江苏大学plc实习第五站说明书.docx
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江苏大学plc实习第五站说明书
机电系统综合课程设计
——模块化生产教学系统的PLC控制系统设计
第五站
学院名称：
京江学院
专业班级：
J机械1103
学生姓名：
倪恺铠
学生学号：
4111102087
2014年3月11日
1.1MPS系统介绍及其第五站基本介绍………………………………………3
1.2电气线路图和启动回路图——见附录…………………………………………………………………………………………5
1.3PLC的I/O接口板接线图———见附录…………………………………………6
1.4顺序流程图（附录）与控制面板…………………………………………………6
1.5触摸屏的控制………………………………………………………………………11
1.6组态王的控制………………………………………………………………………16
第一章上料站与搬运站……………………………………………………………19
联网PLC控制
2.1PLC与PLC之间联网通讯的功能框图及程序清单
2.2通讯软元件地址表
第二章设计中遇到的难题及解决的办法…………………………………………21
第四章设计心得与体会…………………………………………………………………22
第五章参考资料…………………………………………………………………………23
附录：
程序清单
第一章MPS系统的第五站控制设计任务书
1.1本站基本介绍
一．结构：
由平移工作台、吊臂、机械手、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O口板、通讯接口板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成工件的安装与搬运。
夹爪（机械手）吊臂
升降缸
平移工作台左缸调理组合
I/O接口板电缆C1右缸
电磁阀组合
控制面板
1．平移工作台：
由左缸、右缸和工作台面（直线轴承）等组成。
该机械结构将左、右缸的直线运动转化成机械手臂圆周运动。
利用两气缸的终末端位组合完成四位的定位（完成前站位、中间站位、后站位的操作）。
2．吊臂抓取结构：
由吊臂结构升降缸、夹爪缸组成。
手臂上下夹取完成几站间取和放工件操作。
3．I/O接口板：
将桌面上的输入与输出信号通过电缆C1与PLC的I/O相连。
4．控制面板：
完成设备启动上电等操作（具体在按钮上有标签说明）。
5．废料存放位：
用来存放加工站中的不合格工件。
6．光纤传感器：
在夹爪与安装工位装有光纤传感用来检测工件夹取成功与否并发出报警。
二．电气特性指标：
1．输入电压：
交流220V/0.8A，50Hz。
2．输出电压：
直流24V/4.5A;（设备执行驱动电压）
3．工作环境：
0到55℃工作，-20℃到70℃保存。
相对
湿度：
35-85﹪，禁止腐蚀性，可燃性气体接触，防止导电尘埃。
4．气压工作在0.4-0.6Mpa之间。
第五站工艺流程描述
流程介绍：
PLC上电，M8002得电置M0为1（左移指令开始），等待上电操作（上电后X16为1）到下步，复位灯亮（提示按复位按钮），按下复位按钮到下步，进行复位操作完成后（用传感器信号等反映完成情况）进入下步，开始灯亮（提示按开始按钮），按下开始按钮进入下步，等待上站工件到，到后进入下步，升降缸下降，夹爪闭，升降缸上升，右缸回（到安装位），等安装站准备就绪，升降缸下降，夹爪开，升降缸上升给安装站放好信号，等安装完，升降缸下降，夹爪闭，左缸回（到后站位），等后站就绪，升降缸下降，夹爪开，升降缸上升，给后站放好信号，左、右缸出（到前站工位），返回M5。
1.2电气线路图和气动回路图
气动原理图
1.3PLC的I/O接口板接线图
包含外部对应I/O接线板端口与PLC输出的连接中名称对应器件说明PLC地址的对应表如下：
安装搬运站I/O地址分配表
输入部分
X0
1B1
磁电开关（左缸缩回位）
X1
1B2
磁电开关（左缸伸出位）
X2
2B1
磁电开关（右缸缩回位）
X3
2B2
磁电开关（右缸伸出位）
X4
B1
光纤传感器（夹爪工件检测）
X5
4B1
磁电开关（升降缸缩回位）
X6
4B2
磁电开关（升降缸伸出位）
