PLC课程设计装配流水线控制.docx

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PLC课程设计装配流水线控制

1概述

在PLC问世之前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位，继电器控制系统有着十分明显的缺点。

体积大、功耗多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差，尤其当生产工艺发生变化时，就鼻息重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。

为了改变这种现状，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台PLC。

随着PLC的不断发展增加了网络通信功能，发展了各种智能模块，增加了外部诊断功能。

使PLC成为了现在工业控制领域的三大支柱之一。

本课题是用PLC控制装配流水线控制。

用PLC控制装配流水线具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。

此系统主要能够实现顺次启动和停止，完成工件移位以与功能紧急故障处理等功能。

2硬件设计

2.1控制要求：

图2-1

功能说明：

装配流水线控制传送系统，用异步电动机带动传送带，控制过程如下：

启动时先按下SD按钮，起动整个传送系统，工件开始在传送带移位。

停止时按下复位按钮，装配流水线停止工作，系统初始化重新开始运行。

A，B，C三个灯模拟的是三个操作，D，E，F，G四组灯模拟的是传送带。

传送带共有十六个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；D，E，F，G均是四个灯一组的模拟传送带，这些工位均用于传送工件。

工件在传送带上开始传送，经过DEFG传送之后进行A操作，再经过DEFG传送之后进行B操作，再经过DEFG传送之后进行C操作，然后经过DEFG传送到仓库。

按下启动按钮整个系统开始工作，按下复位按钮整个系统开始恢复到初始化状态，按下移位按钮系统开始传送工件经过ABC三个操作之后最后到达仓库。

2.2选择PLC型号

PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。

PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求与保证可靠、维护方便的前提下,力争最正确的性能价格比。

选择时应主要考虑到合理的结构型式,安装方式的选择,相应的功能要求,响应速度要求,系统可靠性的要求,机型尽量统一等因素。

2.2.1基本单元

S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用，其输入输出点数的分配见下表：

S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元

表2.1-1

型号

输入点

输出点

可带扩展模块数

S7-200CPU221

6

4

—

S7-200CPU222

8

6

2个扩展模块

S7-200CPU224

14

10

7个扩展模块3

S7-200CPU226

24

16

7个扩展模块

S7-200CPU226XM

24

16

7个扩展模块

2.2.2个人计算机（PC）或编程器

个人计算机（PC）或编程器装上STEP7-Micro/WIN32编程软件后，机可供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视等。

要求个人计算机（PC）的配置：

CPU80586或更高的处理器，16MB存（最低要求为：

CPU80486,8MB存）；VGA显示器（分辨率1024*768像素）；硬盘空间至少50MB；MicrosoftWindows所支持的鼠标。

STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的软件，它支持32位Windows95，Windows98和WindowsNT4.0使用环境。

它的基本功能是创建、编辑、调试用户程序、组态系统等。

本实验采用S7—200CPU226的可编程控制器

2.3输入/输出接线列表

表2.3-1

面板

启动

复位

移位

A

B

C

PLC

I0.0

I0.2

I0.1

Q0.0

Q0.1

Q0.2

面板

D

E

F

G

H

PLC

Q0.3

Q0.4

Q0.5

Q0.6

Q0.7

其中I0.0为系统启动按钮，I0.1为移位按钮，I0.2为复位按钮，Q0.1、Q0.2、Q0.3位ABC三个操作的输出，Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6为模拟传送带的输出，Q0.7位模拟的仓库输出。

2.4系统设计流程图

PLC本身有多种程序设计语言，如梯形图语言、指令语句表语言、功能表语言等。

其中梯形图语言沿袭传统的电气符号控制图，但简化了符号，编程容易且直观。

根据设计要求具体流程图如下：

程序启动按下开始按钮I0.0

流水线开始工作

传送带D指示灯Q0.3亮

1秒之后传送带E指示灯Q0.4亮，Q0.3灭

1秒之后传送带F指示灯Q0.5亮，Q0.4灭

1秒之后传送带G指示灯Q0.6亮，Q0.5灭

1秒之后传送带A指示灯Q0.0亮，Q0.6灭

3秒之后传送带D指示灯Q0.3亮，Q0.0灭,

3秒之后传送带B指示灯Q0.1亮，Q0.0灭

3秒之后传送带C指示灯Q0.2亮，Q0.0灭

3秒后一轮完成，返回一开始的传送带Ｅ指示灯Q0.1亮，Q0.7灭

闭合移位开关，传送带有DEFG依次点亮

按下复位按钮I0.1，系统复位

再次按下启动按钮，程序再次启动

图2.4-1

3软件设计

3.1设计梯形图

图3.1-1梯形图

4调试结果

图4-1

按下启动按钮，装配流水线模拟控制系统正常启动。

按下复位按钮，装配流水线模拟控制系统恢复到初始化状态。

按下移位按钮，工件开始在传送带上传动，经过DEFG之后到达A，进行操作1；经过DEFG之后到达B，进行操作2；经过DEFG之后到达C，进行操作3；经过DEFG之后到达H，进入仓库；完成一个工件的装配操作并且进入仓库。

在接着DEFG—A—DEFG——B—DEFG—C—DEFG—H按此顺序循环操作！