PLC课程设计说明书zrt.docx
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PLC课程设计说明书zrt
JIANGSUUNIVERSITY
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
学校:
江苏大学
学院:
机械工程学院
班级:
学号:
姓名:
指导老师:
毛卫平,薛青
2011年7月1日
目录
一．研究课题
二．课程设计目的
三．使用的目的
四．课程设计要求
五．电气特性指标
六．MPS的第四站PLC控制设计
1.气动回路图及上电电气线路图
2.PLC的I/O分配表,I/O接线图（包括电气线路图）
3.顺序流程图
4.触摸屏控制画面及说明,控制信息软元件地址表
5.组态王控制画面及说明
七．MPS系统的两站联网PLC控制设计（第4站和第5站）
八．调试过程中遇到的问题及解决方法
九．设计收获和体会。
十．参考资料
十一．附录
一:
研究的课题
模块化生产教学系统的PLC控制
二：
课程设计的目的
通过对模块化生产教学系统（MPS）中单站和两站联网的PLC控制设计，全面了解和掌握PLC控制系统的设计方法，包括外部电路,气动回路设计，程序设计，PLC和PLC之间的通讯，系统调试，同时熟悉触摸屏人机界面和组态王软件在PLC控制系统中的应用。
三：
使用的设备
㈠模块化生产教学系统（MPS）
㈡配备组态王、GXDeveloper、EB500V274软件的电脑
㈢MPS-威伦触摸屏
㈣PC与PLC、PC与触摸屏的通信电缆
四：
课程设计要求
⒈MPS系统设计介绍及工艺流程图
自动化生产教学系统是为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实验设备。
该装置由六套各自独立而又紧密相连的工作站组成。
这六站分别为：
上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
该实验装置的一大显著特点是：
具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。
将六个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。
在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站……直至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
由于该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）、传感器等多种技术，给学生提供了一个典型的综合科技环境，使学生将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。
因此该套装置非常适合对在校学生和初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。
五.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。
六.MPS系统的第四站PLC控制设计
1．
（1）气动回路图
（2）上电与急停回路
2．PLC的I/O分配表及I/O接线图
（1）I/O分配表
输入部分
X0
1B1
1#回转缸的摆出位
X1
1B2
1#回转缸的摆回位
X2
2B1
2#料仓缸的缩回位
X3
2B2
2#料仓缸的伸出位
X5
4B1
4#推缸的缩回位
X6
4B2
4#推缸的伸出位
输出部分
Y0
1Y1
回转缸出
Y1
1Y2
回转缸回
Y2
2Y1
料仓缸出
Y3
2Y2
料仓缸回
Y4
3Y1
停吸
Y5
3Y2
吸气
Y6
4Y1
推缸出
（2）I/O接线图
1）输入：
外部对应I/O接口板端口与PLC输入的连接
2）输出：
外部对应I/O接口板端口与PLC输出的连接
3.顺序流程图
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，摆缸出，推工件缸出（上小工件），摆缸回，吸盘吸气，推缸回，摆缸出，吸盘停止吸气，摆缸回，根据条件换仓，发前站安装完信号，等待下站取走，返回M3
4．触摸屏控制画面及说明,控制信息软元件地址表
（1）开机界面：
采用功能键来定监控界面，报警界面，手动界面和时间界面。
来实现画面的转换。
（2）监控界面：
从左到右分别是开始，复位，特殊，手自转换，单联转换，停止，上电，急停开关。
其中急停，手自和单联开关是采用转换型开关。
其他都是复归型开关。
（3）报警界面：
当出现系统故障的时候报警界面会出现显示，滚动条和报警信息说明都会显示哪里出错。
（4）手动界面：
采用复归型开关来实现四个方向的点动，采用转换按钮实现缸的推出和复位，另外注意的是复位开关只是实现复位的预准备。
复位仍然需要监控界面的复位开关。
（5）时间界面：
时间的显示，和电脑的显示时间或者PLC的时间同步。
利于操作的进行。
控制信息软元件地址表：
软元件
地址
开关类型
开始按钮
X10
复归型开关
复位按钮
X11
复归型开关
