PLC应用系统设计基础知识.docx

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1、P1.C课程设计专业：班级：姓名：学号：谀计裁各屯立a分设计内6小分IOIOHfi11三日录图表问肥.行工Z来统1/0电线-笊图K加牛H中今也权比、字体*分优A1t土电*”,0狼HkXH35346分析曷求”“HM,计能力欠88558t1.810IOIO2010年06月目录摘要3第一章P1.C应用系统设计基砧知识41.1 P1.C控轲系蜕设计的原则和内容41.2 P1.C的选型41.2.1 性能与任务相适应51.2.2 P1.C的处理速度应满足时实控制的要求51.2.3 P1.C应用系统结构合理.机型系列应统一5第二章P1.C在大小球的分掠系统中的谀计62.1系统的功能2.2 大小玳分拣系统的结

2、构2.3 I/O掘址及工作框ffi72.4 大小球分拣的设计思2.5 机械手分拣或控制系统的捶线图9第三聿机械手分拣大小球系统的控制程序103.1 机械手分拣大小球控制的程序流程图103.2 机械手分拣大小球控制程序的怫形图11第四章总叁才文18摘要机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能局部地代替人的劳动并能到达生产工艺的要求，遵循一定的程序、时同和位置来完成工件的传送。因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国,近代几年来也有较快的

3、开展，并取得一定的成果，受到各工业都门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料撤运机械手，采用的德国西门子37-200系列P1.C,对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。用于分捡大小球的机械装置.我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。关键询：机械手、P1.C.大小球第一章P1.C应用系统设计基础知识P1.C应用系统设计主要包括硬件设计、软件设计、施工设计和安装调试等内容。本课程设计着重在系统设计和程序设计。1.1 P1.C控制系统设计的原则和内容。P1.C的选择除了应满足技术指标的要求外，还应着重考虑产品的技术支持与售后效劳等情况。最

4、大限度地满足被控对象或产生过程的控制要求。对于一些原来用继电接触器线路不易实现的要求，使用P1.C后，将很容易实现。在满足控制要求前提下,力求使控制简单、济、掾作和维护方便。对一些过去较为繁场的控制可利用P1.C的特点加以简化，通过内部程序化外部接线及操作方式。保证控制系统的平安、可靠。同时采取软件兼施的方法。考虑到生产的开展和工艺的改良，选择P1.C容量及1/0点数时,应适当留有裕量。一个系统完成后，往往会发现一些原来没有考虑到的问翘，或者新提出的问题,如果事先留有裕量。则P1.C系统极易修改。同时对日后系统工艺的变更提供方便。当然对千不同的用户，要求的侧重点不同，设计的原则也应有所区别，如

5、果以梃高产品和平安为目标,则应将系统可靠性放在设计的重点，设置考虑采取冗余控制系统：如果要求系统改善信息管理，则应将系统通信能力与总线网络设计加以强化；如果系统工艺经常变更，则事先充分考虑。1.2 P1.C的选型在满足控制要求的前提下，选型时应选择域正确的性能价格比，具体考虑以下几点。1.2.1 性能与任务相适应对于开关是控制系统的应用系统，当对控制要求不高时，可选用小型P1.C（如西门子公司S7-200系列P1.C或OMON公司系列CPM1.A/CPM2A型P1.C）就能满足要求,如时小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等。对于以开关量控制为主，带有局部模拟量控制的应用系统，如对工业生产中富

6、遇到的温度、压力、流量、液位等连段量的控制,应选用带有A/D转换的模拟量输入模块和带有D/A转换的模拟量输出模块，配接相应的传感器、变送器和驱动装置，并且选择运算功能较强的中小型P1.C,如西门子公司的S7-300系列P1.C或OMRON公司的C0M/CQM1H型P1.C.对于比较复杂的中大型控制系统，如闭环控制、PID调节、通信联信网4等，可选用中大型P1.C（如西门子公司的S7-400系列P1.C或OMRON公司的C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1等P1.O.当系统的各个控制对象分布在不同的地域时，应根据各局部的具体要求来选择P1.C,一组成一个分布式的控制系统。1.

7、2.2 P1.C的处理速度应演足时实控制的要求P1.C工作时,从输入信号控制存在着滞后现象，即输入量的变化.一般要在12个扫描周期之后才能反映到输出蜡，这对于一般工业控制是允许的。但有些设备的实时性要求教高，不允许有教大的滞后时间。例如,P1.C的1/0点数在几十到几千点范围内，这时用户应用程序的长短对系统的响应速度会有较大的差异。滞后时间应控制在几十毫秒之内，应小于普通维电器的动作时同。1.2.3 P1.C应用系统结构合理、机型系列应统一P1.C的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构把P1.C的I/O和CPi1.放在一块电路板上，省去插接环节，体积小，每一I/O点的平均价格比模块式的廉价，

8、适用于工艺过程比较稳定、控制要求比较简单的系统。模块式P1.C的功能扩展，I/O点数的增减,输入与输出点数的比例，都比整体式灵活。维修更换模块、判断与处理故障快方便,适用于工艺过程变化教多、控制要求复杂的系统。在使用时，应按实际具体情况透行选择结合以上几点，在设计P1.C机械手在大小球分选系统中用的P1.C的选型为西门子57-200系列的可编程控制器。第二章P1.C在大小球的分拣系统中的设计2.1系统的功能机械手分班大小球的控制功能要求为：1）原位：机械手原始状态为左上角原位处，即上限开关1.S3及左限开关1.S1.压合，同时机械手处于放松状态和球槽内有球（接近开关PS吸合），这时原位显示亮，