X7
B2
光纤传感器（安装位工件检测）
X10
S1
开始按钮
X11
S2
复位按钮
X12
S3
特殊按钮
X13
S4
自动/手动按钮
X14
S5
单站/联网按钮
X15
S6
停止按钮
X16
KM0
上电继电器常开触点
X15
S6
停止按钮
输出部分
Y0
1Y1
左缸电磁换向阀（出）
Y1
1Y2
左缸电磁换向阀（回）
Y2
2Y1
右缸电磁换向阀（出）
Y3
2Y2
右缸电磁换向阀（回）
Y4
3Y1
夹爪缸电磁换向阀（开）
Y5
3Y2
夹爪缸电磁换向阀（闭）
Y6
4Y1
升降缸电磁换向阀（回）
Y10
L1
开始灯
Y11
L2
复位灯
Y16
上电（触摸屏控制）
Y17
KM1
急停继电器（触摸屏控制）
I/O接线图
1.4顺序流程图（附录）与控制面板
①程序流程图
M8002
M0
X16=1
M1Y11=1（复位灯闪）
X11=1
M2Y4=1,Y6=0（夹爪开,升降缸出）
X6=1
M3Y0=1,Y2=1（转左工位）
X1=1&X3=1&X4=1
M4Y10=1（开始灯闪）
X10=1
M5等3站发信
X12=1（3站发信）
M6Y6=1（升降缸回）,读大工件信息
X5=1
M7Y5=1（夹爪闭）,T0=0.8S
X4=0&T0=1
M8Y6=0（升降缸出）
X6=1&X4=0
M9Y3=1（转安装工位）,向3站发信
X2=1&X4=0
M10Y6=1（升降缸回）
X5=1&X4=0
M11Y4=1（夹爪开）,T1=0.8s
T5=1&X7=1
M12Y6=0（升降缸出）,向4站发信，等4站信号
X6=1&X7=1&X12=1（4站发信）
M13Y6=1（升降缸回），读小工件信息
X5=1
M14Y5=1（夹爪闭）,T2=0.8S
X2=0&T2=1
M15Y6=0（升降缸出）
X6=1
M16Y1=1（转右工位），等6站信号
X0=1&X2=0&X12=1（6站发信）
M17Y6=1（升降缸回），发大小工件信息
X5=1&X2=0
M18Y4=1（夹爪开）,T3=0.8s
T3=1
M19Y6=0（升降缸出）
X6=1
M20Y0=1,Y2=1（转左工位）
X1=1&X3=1&X4=1
M21返回M5
将编制好的程序送入PLC,运行通过，并将程序存盘。
废料处理流程图：
待自第三站的工件到达且有废料，本程序中的XOO2常开触点闭合，机械手进行废料处理工序，将废料利用夹爪夹住送至第三工位。
②控制面板
各站都可通过一控制面板来控制PLC的控制程序使各站按要求进行工作，一个控制面板上有5个按钮开关，二个选择开关和一个急停开关（同时可用于简单PLC实验中单独使用）。
A．各按钮开关的控制功能定义为：
（从左到右另有标签说明）
带灯按钮，绿色开始（X10）
带灯按钮，黄色复位（X11）
按钮，黄色特殊功能按钮（X12）
两位旋钮，黑色自动/手动（X13）
两位旋钮，黑色单站/联网（X14）
按钮，红色停止（X15）
带灯按钮，绿色上电
急停按钮，红色急停
1.5触摸屏控制画面
为使MPS（模块化生产系统）有一个更好的人机界面，能直观的了解MPS所属各站工作的状态，我们用MITSUBISHIF940GOT触摸屏开发了这个操作界面。
为使整个MPS系统能正常工作，在系统接通电源之前，首先检查MPS所属各站485BD通讯模块接口是否接牢，触摸屏GOT与PLC的通讯线是否已与PL连接好……
MPS系统接通电源后，GOT随即启动，首先是开机画面。
点击“进入！
”键即进入菜单选择。
点击“上电”键，复位灯开始闪烁，再按复位键，点击“复位”键，这时机器开始动作，回原点，同时开始灯闪烁，提示我们按开始键，点击“开始”键，机器运行到等工件位，当前站有工件送过来并放好，点击“特殊”键，机器开始执行放工件的命令，放好后，机器又回到等工件位。
每一个按键都能实现其对应的单步操作。
设置界面，可以实现时间设置，背灯，对比对设置。
。
自动软元件地址表
开始按钮
x10
复位按钮
x11
特殊按钮
x12
手/自按钮
x13
单/联按钮
x14
上电按钮
x15
急停按钮
x16
1.6组态王控制画面
组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。
通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。
