传送机分检货物控制系统设计

课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称传送机分检货物控制系统设计专业班级学号姓名指导老师刘星平，赖指南，谭梅，沈细群2016年6月17日等级:电气信息学院课程设计任务书课题名称传送机分检货物控制系统设计姓名专业班级学号指导老师谭梅课程设计时间2016年6月6日～2016年6月17日（第15～16周）教研室意见同意开题。审核人：汪超林国汉一.任务及要求设计任务：以PLC为核心，设计一个金属压铸机控制系统，为此要求完成以下设计任务：1.根据金属压铸机的基本组成结构、工艺过程和控制要求，确定控制方案。2.配置电器元件，选择PLC型号。3.绘制金属压铸机控制系统的PLCI/O接线图。设计梯形图程序，列出指令程序清单。4.上机调试程序。5.编写设计说明书。设计要求1.一般要求：（1）所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足金属压铸机的工艺过程要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。（2）所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。（3）所编写的设计说明书应用词准确，语句通顺，层次清楚，条理分明，重点突出，结构合理，内容详实。2.具体要求：（1）对工作方式的控制要求①连续工作方式：在金属压铸机处于初始状态的情况下，按下启动按钮时，要求金属压铸机能够自动地一个循环接一个循环地工作下去，直至实际循环的次数达到设定的次数并返回到初始状态时才自动停止。在此工作方式下，能对金属压铸机进行预停和紧急停止操作。②单周工作方式：在金属压铸机处于初始状态的情况下，按下启动按钮时，要求金属压铸机能够自动地完成一个循环的工作。当金属压铸机完成一个循环的工作并返回到初始状态时能自动停止。在此工作方式下，能对金属压铸机进行紧急停止操作。③单机手动工作方式：要求能对金属压铸机的模板、射入活塞、冷却水电磁阀、喷嘴和洗模液电磁阀的动作进行手动操作。二.进度安排1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。2.第一周星期二～星期四：详细了解金属压铸机的基本组成结构、工艺过程和控制要求。确定控制方案。配置电器元件，选择PLC型号。绘制金属压铸机控制系统的PLCI/O接线图。设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。3.第一周星期五：上机调试程序。4.第二周星期一：指导编写设计说明书。5.第二周星期二～星期四：编写设计说明书。6.第二周星期五：答辩。三.参考资料[1]刘星平.PLC原理及工程应用[M].北京：中国电力出版社，2014年。[2]廖常初.S7-200PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2014年。[3]王阿根.西门子S7-200PLC编程实例精解[M].北京：电子工业出版社，2013年。[4]赖指南.PLC原理与应用补充教材（内部使用），本校自编教材，2010年。四.原始资料传送机分检货物示意图如图所示。传送机分检货物装置可分别检出大、小铁球。如果传送机底下的电磁铁吸住小铁球，则将小球放入装小球的箱子里；如果传送机底下的电磁铁吸住大铁球，则将大球放入装大球的箱子里。传送机电磁铁的上升和下降运动由一台电动机带动，传送机的左、右运动则由另外一台电动机带动。初始状态时，传送机停在原位。当按下传送机的启动按钮后，电磁铁在传送机的带动下下降到混合球箱中。如果传送机在下降过程中压合行程开关ST2，电磁铁的电磁线圈通电后将吸住小球，然后上升右行至行程开关ST4的位置，电磁铁下降，将小球放入小球箱中。如果电磁铁由原位下降后未压合行程开关ST2，则电磁铁的电磁线圈通电后将吸住大球，然后右行至行程开关ST5位置，电磁铁下降，将大球放入大球箱中。左行回到ST1处重复以上过程。ST3为传送机上限位行程开关。M传送机分检货物示意图ST6大球箱小球箱接近开关混合球箱电磁铁ST2ST3ST1ST4ST51目录第一章概述..............................................................................................................................1第二章总体设计......................................................................................................................22.1设计要求......................................................................................................................22.2分拣大小球的设计思想..............................................................................................32.3I/O地址分配表.............................................................................................................32.4外部接线图..................................................................................................................42.5顺序功能图..................................................................................................................5第三章程序设计......................