球分拣系统地结构 62.3 I/O 编址及工作框图 72.4 大小球分拣地设计思想 82.5 机械手分拣球掌握系统地接线图 9第三章 机械手分拣大小球系统地掌握程序 103.1 机械手分拣大小球掌握地程序流程图 103.2 机械手分拣大小球掌握程序地梯形图 11第四章 总结 17参考文献 18摘 要机械手地积极作用正日益为人们所熟悉 , 其一, 它能部分地代替人地劳动并能达到生产工艺地要求 , 遵循肯定地程序、时间和位置来完成工件地传送 . 由于, 它能大大地改善工人地劳动条件 , 加快实现工业生产机械化和自动化地步伐 . 因此, 受到各先进单位地重视并投入了大量地人力物力加以讨论和应用 . 特殊在高温、高压、粉尘、噪声地场合 , 应用得更为广泛 . 在我国 , 近代几年来也有较快地进展 , 并取得肯定地成果 , 受到各工业部门地重视 . 在生产过程中 , 常常要对流水线上地产品进行分捡 , 本课题拟开发物料搬运机械手 , 采纳地德国西门子 S7-200 系列 PLC,对机械手地上下、左右以及抓取运动进行掌握. 用于分捡大小球地机械装置 . 我们利用可编程技术 , 结合相应地硬件装置, 掌握机械手完成各种动作 .第一章 PLC 应用系统设计基础学问PLC 应用系统设计主要包括硬件设计、软件设计、施工设计和安装调试等内容. 本课程设计着重在系统设计和程序设计 .1.1 PLC 掌握系统设计地原就和内容 .PLC 地挑选除了应满意技术指标地要求外 , 仍应着重考虑产品地技术支持与售后服务等情形 .最大限度地满意被控对象或产生过程地掌握要求 . 对于一些原先用继电接触器线路不易实现地要求 , 使用 PLC后, 将很简洁实现 .在满意掌握要求前提下 , 力求使掌握简洁、经济、操作和保护便利 . 对一些过去较为繁琐地掌握可利用 PLC地特点加以简化 , 通过内部程序化外部接线及操作方式.保证掌握系统地安全、牢靠 . 同时实行“软件兼施”地方法 .考虑到生产地进展和工艺地改进 , 挑选 PLC容量及 I/O 点数时, 应适当留有裕量. 一个系统完成后 , 往往会发觉一些原先没有考虑到地问题 , 或者新提出地问题 , 假如事先留有裕量 . 就 PLC 系统极易修改 . 同时对日后系统工艺地变更供应便利. 当然对于不同地用户 , 要求地侧重点不同 , 设计地原就也应有所区分 , 假如以提高产品和安全为目标 , 就应将系统牢靠性放在设计地重点 , 设置考虑实行冗余掌握系统；假如要求系统改善信息治理 , 就应将系统通信才能与总线网络设计加以强化；假如系统工艺常常变更 , 就事先充分考虑 .1.2 PLC 地选型在满意掌握要求地前提下 ,选型时应挑选正确地性能价格比 ,具体考虑以下几点.1.2.1 性能与任务相适应对于开关量掌握系统地应用系统 ,当对掌握要求不高时 ,可选用小型 PLC（如西门子公司 S7-200 系列 PLC 或 OMON 公司系列 CPM1A/CPM2A 型 PLC）就能满意要求 ,如对小型泵地次序掌握、单台机械地自动掌握等 .对于以开关量掌握为主 ,带有部分模拟量掌握地应用系统 ,如对工业生产中常遇到地温度、压力、流量、液位等连续量地掌握 ,应选用带有 A/D 转换地模拟量输入模块和带有 D/A 转换地模拟量输出模块 ,配接相应地传感器、变送器和驱动装置,并且挑选运算功能较强地中小型 PLC,如西门子公司地 S7-300 系列 PLC 或OMRON 公司地 COM/CQM1H 型 PLC.对于比较复杂地中大型掌握系统 ,如闭环掌握、 PID 调剂、通信联信网 4 等,可选用中大型 PLC（如西门子公司地 S7-400 系列 PLC 或 OMRON 公司地C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1 等 PLC）.当系统地各个掌握对象分布在不同地地域时 ,应依据各部分地具体要求来挑选 PLC,一组成一个分布式地掌握系统.1.2.2 PLC 地处理速度应满意时实掌握地要求PLC 工作时,从输入信号掌握存在着滞后现象 ,即输入量地变化 ,一般要在 1～ 2 个扫描周期之后才能反映到输出端 ,这对于一般工业掌握是答应地 .但有些设备地实时性要求教高 ,不答应有教大地滞后时间 .例如,PLC 地 I/O 点数在几十到几千点范畴内 ,这时用户应用程序地长短对系统地响应速度会有较大地差别 .滞后时间应掌握在几十毫秒之内 ,应小于一般继电器地动作时间 .1.2.3 PLC 应用系统结构合理、机型系列应统一PLC 地结构分为整体式和模块式两种 .整体式结构把 PLC 地 I/O 和 CPU 放在一块电路板上 ,省去插接环节 ,体积小 ,每一 I/O 点地平均价格比模块式地廉价 , 适用于工艺过程比较稳固、掌握要求比较简洁地系统 .模块式 PLC 地功能扩展,I/O 点数地增减 ,输入与输出点数地比例 ,都比整体式敏捷 .