1、进一步加快CPU处理速度;变革操作控制方式,以增加对输入输出快速反应能力;由整体结构向小型模块化结构发展,增加配置的灵活性,降低成本; 进一步系统提高可靠性。1.3控制要求本次设计的大、小球分类选择传送PLC控制要满足以下控制要求:机械臂起始位置在机械原点,为左限、上限并有显示;有起动按钮和停止按钮控制运行,停止时机械臂必须已回到原点; 起动后机械臂动作顺序为:下降吸球上升(至上限)右行(至右限)下降释放上升(至上限)左行返回(至原点);机械臂右行时有小球右限(X4)和大球右限(X5)之分,下降时,当电磁铁压着大球时下限开关X2断开,压着小球时下限开关X2接通。 第二章 硬件设计2.1 主电路
2、设计大、小球分拣传送实质上是由电动机控制的机械臂完,其主电路就是电动机的正反转电路。主电路电路图如图2-1所示。图2-1 大、小球分类选择传送PLC控制的主电路电路图2.2 I/O地址分配及接线图按照设计要求,我们设定好输入量与输出量,定义各个量的含义,并对它们进行地址分配。本系统的I/O地址分配如表2-1所示表2-1 大、小球分类选择传送PLC控制的I/O地址分配输 入输 出X0启动按钮Y0原点显示X1左限位开关Y1下行X2下限位开关Y2上行 X3上限位开关Y3 右行 X4右限位开关Y4 左行 X5Y5 吸球 X6接近开关 X14停止开关根据控制要求,设定好各个量的地址分配之后,我们把其对应
3、的I/O接线图绘制出来,其I/O接线图如图2-2所示。图2-2 大、小球分类选择传送PLC控制的I/O接线图2.3元件的选择选按钮时,按照按钮的使用场合、控制回路要求、工作状态与工作情况等原则选择按钮。其一般规格为交流500V,允许持续电流5A,红色按钮表示停止,绿色按钮表示启动。根据这些我们选择实用的按钮。行程开关有直动式、滚动式和微动式三种。直动式行程开关结构简单,成本低,但容易烧蚀触头。滚动式行程开关克服了直动式的缺点,但其结构复杂,价格也较高。考虑到我们所做的系统比较小,我们选择体积小,动作灵敏,适用于小型机构的微动式行程开关。接近开关是对接近它的物体有感知能力的一种位移传感器利用传感
4、器对接近物体的敏感特性达到控制开关通断的目的。通常分为霍尔接近开关,超声波接近开关,高频振荡式接近开关。本设计中我们采用霍尔接近开关X6检测是否有球。接触器主要用于远距离频繁接通和分断交直流主回路及大容量用电回路的低压控制电器。根据负载特性、被控电路电流大小、被控电压等级以及控制电压等级等,我们选择交流电磁式接触器CJ12系列,它适用于交流50HZ,额定电压至380V,额定电流至600A的电路。本设计中电磁阀主要用于机械臂吸球与放球动作的控制,电磁阀线圈通电后产生电磁吸力将铁球吸住,线圈断电后,释放铁球。电磁阀常用于机械控制,分为直动式、分布直动式和先导式,从实用性、经济性、可靠性等因素考虑,
5、我们选择直动式电磁阀熔断器在电路中主要起短路保护作用,过载或短路时熔体发热而熔断,从而达到保护电路的目的。它具有体积小,便于维护,价格低廉,分断能力强,限流能力好等优点,有NT、RT、RL、FA4等系列,我们选择额定分断能力100KA、最大额定电流400A的有填封闭管式熔断器RT15型作为电路熔断器。在本设计中,我们要实现大、小球的分拣传送,实现其上下、左右移动,就要用到能实现正反转的交流异步电动机。异步电动机主要用于拖动各种生产机械,结构简单,使用方便,运行可靠,成本低廉,效率较高。 第三章 软件设计3.1系统流程图根据设计要求,对大、小球要分类传送的控制要求,画出系统流程图。系统流程图如图
6、3-1所示。 图3-1 大、小球分类选择传送PLC控制的系统流程图3.2顺序功能图顺序功能图如图3-2所示。图3-2大、小球分类选择传送PLC控制的顺序功能图3.3梯形图和指令表系统的梯形图如图3-3所示。 图3-3 大、小球分类选择传送PLC控制的梯形图根据梯形图写出系统的指令表0 LD M8002 1 SET S0 2 STL S0 3 LD X1 4 AND X3 5 SET S20 6 STL S20 7 OUT Y0 8 LD X0 9 SET S21 10 STL S21 11 OUT Y1 12 LD X2 13 AND X6 14 SET S22 15 LDI X2 16 AN
7、D X6 17 SET S25 18 STL S22 19 SET Y5 20 OUT T0 21 K10 22 LD T0 23 SET S23 24 STL S2325 OUT Y226 LD X327 SET S2428 STL S2429 OUT Y330 LD X431 SET S2832 STL S2533 SET Y534 OUT T035 K1036 LD T037 SET S2638 STL S2639 OUT Y240 LD X341 SET S2742 STL S2743 OUT Y344 LD X545 SET S2846 STL S2847 OUT Y148 LD X
8、2 49 SET S29 50 STL S29 51 RST Y5 52 OUT T1 53 K10 54 LD T1 55 SET S30 56 STL S30 57 OUT Y258 LD X359 SET S3160 STL S3161 OUT Y462 LD X163 ANI X1464 SET S2065 RET66 END 3.4程序分析电路接通后,M8002产生触发脉冲同时按下左限开关X1、上限开关X3对系统置位,显示原点Y0灯亮。接着按下启动开关X0,系统启动,开始下行,Y1显示,到达下限X2时,进入选择顺序的两个分支电路。如果此时吸盘吸起的是大球,则下限位开关X2的常开触点闭
9、合,电磁阀Y5通电吸球,延时1秒后开始上升,Y2显示,到达上限X3后即右行;若是小球,则下限位开关X2常闭触点闭合吸球,其余过程同大球。吸住小球向右运行,Y3显示,到达小球右限X4后开始下行(大球是在到达大球右限开关X5后开始下行),Y1显示。到达下限X2之后电磁阀线圈Y5断电放球,然后延时1秒,机械臂开始上行,Y2显示,到达上限X3之后,开始向左移动,Y4显示,回到原点后,原点Y0显示。第四章 结论4.1系统调试打开三菱FX2N系列仿真软件,将梯形图程序输入到计算机,并连接好外部接线图,然后对程序进行调试。首先,系统通电运行后,同时按下X1、X3,观察原点显示Y0,看机械臂是否在机械原点,并
10、有显示。然后,按下启动按钮X0,观察机械臂是否按照本设计设定的工作方式运行。无误后,按下停止按钮,观察系统是否在完成本周期的工作后返回原点,并停留在初始步。若运行过程中出错,则要认真查找出错原因,哪个环节出错,然后作出修改,并重新运行,直至运行结果完全正确。4.2设计感想本次设计的大、小球分类选择传送PLC控制已经结束,纵观整个设计过程,我们从分析问题,到逐渐解决问题,并最终达到预期目的,可以说我收获很大。通过理论分析和不断的实践使得问题得到较好的解决,系统的阐述了设计过程。设计中我们用到流程图、梯形图和指令表,通过实践是我加深了对它们的理解,并熟练掌握了编程方法。同时也认识到,作为新时代的大学生,在竞争如此激烈的社会环境里,动手实践和创新能力显得尤为重要,通过这次课程设计我还发现自己还存在诸多方面的不足。理论知识终究不是实践能力,在实践面前一系列问题就会突然被发现,但是没有扎实的理论知识实践能力就
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