其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。
尤其考虑三方面问题：
画面、数据、动画。
通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。
组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。
而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。
点击“上电”键，复位灯开始闪烁，再按复位键，点击“复位”键，这时机器开始动作，回原点，同时开始灯闪烁，提示我们按开始键，点击“开始”键，机器运行到等工件位，当前站有工件送过来并放好，点击“特殊”键，机器开始执行放工件的命令，放好后，机器又回到等工件位。
第二章MPS系统的两站联网PLC控制设计
第五站联网PLC序流程图：
T4
软元件地址表：
地址具体说明
主站地址/CCINK地址
从站号/地址
地址具体说明
5站给3站信号（废品处理结束）
M80
FROM-M80
5站TO-M80
给3站处理结束
5站给3站信号（已取走）
M80
FROM-M89
5站TO-M89
给3站已取走信号
3站给5站信号（颜色）
M151
TO-M100
5站FROM-M100
3站工件颜色
3站给5站信号（废品）
M151
TO-M200
5站FROM-M200
3站有信号
3站给5站信号（可以取）
M95
TO-M95
5站FROM-M81
3站工件到位
第三章设计中遇到的难题及解决的办法
问题一：
两段移位指令编写问题
采用移位指令时，由于程序过长，分成两段写成。
但是在两端连接处，赋值值没有传递下去。
经过老师指导，发现吗第二段开始m10没有得电，可以将上一段最后一个m9串联到第二段，并将移位指令写成【sfltm9m10k13k1】
问题二：
传感器硬件问题
运行程序后，发现爪臂重视不能回到原位，时常出现停止不动的问挺。
以为是程序错误。
经过老师指导，在监控模式下，发现一个传感器一直没有得电，查看实验台发现，传感器没有固定好，将传感器固定之后，程序正常运行。
问题三：
计时器问题
爪臂在原位爪工件是，还没有完全下降就转到下一个工位。
经过老师指导，发现是定时器设置时间过短。
将定时器时间改长后，问题得到解决。
第四章设计心得与体会
时间过得很快，一转眼，为期两周的PLC课程设计就要结束了，在这次课程设计中，我学习了如何对MPS系统单站PLC控制设计，如何通过adp在制作触摸屏画面，以及借助“组态王”软件设计控制画面对MPS系统单站控制，并学习了MPS系统的两站联网的设计。
这次课程设计是对我们在机电传动课上所学知识的检验与拓展.
在老师的指导下我们最终完成设计任务。
从MPS系统的PLC控制程序到触摸屏到组态王设计以及两站联网的设计，我都以主要设计者角色带领组员一起研讨一起测试，在这过程中，我们遇到了各种各样的困难，但是在老师的耐心指导下，还记得在PLC控制程序的调试过程中，我们的程序总是不能正确有运行，在老师的指点下，最终能够正确运行了，而且非常完美，体会到了学习的乐趣。
编写程序调试程序是一个漫长的过程，充满曲折和反复，最后还是老师帮忙找出错误，最后成功的喜悦让人非常欣慰，有着很强烈的成就感，这种感觉只有真正参与并且在不断地失败后仍然坚持下来的人才能体会到的。
而在触摸屏和组态王控制画面的设计过程中，我们同样也遇到了许多困难，在老师的讲课后，我们坚持学与问相结合，将所有组员发动起来，共同完成了触摸屏和画面的设计，并实现了完美运行，充分体会到了合作快乐，同时认识到了团队合作的重要性。
这次PLC课程设计我认为是对我自身很好的锻炼，使我对PLC控制方面的知识获得了长足的进步。
总的来说，这次机电控制系统课程设计是我学会了很多，感谢老师！
！
第五章参考资料
1.《机电传动控制》邓星中编华中科技大学社出版
2.《PLC应用开发技术与工程实践》求是科技编著人民邮电出版社
3.《MPS补充资料》
4.《SRS-M05资料》
5.《ADPV61~1触摸屏说明书》
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