修理更换模块、判定与处理故障快便利 ,适用于工艺过程变化教多、掌握要求复杂地系统 .在使用时 , 应按实际具体情形进行挑选 .结合以上几点 ,在设计 PLC 机械手在大小球分选系统中用地 PLC 地选型为西门子 S7-200 系列地可编程掌握器 .其次章 PLC 在大小球地分拣系统中地设计2.1 系统地功能机械手分拣大小球地掌握功能要求为：1） 原位：机械手原始状态为左上角原位处 ,即上限开关 LS3 及左限开关 LS1 压合,同时机械手处于放松状态和球槽内有球（接近开关 PS 吸合） ,这时原位显示亮,表示预备就绪 .2） 按下启动按钮 SB1 后,机械手下降 ,经过 2s 后机械手肯定会遇到球 .假如同时遇到下限开关 LS2,就肯定是小球；假如此时未遇到下限开关 LS2,就肯定是打球 .3） 机械手吸住球后就提升 ,遇到上限开关 LS3 后就右行 .4） 假如是小球 ,就右行到 LS4 处；假如是大球 ,就右行到 LS5 处.5） 机械手下降 ,当遇到下限开关 LS2 时,将小球释放到小球容器中；假如是大球,就释放到大球容器中 .6） 释放后机械手提升 ,遇到上限开关 LS3 后,左行.7） 左行至遇到左限开关 LS1 时停下来 ,至此,一个工作循环终止 .2.2 大小球分拣系统地结构机械手分拣大小球地工作示意图如图 1.1 所示.图 1.1 机械手分拣大小球地工作示意图2.3 I/O 编址及工作框图输入输出左限位开关 X0 手动抓紧X13左移指示Y0小球右限位开关 X1 手动放松X14右移指示Y1大球右限位开关 X2 手动上移X15上移指示Y2上限位开关 X3 手动下移X16下移指示Y3下限位开关 X4 手动左移X17抓紧/ 放松Y4启动按钮 X10 小球手动右移X20原点指示Y5停止按钮 X11 大球手动右移X212.4 大小球分拣地设计思想1) 当输送机处于起始位置时 , 上限位开关和左限位开关被压下 , 极限开关断开.2) 启动装置后 , 捡球装置下行 , 始终到极限开关闭合 . 此时. 如遇到地是小球, 就压力传感器仍为断开状态；如遇到地是大球 , 就压力传感器闭合状态.3) 吸起小球后 , 就捡球装置向上行 , 遇到上限位开关后 , 捡球装置向右行；遇到右限位开关（小球地右限位开关）后 , 再向下行 , 遇到下限位开关后, 将小球释放到小球箱里 , 然后返回到原位 .4) 假如吸起地是大球 , 捡球装置右行遇到另一个右限位开关（大球地右限位开关）后 , 再向下行 , 遇到下限位开关后 , 将大球释放到小球箱里 ,然后返回到原位 .2.5 机械手分拣球掌握系统地接线图第三章 机械手分拣大小球系统地 PLC程序3.1 机械手分捡大小球掌握程序流程图依据要求 , 该掌握流程依据吸住地是（大球、小球）有两个分支 , 此处应为分支点, 且属于挑选性分支 . 分支在机械臂下降之后依据接近开光（ X0）地通断 , 分别将球吸住、上升、右行到 SB4 或 SB5 处下降, 此处应为汇合点 . 然后再释放、上升、左移到原点 .当按下 SM0.1 时,S0.0 得电, 假如转换条件满意 ,S0.1 得电捡球装置下降捡球平板, 当下降地捡球平板遇到下限开关 SB2 时,S0.2 得电, 停止下降 , 捡球装置给平板处地电磁线圈（ KM）通电 , 捡球平板产生电磁吸力吸住钢球 , 此时压力感应器 I0.4 用来判定是吸住地大球仍是小球 , 假如压力感应器 I0.4 地输出断开 , 说明吸住地是小球 , 而如是闭合地 , 就说明吸住地是大球 . 当吸住钢球后 ,S0.3 得电捡球平板上升 , 遇到上限开关后开头右行 ,I0.5 为小球位限位开关 ,I0.6 为大球位限位开关 , 在右行地过程中 , 假如吸住地是大球 ,S0.6 得电, 就要到遇到 I0.6 才停止右行 ,S0.7 得电, 下降到下限开关位置 ,S1.0 得电, 断电释放钢球 , 然后S1.0 得电上升到上限开关位置停止上升 ,S1.2 得电, 开头左行 , 遇到左极限停止左行；而假如是吸住地小球 , 就在右行地时候遇到 I0.5 就停止右行 ,S0.7 得电, 下降到下限开关出停止下行 ,S1.0 得电, 断电释放钢球 , 然后上升到上极限位置停止上升 ,S1.2 得电, 开头左行 , 到左极限停止左行 , 吸球时间 T37 为 2s, 释放球时间 T38 也为 2s）当将旋钮开关 I1.0 后, 系统由开头捡球到放球 , 返回再次开头捡球 , 如此循环不断地进行捡球和放球地过程 , 直到按下停止按钮 , 系统才停下来不工作 .当系统在连续运行时 , 停止方式有两种 , 一种是正常停止：就是按下停止按钮后, 系统要将整个周期剩下地步骤全部进行完 , 然后回到原点才停止工作 . 另外一种是紧急停止：就是用来处理紧急情形下来准时停止整个系统工作地 , 一按紧急停止, 系统马上停止 , 不管已经工作到什么位置 .3.2 机械手分拣大小球掌握程。