材料分拣装置控制.docx

1、材料分拣装置控制 信息与电气工程学院课程设计说明书（2010 /2011 学年 第 二 学期）课程名称 ： 可编程序控制器课程设计题 目 ： 材料分拣装置控制 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 刘增环 安宪军 王艳芬等 设计周数 ： 2周 设计成绩 ： 2011年 7月8日目录1设计目的3页2课程设计系统分析及任务3页3单元电路设计3页4方案设计即2DB37针-D型接口及I/O地址分配表5页5系统调试方法6页6监控系统7页7技术要求及指标8页8PLC程序清单8页9软件系统设计程序梯形图11页 10课程设计体会17页11参考文献18页12. 评估表18页 一设计目的:1学会材

2、料分拣装置模型电气控制系统设计。2 学会分析设计的理念,为今后发展提供实质性帮助。3 加强同学之间的合作与交流,充分展现团队力量.。4将所学 PLC课程理论合理运用进而为以后的学习打下实践性的基础。5.掌握PLC控制的基本原理, 掌握气动技术、传感器技术、位置控制技术等内容。6.掌握计算机监控软件，掌握计算机上位监控。7.掌握气动方面的减压器、滤清、气压指示,掌握与各类气源之间的接线。二课程设计系统分析及任务:1.熟悉分拣装置实物模型的结构和工作机理。2.理清各路检测型号到PLC的输入通道，包括传感器的原理、连接方法、信号种类、信号调理电路、引入PLC的接线以及PLC中的编址。3.理清从PLC

3、到各执行机构的各输出通道，包括各执行机构的种类和工作机理，驱动电路的构成，PLC输出信号的种类和地址。4.绘制电控系统的电路原理图，编制I/O地址分配表。5.编制PLC的程序，结合实物模型完成系统调试，即能正确实现材料分拣装置的功能。6.技术要求当料仓传感器检测到有物料后，按照一定的时间间隔或按照输送带上物料间隔适当(如物料的间隔不小于某个规定值)的原则，由PLC控制上料汽缸将物料送至输送带上。输送带把物料依次带到各分拣工位。物料经过各分拣工位时，工位上的传感器会检测出是符合检出条件(即材质或颜色是否满足设定条件)，PLC得到传感器发出的符合检出条件信号(即信号有效)时，控制相应汽缸动作将物料

4、推出传送带，送入相应下料斗。PLC要通过输送带电机轴上的编码器跟踪物料的位置，当物料在前3各分拣工位均未检出时，由第四各工位上的汽缸将物料推出传送带，送入下料斗。三、单元电路设计1.实验设备1）材料分拣装置模型 1台2）计算机 1台3）编程电缆 1根2.实验原理及功能 该装置采用台式结构，内置电源，配装西门子S7-200系列主机，转接面板上设计了可与其它PLC或单片机连接的转接口。该装置中，选用了颜色识别传感器及对不同材质敏感的电容式和电感式传感器，分别被固定在网板上本装置还设置了气动方面的减压器、滤清、气压指示等，可与各类气源相连接。分拣出金属中某一颜色块和非金属中某一颜色块。信号板及各传感

5、器位置见(a)，(b) (a)信号板 (b) 传感器位置图 3.实验运行步骤 1）通电状态下，下料时下料传感器动作，传送带运行。电感传感器检测到铁材料时，气缸1动作，将材料块推下。 2）电容传感器检测到铝材料时，气缸2动作将材料推下。 3）颜色传感器检测到非金属材料黄色块时，气缸3动作将材料块推下。 4）其它颜色非金属材料块送到SD位置时，气缸4动作将材料块推下。 5)竖井式下料槽无下料时，传送带运行一个行程自动停机。四、方案设计即2DB37针-D型接口及I/O地址分配表序号对PLC的I/O口硬板位置号序号对PLC的I/O口硬板位置号1I1.3113I0.672I0.3914I0.0153I1

6、.2215I0.784I0.21016I1.5165I1.1317、18Q0.2C6I0.11121、22Q0.0A7I1.0423、24Q0.1B8I1.71225、26Q0.3D9I1.4527、28Q0.4E10I0.41329、30Q0.5KA11I0.5619、33-37COM+24V12I1.61420（0）0 V 1.2DB37针-D型接 2.输入输出功能分配：西门子plc(I/O)分拣系统接口(I/O)备注输入部分I1.7sfw1(推气缸1动作限位)I0.1sfw2(推气缸2动作限位)I0.2sfw3(推气缸3动作限位)I0.3sfw4(推气缸4动作限位)I0.4sfw5(下料

7、气缸动作限位)I0.5sa(电感传感器)I0.6sb(电容传感器)I0.7sc(颜色1传感器)I1.0sbw1(推气缸1回位限位)I1.1sbw2(推气缸2回位限位)I1.2sbw3(推气缸3回位限位)I1.3sbw4(推气缸4回位限位)I1.4sbw5(下料气缸回位限位)I1.5sd(颜色2传感器)预留传感器I1.6sn(下料传感器)判断下料有无I0.0ucp(计数传感器)输出部分Q0.0yv1(推气缸1电磁阀)Q0.1yv2(推气缸2电磁阀)Q0.2yv3(推气缸3电磁阀)Q0.3yv4(推气缸4电磁阀)Q0.4yv5(下料气缸电磁阀)Q0.5m(输送带电机)五、系统调试方法1.通电状态下

