基于PLC的刀库捷径方向选择控制改.docx

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基于PLC的刀库捷径方向选择控制改

物理与电子工程学院

《PLC原理与应用》

课程设计报告书

设计题目：

基于PLC的刀库捷径方向选择控制

专业：

自动化

班级：

XX

学生姓名:

XX

学号:

XXXX

指导教师：

XX

2013年12月18日

物理与电子工程学院课程设计任务书

专业：

自动化班级：

2班

学生姓名

XX

学号

XX

课程名称

PLC原理与应用

设计题目

基于PLC的刀库捷径方向选择控制的设计

设计目的、主要内容（参数、方法）及要求

设计目的：

1、掌握PLC功能指令中数据处理指令的用法

2、掌握PLC控制系统的设计流程

设计主要内容及要求：

1、1、设计一个加工中心刀库捷径方向选择控制的程序，具体要求如下:

2、

（1）加工中心刀库回台式模拟装置上面设有8把刀，每把刀有相应的刀号地址，分别为1、2、……、8。

刀库转动时，将由传感器测试其刀号位置，并由一只数码管显示当前刀号位置。

（2）当按下启动开关后，如果传感器没有找到任何刀，电机将按顺时针方向自动转动，直到指传感器检测到某把刀，电机停转。

这时数码管将显示该刀号地址。

拔码开关用来选择刀号。

选好刀号后，再按一下“送刀号”按钮，即可将所选择的刀号送入程序。

程序将对所选择的刀号与当前刀号进行比较、运算，然后指挥电机按照离当前刀号最近的方向旋转（即最捷径方向，正转或反转），转到所选刀号位置后，电机停转。

2、画出实现程序流程图。

3、列出输入、输出端口。

4、写出梯形图程序。

5、调试程序，直至符合设计要求。

工作量

2周时间，每天3学时，共计42学时

进度安排

第1天：

明确课程设计的目的和意义，根据课程设计要求查找相关资料

第2-3天：

学习课程设计中用到的PLC相关知识

第4-5天：

根据课程设计的要求画出程序流程图

第6天：

列出I/O分配表

第7-8天：

写出梯形图程序，并对程序进行注释

第9-10天：

学习西门子S7-200的编程软件STEP7MicroWINSP6，并在该软件中编写梯形图程序

第11天：

学习西门子S7-200仿真软件，并进行程序仿真和调试。

第12天：

将课程设计中用到的程序在PLC试验箱上进行运行和调试。

第13-14天：

撰写课程设计报告。

主要参考资料

[1]廖常初.S7-200PLC编程及应用[M].北京:

机械工业出版社,2013.8

[2]梅丽凤.电气控制与PLC应用技术[M].机械工业出版社,2012.3

[3]殷洪义.可编程序控制器选择设计与维护[M].机械工业出版社,2006.1

指导教师签字

教研室主任签字

摘要

可编程控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。

现今社会，自动化装置无所不在，在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。

PLC存在许许多多的的优点，因此，PLC已经在工业市场占有一大片领域。

随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广目前，PLC在国内外已经广泛应用于钢铁，石油化工，建材，机械制造，交通运输等各个行业。

对于我们，随着学习的深入，已经大体掌握了PLC的程序设计的基本应用。

为了将我们的编程能力提升到一个更高的水平，深化面向对象的编程思维和解决问题的能力，值此课程设计周期间，进行基于PLC的程序设计，PLC在EM235测压系统和三相电机启动制动控制以及机械手控制应用作为实例，对PLC的基本指令和基础知识进行回忆和熟悉。

关键词：

刀库；选择；捷径

1PLC的介绍

1.1PLC的定义

可编程逻辑控制器，简称PLC（ProgrammablelogicController），,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装，一种数字运算操作的电子系统，专门为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

PLC的种类很多，其实现的功能、内存容量、控制规模、外型等方面均存在较大的差异。

因此，PLC的分类没有一个严格的统一标准，而是按照结构形式、控制规模、实现的功能进行大致的分类。

1.2PLC的特点及重要性

PLC具有一下几个特点：

1、可靠性高，抗干扰能力强

2、通用性强，控制程序可变

3、使用方便功能强，适应面广编程简单

4、容易掌握体积小、重量轻、功耗低、维护方便。

因为PLC具有上述特点，因此PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，具有不可忽视的重要性。

1.3西门子S7-200介绍

S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。

使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。

S7-200应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。

如：

冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。

S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供使用。

CPU226本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O点。

可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。

13K字节程序和数据存储空间。

6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。

2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。

I/O端子排可很容易地整体拆卸。

用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。

可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。

2基于PLC的刀库捷径方向选择控制

2.1刀库捷径方向选择控制的设计要求

加工中心刀库回台式模拟装置，上面设有8把刀，每把刀有相应的刀号地址，分别为1、2、……、8。

刀库转动时，将由传感器测试其刀号位置，并由一只数码管显示当前刀号位置。

当按下启动开关后，如果传感器没有找到任何刀，电机将按顺时针方向自动转动，直到指传感器检测到某把刀，电机停转。

这时数码管将显示该刀号对立面的地址，即：

若刀号是1，其对立面的为5。

拔码开关用来选择刀号。

选好刀号后，再按一下“送刀号”按钮，即可将所选择的刀号送入程序。

程序将对所选择的刀号与当前刀号进行比较、运算，然后指挥电机按照离当前刀号最近的方向旋转（即最捷径方向，正转或反转），转到所选刀号位置后，电机停转。

选刀原理如图2-1-1

图2-1-1选刀原理图

2.2刀库捷径方向选择控制的I/O设置

基于PLC的刀库捷径方向选择控制的I/O设置如表2-2-1所示：

表2-2-1基于PLC的刀库捷径方向选择控制的程序和注释

主机

注释

I0.0

指针指到1号刀，输入vw5中1

I0.1

指针指到2号刀，输入vw5中2

I0.2

指针指到3号刀，输入vw5中3

I0.3

指针指到4号刀，输入vw5中4

I0.4

指针指到5号刀，输入vw5中5

I0.5

指针指到6号刀，输入vw5中6

I0.6

指针指到7号刀，输入vw5中7

I0.7

指针指到8号刀，输入vw5中8

I1.0

I1.0送刀号

I1.1

拨码码开关为1，输入vw6中1

I1.3

拨码码开关为4，输入vw6中4

I1.2

拨码码开关为2，输入vw6中2

I1.4

拨码码开关为8，输入vw6中8

I1.5

I1.5，启动按钮

Q0.0—Q0.6

数码管显示

Q1.0

电机正转

Q1.1

电机反转

2.3刀库捷径方向选择的流程图

刀库捷径方向选择的流程图如图2-3-1所示：

图2-3-1刀库捷径方向选择的流程图

3心得体会

这是我的第一次参加关于PLC的设计，虽有很多不足之处，但通过本次设计使我对《现代电气控制及PLC应用技术》这门课程有了进一步的认识且在一定程度上开阔了自己的的思维。