9、表示准备就绪。2）按下启动按钮SB1.后，机械手下降，经过2s后机械手一定会碰到球。如果同时碰到下限开关1.S2,则一定是小球；如果此时未碰到下限开关1.S2,则一定是打球。3）机械手吸住球后就提升，碰到上限开关1.S3后就右行。4）如果是小球，则右行到1.S4处；如果是大球，则右行到1.S5处。5）机械手下降，当碰到下限开关1.S2时,将小球暮放到小球容器中；如果是大球，则绛放到大球容器中。6）释放后机械手提升，碰到上限开关1.S3后，左行。7）左行至碰到左限开关1.SI时停下来，至此，一个工作循环结束。2. 2大小球分拣系统的结构机械手分拣大小球的工作示意图如国1.1所示.图1.1机械手分

10、拣大小球的工作示：出2.3 I/O编址及工作框图输入地址对应的外部设备植出地址对应设备的操作10.0没备的启动按钮Q0.0机械臂上升10.1上移展位开关Q0.1机械臂下降10.2下移五位开关QO.2机械臂左行10.3左移限位开关Q0.3机械臂右行10.4大小球的选择开关Q0.4机械臂吸球/放球10.5小球的选择开关定时暑定时时间10.6大球的限位开关T372S10.7设备的停止按钮T382S11.0连续运行按钮11.1单周期运行按钮11.2单不运行按钮11.3回原点运行11.4单步运行的辅助按钮2.4 大小球分拣的设计思想1）当输送机处于起始位置时，上限位开关和左限位开关被压下，极限开关新开。

11、2）启动装置后，拉球装置下行，一直到极限开关闭合。此时。若碰到的是小球.则压力传感器仍为断开状态：若磴到的是大球，则压力传感器闭合状杰。3）吸起小球后，则捡球装置向上行，碰到上限位开关后，拉球装置向右行；碰到右限位开关（小球的右限位开关）后，再向下行，型到下限位开关后，将小球释放到小球箱里，然后返回到原位。4）如果吸起的是大球，捡球装置右行碰到另一个右眼住开关（大球的右限位开关）后，再向下行，理到下五位开关后，将大球程放到小球箱里，然后返回到原位。2.5 机械手分拣球控制系统的接线图EEE/E/E/E/E/EE/E/E/E/E/E/第三章机械手分拣大小球系统的P1.C程序3.1机械手分捡大小球

12、控制程序流程图根据要求，该控制流程根据吸住的是(大球、小球)有两个分支，此处应为分支点，且皤于选择性分支。分支在机械灯下降之后根据接近开光(XO)的通断，分别将球吸住、上升、右行到SB4或SB5处下降，此处应为集合点。然后再释放、上升、左移到原点。Ss当按下SVO1时，S0.0得电，如果转换条件满足，SOJ得电拉球装置下降捡球平板，当下降的捡球平板荏到下限开关SB2时，S0.2得电，停止下降，捡球装置给平板处的电磁线图(KM)通电，捡球平板产生电能吸力吸住钢球,此时压力感应器10.4用来判断是吸住的大球还是小球,如果压力感应器10.4的输出断开，说明吸住的是小球，而如是闭合的,则说明吸住的是大

13、球。当吸住钢球后，S0.3得电捡球平板上升，碰到上限开关后开始右行，10.5为小球位限位开关，10.6为大球位限位开关，在右行的过程中，如果吸住的是大球，S0.6得电，则要到碰到10一6才停止右行,S0.7得电.下降到下限开关位置，S1.O得电，断电释放钢球，然后SI.0用电上升到上限开关位置停止上升，S1.2得电.开始左行，碰到左极限停止左行；而如果是吸住的小球，则在右行的时候碰到10.5就停止右行，S0.7得电，下降到下限开关出停止下行，S1.O得电，断电释放钢球，然后上升到上极限位置停止上升，S1.2得电，开始左行，到左极限停止左行，吸球时间T37为2s,释放球时间T38也为2s)当将旋

14、钮开关11.0后.系统由开始捡球到放球，返回再次开始捡球,如此循环不断的进行捡球和放球的过程，直到按下停止按钮，系统才停下来不工作。当系统在连续运行时，停止方式有两种，一种是正常停止：就是按下停止按钮后，系统要将整个周期剩下的步嘤全部进行完，然后回到原点才停止工作。另外一种是紧急停止：就是用来处理紧急情况下未及时停止整个系统工作的.一按紧急停止，系统立刻停止，不管巳经工作到什么位置。3.2机械手分拣大小球控制程序的梯形图MO2T37UMM2OMQ3TI1I11F-TS)MQ2R)1Netwmk5IM03101MZOMO4TI1IHH-p-cOM031.-CR)1INwock6IMQ4IQ5M20MO7FI1IPI-s)Netwock1IMQ2T37IQ4M20M05II1I1I11s)1.-PNctwmk8M0610.6MZOMO1.7TI1I1H-PM0.61.(R)1Network10Netwofk11I-MIOT38M20M1.1-II1I1,1rs)M；,O1.-ONetwork12Mi1.IQ3M20M1.