8、，在颜色传感器下方的传送带上，放置带有某一颜色料块，调节传感器上的电位器，观察窗口中红黄（或绿）指示灯，当两灯恰同时发光时，该灵敏点即为料块颜色检出点。（注：顺时针旋转检测色温向低端移动，否则反之）2.在电感传感器下方的传送带上，放置铁质料块，调整传感器上两螺母，使传感器上下移动，恰好使传感器上端指示灯发光，该高度即为传感器对铁质材料的检出点。(不同检测体的修正系数见图2所示) 图2 不同检测体的修正系数3.在电容传感器下方的传送带上，放置铝质料块，调整传感器上两螺母，使传感器上下移动，恰好使传感器上端指示灯发光，该高度即为传感器对铝质材料的检出点。4.气压表标值建议调定在0.12 Mpa。六

9、、监控系统 在win98系统中，把光盘放入光驱中，自动运行MCGS组态软件。此时出现对话框，安装MCGS组态软件通用版，直至安装完毕，桌面快捷方式出现两个新图标，即MCGS组态环境和MCGS运行环境。MCGS组态环境为开发编写监控程序平台；MCG$运行环境为运行您所开发的监控程序平台。如果对MCGS软件不太了解。可以先观看多媒体教室。多媒体教室将一步一步指导您如何基本使用此软件。安装监控程序，用windows资源管理器浏览此光盘，找到分拣系统目录下的分拣系统SETUP下的SETUP，EXE，运行SETUPEXE，运行MCGS运行环境，进入监控系统如果出现监控的数据与实际不一样，可能通讯口连接不

10、对，或与PLC连接的不是COM2口，请您换在COM2口上，如果没有COM2的计算机，必须进入MCGS组态环境，如图3所示。用鼠标双击MCGS设备窗口项，设备O-(串口父设备)，双击时见图4更改串口端口号(O-COM1)确认，按F5进入MCGS运行环境，进入监控状态，如图5所示。用户自己编写监控程序。可以观看多媒体教室进行学习编写。七、技术要求及指标；1、输入电压 AC200V240V （带保护地三芯插座）2、气源 0.2Mpa且 VW24, 0= M5.1Network 5 LD M5.1AW VW20, 400= M5.2Network 6 LD I1.4AN C0= Q0.5Network

11、 7 LD M5.1LD SM0.1LD I1.4EUOLDLD I1.6EUOLDCTU C0, 7Network 8 LD M5.1A I1.6O Q0.4AN I0.4= Q0.4Network 9 LD I0.5O M1.0AN Q0.0= M1.0TON T33, +20Network 10 LD I0.6O M1.1AN Q0.1= M1.1TON T34, +50Network 11 LD I0.7O M1.2AN Q0.2= M1.2TON T35, +50Network 12 LD T33O Q0.0AN I1.7= Q0.0Network 13 LD T34O Q0.1AN

12、 I0.1= Q0.1Network 14 LD T35O Q0.2AN I0.2= Q0.2Network 15 LD SM0.1O C0MOVB 16#FF, VB50Network 16 LD M5.1O M5.3AN C0= M5.3Network 17 LD M5.1EUA M5.3SLB VB50, 1Network 18 LD M5.1A I1.4S V50.0, 1Network 19 LD I1.4EUR V50.0, 1Network 20 LD I0.5EUS V50.2, 1Network 21 LD I0.6EUS V50.3, 1Network 22 LD I0.7

13、EUS V50.4, 1Network 23 LDN V50.5A M5.1O Q0.3AN I0.3= Q0.3九软件系统设计程序梯形图-十、课程设计体会 两周的PLC课程设计即将结束，两周的学习让我对PLC机课程有了全新的认识，也进一步认识到学好这门课的必要性，PLC可以解决很多难题和实现多种控制。这次我们小组做的材料分拣控制用到很多电路知识和编程知识，是学习和引用的一次很好的结合。学到了设计一个过程控制系统的基本设计思路，从分析问题到解决问题中我了解了PLC的价值所在，它之所以日趋明显的在工业生产中发挥巨大作用，与它简单可靠灵敏等特点息息相关。这次课设再次发挥了我动手、思考和解决问题的能

14、力。这次的材料分拣装置过程控制让我进一步熟悉了s7200系列PLC的功能，尤其是我们用到的CPU226以及其它的扩展连接模块的工作原理和使用方法 ，对其主机与主机之间通信协议也有所了解，更好的运用了梯形图的编程模块。 这次课程设计的主要目的是掌握PLC的基本功能。通过对下位机S7-200 PLC进行硬件连接，并编写梯形图程序实现其控制功能。这次课程设计中，我意识到必须将理论知识和实践结合的重要性，得到了对课设更深刻的理解和对知识的巩固，来提高自己的实际运用能力和独立思考的能力。在课设过程中我们遇到了困难，如编程中有难题，每次下载运行都不那么顺畅，不过经过多次更改，努力最后终于成功了。团结协作是

15、成功的一项非常重要的保证，我们在一起工作很愉快，互相帮助，互相学习。整个课设过程中老师循循善诱的讲解给我留下了很深的印象，老师的指导在课设过程中至关重要，感谢指导老师，这次课设给我留下了美好的记忆，也学到了很多无法从书本学到的知识。十一、参考文献 1.从入门到精通S7-200张运刚 宋小春 郭武强 编著 人民邮电出版社2007年2.可编程序控制器选择设计与维护殷洪义 主编 机械工业出版社2006年 3西门子S7-200系列PLC应运与开发戴仙金 主编 中国水利水电出版社 20074PLC基础及应运廖常初 主编 机械工业出版社 5电气控制与可编程控制器技术史国生 主编 北京化学工业出版社 2003 课程设计评 语课程设计成 绩指导教师（签字） 年 月 日