lc___大小球分拣系统文档格式.doc

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Mechanicalhandpositiveroleisincreasinglyrecognized,oneof,itcanpartiallyreplacehumanlaborandcanmeettheproductionrequirements,followcertainprocedures,timeandlocationtocompleteworkpiecetransfer.Because,itcangreatlyimprovethelaborconditionsofworkers,acceleratetherealizationofindustrialproductionmechanizationandautomationofthepace.Therefore,bytheadvancedunittakeseriouslyandputalotofmanpowerandmaterialresourcestostudyandapply.Especiallyinthehightemperature,highpressure,dust,noiseoccasions,usedmorewidely.Inourcountry,moderninrecentyearshaverapiddevelopment,andachievedcertainresults,subjecttovariousindustrialdepartments.Intheproductionprocess,oftenonassemblylineproductsforsorting,thissubjecttothematerialhandlingmachineryhand,byGermanSiemensS7-200seriesPLC,themechanicalhandon,aroundandgrabbingmotioncontrol.Usedinsortingsizeballmechanicaldevice.Weusetheprogrammabletechnology,combinedwiththecorrespondinghardwaredevice,controlmanipulatortocompleteavarietyofactions.

Keywords:

ManipulatorplcThesizeoftheball

目录

1PLC简介 4

1.1基本结构 4

1.1.1电源 4

1.1.2中央处理单元（CPU） 4

1.1.3存储器 5

1.1.4输入输出接口电路 5

1.1.5功能模块 5

1.1.6通信模块 5

1.2工作原理 5

1.2.1输入采样阶段 5

1.2.2用户程序执行阶段 6

1.2.3输出刷新阶段 6

1.3功能特点 6

1.4发展历史 7

1.4.1起源 7

1.4.2发展 8

1.5PLC的选型 8

1.5.1可编程逻辑控制器的类型 9

1.6PLC系统设计的原则与内容 9

2控制系统硬件设计 10

2.1按钮与行程开关的选择 10

2.2电动机.熔断器.电磁阀的选择 10

2.2.1电动机的选择 10

2.2.3熔断器的选择 10

2.2.4电磁阀的分类 10

2.3电动机的主电路图及控制接线图. 11

3大小球分选系统中的设计方案 12

3.1系统的功能 12

3.2分捡大小球系统的结构 12

3.3分捡大小球系统的工作原理 12

3.4分捡大小球系统的输入/输出地址及定时器分配 13

3.5分捡大小球的设计思想 13

3.6分拣大小球控制系统的接线图 14

4大小球分选系统的PLC程序设计 15

4.1状态流程图 15

4.2梯形图 16

4.3语句表 21

5西门子S7-200汉化仿真软件 24

5.1仿真软件说明 24

5.1.1仿真准备 24

5.1.2、程序仿真 25

5.2大小球分检系统调试 27

5.2.1机械手下降 27

5.2.2捡球经零秒后上升 27

5.2.3右行 27

5.2.4大小球释放经两秒上升 28

5.2.5左行 28

5.2.6急停 29

结束语 30

谢辞 31

文献 32

1PLC简介

1.1基本结构

　　可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：

1.1.1电源

　　可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。

如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。

一般交流电压波动在+10%（+15%）范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去

1.1.2中央处理单元（CPU）

中央处理单元（CPU）是可编程逻辑控制器的控制中枢。

它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；

检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。

当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。

等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相

应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

图1-1PLC基本结构图

　　为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性，近年来对大型可编程逻辑控制器还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。

这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

1.1.3存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

1.1.4输入输出接口电路

　　1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。

　　2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

1.1.5功能模块

　　如计数、定位等功能模块。

1.1.6通信模块

1.2工作原理

当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。

完成上述三个阶段称作一个扫描周期。

在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

图1-2PLC执行程序过程示意图

1.2.1输入采样阶段

　　在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。

输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。

在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。

因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

1.2.2用户程序执行阶段

　　在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。

在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；

或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；

或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

　　即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；

相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

　　在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。

即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。

1.2.3输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。

在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。

这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。

1.3功能特点

　　可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。

（1）使用方便，编程简单

　　采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。

另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

（2）功能强，性能价格比高

　　一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。

它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。

PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。

（3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强

　　PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。

PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。

PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。

　　硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。

（4）可靠性高，抗干扰能力强

　　传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。

PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。

　　PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。

（5）系统的设计、安装、调试工作量少

　　PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中