分檢系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)--分揀系統(tǒng)中氣缸延時(shí)控制回路

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　題 目: 分揀系統(tǒng)中氣缸延時(shí)控制回路</p><p><b>　　一、初始條件</b></p><p>　　程序運(yùn)行軟件：西門子S7-300 PLC

2、</p><p>　　二、要求完成的主要任務(wù)</p><p>　　1．控制要求：PLC控制的氣缸延時(shí)控制回路，當(dāng)檢測到貨物到達(dá)行程開關(guān)動(dòng)作時(shí)，氣缸的活塞伸出到位停留5s后再返回，退回到位后在檢查貨物到達(dá)情況，如此往返運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　其中1S1 1S2是位置傳感器</p><p>　　1Y1 1Y2是換向閥電磁線圈</p&

3、gt;<p><b>　　要求：</b></p><p><b>　　繪制PLC接線圖；</b></p><p><b>　　給出符號(hào)定義表；</b></p><p><b>　　編寫控制程序；</b></p><p>　　上機(jī)驗(yàn)證通過程序調(diào)

4、試。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括：</p><p><b>　　設(shè)計(jì)的目的及意義</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案比較及認(rèn)證</b></p><p>　　程序設(shè)計(jì)：軟件思想，流

5、程圖，程序說明</p><p>　　調(diào)試過程記錄及結(jié)果分析</p><p><b>　　參考資料</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　分揀系統(tǒng)中氣缸延時(shí)控制回路1.設(shè)計(jì)的目的及意義</p><p>　　可編程邏輯控制器（Programmab

6、le Logic Controller，PLC），它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。由于其具有使用方便，編程簡單 、功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少、維修工作量小，維修方便等特點(diǎn)，因此迅速發(fā)展成為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的支柱。<

7、/p><p>　　自動(dòng)分揀系統(tǒng)一般由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口組成。控制裝置的作用是識(shí)別、接收和處理分揀信號(hào)，根據(jù)分揀信號(hào)的要求指示分類裝置、輸送裝置進(jìn)行相應(yīng)的作業(yè)。分類裝置的作用是根據(jù)控制裝置發(fā)出的分揀指令，當(dāng)具有相同分揀信號(hào)的商品經(jīng)過該裝置時(shí)，該裝置動(dòng)作，使其改變輸送裝置上的運(yùn)行方向進(jìn)入其它輸送機(jī)或進(jìn)入分揀道口。輸送裝置的主要組成部分是傳送帶或輸送機(jī)，其主要作用是使待分揀商品魚貫通過控制裝置、分類裝置

8、，并沿固定線路運(yùn)送商品。分揀道口是已分揀商品脫離主輸送機(jī)(或主傳送帶)進(jìn)入集貨區(qū)域的通道。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　當(dāng)貨物到達(dá)位置后，觸動(dòng)行程開關(guān)SQ，SQ閉合，氣缸活塞開始伸出，當(dāng)活塞到達(dá)指定位置后，1S1位置傳感器輸

9、出信號(hào)，活塞停止運(yùn)動(dòng)?；钊Ｖ?S后開始返回，退到位后1S2位置傳感器輸出信號(hào)，如此往復(fù)運(yùn)動(dòng)</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）繪制PLC接線圖；</p><p>　　（2）給出符號(hào)定義表；</p><p>　　（3）編寫控制程序；</p><p>　　

10、（4）上機(jī)驗(yàn)證通過程序調(diào)試。</p><p><b>　　3.程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1軟件思想</b></p><p>　　STEP 7軟件開發(fā)系統(tǒng)是一款專門針對西門子公司的S7-300PLC的控制系統(tǒng)開發(fā)軟件。該軟件操作簡單，使用方便。用戶可以直接從工具欄中選擇各種梯形圖指令，可以通過在線幫助

11、功能直接了解各種指令詳細(xì)的使用說明。程序編寫完畢后，用戶可以利用STEP 7軟件提供的語法檢測功能檢測程序的錯(cuò)誤，從而保證送入PLC的程序從語法的角度上來說是準(zhǔn)確無誤的。編譯后的程序可以送入PLC并執(zhí)行，以完成預(yù)期的控制功能。</p><p>　　1. S7-300 PLC的組成</p><p>　　主要組成部分有導(dǎo)軌（RACK）、電源模塊（PS）、中央處理單元CPU模塊、接口模塊（IM）

12、、信號(hào)模塊（SM）、功能模塊（FM）等，通過MPI網(wǎng)的接口直接與編程器PG、操作員面板OP和其它S7的PLC相連。</p><p>　　2.S7-300的擴(kuò)展能力</p><p>　　CPU313一個(gè)機(jī)架上最多只能再安裝八個(gè)信號(hào)模塊或功能模塊，最多可以擴(kuò)展為四個(gè)機(jī)架。中央處理單元總是在O機(jī)架的2號(hào)槽位上，1號(hào)槽安裝電源模塊，3號(hào)槽總是安裝接口模塊，槽號(hào)4至11，可自由分配信號(hào)模塊、功能塊。