特殊按钮
X12
复归型开关
手自转换开关
X13
切换开关
单联转换开关
X14
切换开关
停止按钮
X15
复归型开关
上电按钮
Y16
复归型开关
急停开关
Y17
切换开关
5．组态王控制画面及说明
按上电按钮后，复位灯闪；按复位按钮，开始灯闪，料仓缸、推料缸、摆动缸开始复位；按开始按钮后，等待出料；按特殊按钮（模拟工件到位信号，手自开关及单联开关模拟工件颜色信号），执行工作指令。
地址分配表
软元件
地址
软元件
地址
开始按钮
X10
单联转换开关
X14
开始灯
Y10
停止按钮
X15
复位按钮
X11
上电按钮
Y16
复位灯
Y11
上电灯
X16
特殊按钮
X12
急停开关
Y17
手自转换开关
X13
七．MPS系统的两站联网PLC控制设计（第4站和第5站）
M500
4站给5站信号（就绪）
M501
4站给5站信号（安装完）
M502
4站给5站信号（小工件颜色）
M600
5站给4站信号（工件到）
M601
5站给4站信号（已取走）
八．调试过程中遇到的问题及解决方法
问题一：
在将初始程序输入调试过程中，按下开始按钮进入下步，等待上站工件到，到后进入下步，摆缸出，推工件缸出（上小工件），摆缸回，但每次摆缸都没回到位吸盘便吸气，然后摆缸出，这样吸盘还没碰不到工件就又摆出了。
解决方法：
经过简单分析可知，吸盘吸不到工件是因为吸气过早所致，再有顺序流程图知吸气步M7过早是输入X1（回转缸的摆回位）所致。
所以我们检查了决定X1的传感器，果然发现它能在两个位置有输入信号（X1=1），除了在正常的摆回位有输入外，在摆回到这个位置之前的某一位置也有输入。
所以摆缸摆回到这一位置就返回了，吸盘也就碰不到工件。
我们在原程序中加了一个时间定时器T，使得吸气步M7的条件为X1&T1，只要T时间设置合理即可使得摆缸摆回到正常的摆回位才进入吸气步M7即吸盘才开始吸气。
问题二：
在触摸屏的程序调试过程中，发现从开机界面进入监控界面后不好在进入其他界面如报警界面、手动界面、时间界面等.
解决方法：
在源程序的每个编辑界面中加入开关VIEW，以便完成进入各个相应面板上的操作.
九．设计的收获和体会
两周的模块化生产教学系统的PLC控制系统设计实习就这样以设计小结的形式结束了，回顾这短暂的两周，紧张而又充实。
虽然因参加红歌会而耽搁了不少时间，但其间的设计收获的经验与结果都是不错的。
现做总结如下：
从单站PLC控制设计，到在计算机上应用相关软件制作触摸屏控制画面,并应用触摸屏控制PLC,再到利用"组态王"软件对MPS系统的单站监控,最后进行了MPS系统的两站联网PLC控制设计.此过程中遇到不少难题，也因此有了不少收获。
首先，由于该系统由机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC、传感器等多种技术组成，使我们将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。
尤其是理论知识与实际生产的结合。
以前总是认为想我们科班出身的学生只要在电脑前编编程序画画图就行了，现在看来这个想法很可笑。
因为离开实际的理论是空洞无力的，闭门造车只会事半功倍。
要想真正编好一个PLC程序，我们需要在实际中不断反复调试，找出与理想功能的差别，在这一实践中不断改进发展理论PLC程序，直至完全符合要求。
其次，遇到困难不要慌，要一步步分析找出错误的前因后果，各个击破。
我们在PLC程序的调试过程中遇到不少错误，比如吸盘还没碰到工件便摆出了，我们经过一步步推理，找出原因是X1除在理想位置有输入外，在另一位置也有输入，找出这一原因后我们很快提出了改进方案。
所以，出现错误并不可怕，可怕的是不知道错误出在哪，在这一过程中也进一步提高我们分析错误，找出原因的能力。
最后，通过这一次有关PLC编程的系统学习，我对模块化PLC控制系统设计也有了一定的感性认识。
PLC程序是连接计算机和机械设备的一座桥梁，它使我们控制与监测仪器设备变得更加简单可靠。
我们只要坐在电脑前便可实施生产控制。
另外，PLC程序不像计算机语言那样晦涩难懂，其程序相对简单易读，适合技术人员编写和检查。
作为工业的三大支柱之一，PLC的应用前景将越来越广阔。
尤其在中国，中、大型的PLC系统的自主生产能力还远落后与发达国家，生产基本依赖于进口。
此次PLC编程的系统学习只是一个序曲，作为学机械的我们应在以后的学习工作中对PLC进行更多的学习和钻研。
此外，感谢在模块化生产教学系统的PLC控制系统设计实习过程中给予我帮助的毛老师、薛老师及各位同学。
十．参考资料
[1]．吴启红.变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术实操指导书.机械工业出版社,2008.
[2]．莫操君.自学自会PLC指令—三菱FX2N编程技术及应用.机械工业出版社,2009.
[3].邓兴中.机电传动控制.华中科技大学出版社
[4].张兴国.可编程序控制器技术及应用.中国电力出版社
十一.附录
程序清单：
包括单站及联网主站或从站
线路图：
包含所有接线图
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