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!