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常熟理工学院机械工程学院课程设计目录项目一：大小球分拣控制1、项目的目的和要求...........................................................................11.1项目目的.....................................................................................11.2项目内容.....................................................................................12、控制系统的设计要求以及设计方案................................................22.1控制要求.....................................................................................22.2方案设计.....................................................................................23、元器件选择.......................................................................................23.1PLC机型选择...............................................................................23.2PLC容量的选择...........................................................................33.3输入原件的选择..........................................................................43.4输出原件的选择..........................................................................43.5电动机选择.................................................................................43.6其余元件的选择..........................................................................54、I/O分配表.........................................................................................65、接线原理图.......................................................................................76、顺序功能流程图...............................................................................87、编程...................................................................................................9常熟理工学院机械工程学院课程设计项目二：不良部件的分拣控制8、项目二的目的和控制要求..............................................................138.1项目目的..................................................................................138.2控制系统的控制要求...............................................................139、输入输出设备和plc机型选择.......................................................1410、系统I/O分配表............................................................................1510.1输入口分配表.........................................................................1510.2输出口分配表.........................................................................1511、plc外部接线图..............................................................................1612、控制流程图...................................................................................1713、控制梯形图...................................................................................1814、调试...............................................................................................1815、设计感悟.......................................................................................2016、参考文献.......................................................................................20常熟理工学院机械工程学院课程设计1项目一：大小球分拣控制1、项目的目的和要求1.1项目目的1)学会PLC选择性分支步进程序的设计方法2)掌握大小铁球分检PLC控制系统的设计,安装和调试方法。3)能对出现的故障根据设计要求独立检修，直至系统正常工作1.2项目内容大小铁球分拣控制系统的示意图如图（2-1）所示。1)系统开机运行后，自动检测分拣杆是否处于原始位置（电磁铁Y1失电、SQ1和SQ3压合）若不在原始位置，则自动调整到原始位置。当分拣杆调整到原始位置时，原点指示灯亮。2)分拣杆必须在原始位置时系统才能启动。3)磁铁下降碰球的时间为2S，所吸球的大小是通过大小球质量不同所引起的弹簧拉伸长度不同，再经由SQ1，SQ2，SQ3接近开关判定的。考虑到工作的可靠性，规定磁铁吸牢和释放铁球的时间为1s。4)分拣杆的垂直运动和横向运动不能同时进行。图2-1常熟理工学院机械工程学院课程设计22、控制系统的设计要求以及设计方案2.1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，为吸球上限位并有显示；有起动按钮和停止按钮控制运行，总电源开启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（至接近开关处）→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放球位（X1）和大球放球位（X2）和无球位（X1）之分。换收集盘时通过气缸控制，当大小盘上料位开关压下去时，机械臂才能重新抓球运动。2.2方案设计抓取：电磁铁上升下降：电磁阀控制的气缸水平移动：电磁阀控制的气缸大小盘上下料：电磁阀控制的气缸控制元件：PLC3、元器件选择3.1PLC机型选择1.机型的选择PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。2.输入输出模块的选择输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输常熟理工学院机械工程学院课程设计3出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。3.电源的选择PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。4.存储器的选择由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。5.冗余功能的选择1)控制单元的冗余(1)重要的过程单元：CPU（包括存储器）及电源均应1B1冗余。(2)在需要时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统、二重化或三重化冗余容错系统等。2)I/O接口单元的冗余(1)控制回路的多点I/O卡应冗余配置。(2)重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。(3)根据需要对重要的I/O信号，可选用2重化或3重化的I/O接口单元。6.经济性的考虑选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加，因此，点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。3.2PLC容量的选择存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。常熟理工学院机械工程学院课程设计43.3输入原件的选择输入元件：总开关，启动按钮，停止按钮。按钮：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