................................................................................................63.1程序设计如下..............................................................................................................6第四章调试过程....................................................................................................................12心得与体会..............................................................................................................................13附录A：梯形图......................................................................................................................14附录B：语句表......................................................................................................................18附录C：硬件接线图..............................................................................................................181第一章概述随着社会的不断发展,市场的竞争也越来越激烈,因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术,提高生产效率,尤其在需要进行材料分拣的企业,以往一直采用人工分拣的方法,致使生产效率低,生产成本高,企业的竞争能力差,材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。利用计算机技术对生产线上的分拣设备进行智能化控制是一种既能节约成本现今社会科技发展迅速，各个行业不断创新突破。随着人们生活的需要，PLC的应用已经渗透到了国民经济的各个领域，对人们的生产生活起到了不可取代的巨大作用，同时带动传统控制检测日新月益更新。了解并应用PLC知识是一项可用性极强并意义深远的事.本系统是利用可编程控制器(PLC),设计成本低、效率高的材料自动分拣装置.以PLC为主控制器,结合传送机装置、电磁铁技术、行程开关等技术,现场控制产品的自动分拣.系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点,可根据不同对象,广泛应用于生活的各个场所。机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，他能部分的代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间、和位置来完成工件的传送。因为他能大大的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财力加以研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用的更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣。本课题拟开发物料搬运机械手，采用的德国西门子S7—200系列PLC，对机械手的上下左右以及抓取运动进行控制。用于分拣大小球的机械装置。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2M第二章总体设计2.1设计要求传送机分检货物示意图如图所示。传送机分检货物装置可分别检出大、小铁球。如果传送机底下的电磁铁吸住小铁球，则将小球放入装小球的箱子里；如果传送机底下的电磁铁吸住大铁球，则将大球放入装大球的箱子里。传送机电磁铁的上升和下降运动由一台电动机带动，传送机的左、右运动则由另外一台电动机带动。初始状态时，传送机停在原位。当按下传送机的启动按钮后，电磁铁在传送机的带动下下降到混合球箱中。如果传送机在下降过程中压合行程开关ST2，电磁铁的电磁线圈通电后将吸住小球，然后上升右行至行程开关ST4的位置，电磁铁下降，将小球放入小球箱中。如果电磁铁由原位下降后未压合行程开关ST2，则电磁铁的电磁线圈通电后将吸住大球，然后右行至行程开关ST5位置，电磁铁下降，将大球放入大球箱中。左行回到ST1处重复以上过程。ST3为传送机上限位行程开关。图1传送机分检货物示意图ST6大球箱小球箱接近开关混合球箱电磁铁ST2ST3ST1ST4ST532.2分拣大小球的设计思想1）当传送机处于其实位置时，上限位开关和左限位开关被压下，装置处于原点位置。2）启动装置后，机械臂开始下行，一直到下限位开关闭合，此时，若碰到的是小球，机械臂上升，将小球送至装小球的箱子；若碰到的是大球，则送至装大球的箱子。3）之后机械臂上升、左行，回到原点位置。2.3I/O地址分配表表1I/O地址分配表符号地址符号地址启动按钮SB1I0.0连续运行SQ1I1.0停止按钮SB2I0.7机械臂上升Q0.1上限位开关ST3I0.2机械臂下降Q0.0下限位开关ST2I0.1机械臂左移Q0.3左限位开关ST1I0.3机械臂右移Q0.2小球右限位开关ST4I0.6连续运行指示灯Q0.5大球右限位开关ST5I0.5原点指示灯Q0.6大小球选择开关ST6I0.4抓取/松开Q0.442.4外部接线图图2外部接线图52.5顺序功能图图3顺序功能图6第三章程序设计3.1程序设计如下通过停止按钮I0.7实现整个系统的复位，程序图如下所示。图4网络1捡球装置上行碰到上限位开关I0.2开始左行，程序图如下所示。图5网络2系统一个周期