13、</p><p>　?。?）CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)，以便對工業(yè)自動(dòng)控制任務(wù)或過程進(jìn)行控制。</p><p>　?。?）輸入和輸出是系統(tǒng)的控制點(diǎn)；輸入部分從現(xiàn)場設(shè)備中采集信號(hào)，輸出部分則控制泵、電機(jī)、以及工業(yè)設(shè)備中的其他設(shè)備。</p><p>　?。?）電源像CPU及其所連接的任何模塊提供電力。</p><p>　　（4）通訊端口允許將S

14、7-300 CPU同編程器及其他設(shè)備連接起來。</p><p>　?。?）狀態(tài)信號(hào)燈顯示了CPU的工作模式（運(yùn)行或者停止），本機(jī)I/O的當(dāng)前狀態(tài)，以及檢查出的系統(tǒng)化錯(cuò)誤。</p><p>　?。?）通過擴(kuò)展模塊可增加CPU的I/O點(diǎn)數(shù)。</p><p>　　（7）通過擴(kuò)展模塊可提供其通訊性能。</p><p>　　（8）一些CPU具有內(nèi)置的實(shí)

15、時(shí)時(shí)鐘，恰CPU需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘卡。</p><p>　?。?）EEPROM卡可以存儲(chǔ)CPU程序，也可以將一個(gè)CPU中的程序傳送到另一個(gè)CPU中。</p><p>　?。?0）通過可選的插入式電池盒可延長RAM中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間。</p><p>　　3.2程序設(shè)計(jì)及硬件配置</p><p>　　由于系統(tǒng)只需要2個(gè)輸入和4個(gè)輸出的I/O端子，CPU

16、可使用CPU313，數(shù)字量輸入模塊為SM321,數(shù)字量輸出模塊為SM322，所使用的硬件配置如表3-1所示，其I/O接線圖如圖3-1所示。 </p><p>　　表3-1 分檢系統(tǒng)氣缸回路控制PLC控制硬件配置表</p><p>　　由以上接線圖及控制要求分析可得S7-300PLC控制分揀裝置的I/O分配表如表3-2所示。</p><p>　　圖3-1 分揀

17、系統(tǒng)PLC控制I/O接線圖</p><p><b>　　3.3接線圖</b></p><p><b>　　如圖3-2所示</b></p><p>　　圖3-2分檢系統(tǒng)氣缸回路控制接線圖</p><p><b>　　3.3程序說明</b></p><p>

18、<b>　　所設(shè)計(jì)的程序如下：</b></p><p><b>　　程序說明：</b></p><p>　　當(dāng)貨物到達(dá)行程開關(guān)SQ(即I0.0),M0得電，氣缸開始運(yùn)行，當(dāng)氣缸到達(dá)指定位置時(shí)，位置傳感器開關(guān)1S1閉合，定時(shí)器T1觸發(fā)，計(jì)時(shí)5s，當(dāng)時(shí)間繼電器到達(dá)5s后，電磁換向閥1Y1觸發(fā)，氣缸活塞開始反向運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)備回到初始位置。</p>

19、;<p>　　等活塞到達(dá)初始位置后，位置傳感器開關(guān)1S2觸發(fā)，同時(shí)1Y1被觸發(fā)，線圈Q4.0得電，常閉開關(guān)Q4.0斷開，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)貨物再次到達(dá)后行程開關(guān)閉合，氣缸活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　4.調(diào)試過程記錄及結(jié)果分析</p><p>　　調(diào)試仿真結(jié)果如圖4-1所示</p><p>　　圖4-1 分揀裝置PLC控制調(diào)試仿真結(jié)果</

20、p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)的這個(gè)機(jī)會(huì)，好好地總結(jié)一下現(xiàn)代物流自動(dòng)化這門課程，將它們分化理解，合理分類，融會(huì)貫通。也不愧老師含辛茹苦的授課和課下的諄諄教導(dǎo)，以及同學(xué)間的團(tuán)結(jié)互助。這次課程設(shè)計(jì)，老師給予我們許多幫助，同時(shí)也為我們指明了方向。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，我們把以前所學(xué)都綜合起來，感覺自己

21、的水平提高很多。我們了解到了做一個(gè)系統(tǒng)的基本常識(shí)，為我們以后從事技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過程中遇到許多困難，在老師的幫助下，通過查資料，把困難都一一克服。另外我們在設(shè)計(jì)的過程中還得到許多同學(xué)的幫助，對于良師益友的幫助，我深表感謝。同時(shí)也感謝學(xué)校提供給我們一次提高的機(jī)會(huì)，我在此深表感謝。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)使我掌握了通過PLC控制分揀系統(tǒng)氣缸動(dòng)作

22、的原理，加深了對PLC結(jié)構(gòu)和原理的認(rèn)識(shí)，對PLC編程原理有了個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)，掌握了定時(shí)器電路的設(shè)計(jì)，對PLC的執(zhí)行過程有了深刻的認(rèn)識(shí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、王永華，現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)（第2版），北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2008</p><p>　　2、李長久，PL