沈陽理工大學課程設計專用紙 課程設計（論文）題目： 大小球分揀系統設計 設計名稱：機電傳動控制班級學號：學生姓名： 指導教師： 年月日 成績評定表學生姓名班級學號專 業課程設計題目大小球分揀系統評語組長簽字：成績日期 2015年 1 月 日 課程設計任務書 學 院專 業學生姓名班級學號 課程設計題目大小球分揀系統設計實踐教學要求與任務: 1.設計內容： 1） 完成指導書中要求的工作循環2） 要求有四種工作方式：手動、回原點、單周期、連續。3） 連續時，循環5次結束，聲光間斷報警5秒。4） 按停止按鈕，完成當前循環后停。 5） 按復位按鈕，吸盤立即回原位。2.設計要求：1）畫出端子分配圖和順序功能圖2）設計并調試PLC控制梯形圖3）設計說明書工作計劃與進度安排:1）理解題目要求，查閱資料，確定設計方案 1天2）PLC梯形圖設計與調試 4天3）說明書撰寫 1天4）答辯 1天指導教師： 專業負責人： 學院教學副院長： 目錄前言41 課程設計的任務和要求51.1 課程設計的任務51.2 課程設計的基本要求62 總體設計72.1 PLC的選型72.2 I/O端口圖83 PLC程序設計103.1 設計思想103.2 順序功能圖103.3 PLC梯形圖124 程序調試說明215 結束語226 參考文獻22 前言機械手的作用正越來越多的被人們所認識，其中一條，它能代替人們的辛勤勞動還能完成生產工藝的要求，機器它能自己獨立并且完美的遵循一定的程序、時間、和位置來完成工件的傳送。因為，它能大大地改善工人的勞動環境，加快自動化和實現工業生產機械化的步伐。因此，受到各單位的重視并加以研究，尤其在危險的，不能人工操作的環境里，應用的更為廣泛。在我國，最近發展的較快，并取得了一定的成果。本課題開發大小球分揀系統，采用德國西門子S7-200系列PLC，對機械手的上下，左右，抓取進行控制。我們利用可編程技術，結合相應的硬件裝置，控制其完成各種動作。 1 課程設計的任務和要求1.1 課程設計的任務1）大小球分揀系統設計2）分揀系統示意圖和流程圖如下圖所示 圖1 大小球分揀系統示意圖圖2 大小球分揀系統流程圖1.2 課程設計的基本要求1)完成分揀大小球系統的工作循環2)要求有四種工作方式：手動、回原點、單周期、連續3)連續時,循環5次結束,聲光間斷報警5秒4)按停止按鈕,完成當前循環后停5按復位按鈕，吸盤立即回原位 2 總體設計2.1 PLC的選型因為在設計程序時總共用到了19個輸入信號和7個輸出信號，這樣CPU的輸入端子要多一些以滿足要求，因此在大小球分選系統中用的PLC的選型為西門子S7-200系列的可編程控制器CPU 226 AC/DC/繼電器。PLC的主機：選擇西門子S7-200系列作為此控制系統的主機。選用CPU226的特點，其基本參數如下：本機數字輸入：32路數字量輸入本機數字輸出：16路數字量輸出內部存儲器位：256位定時器總數：256定時器計數器總數：256計數器電源電壓允許范圍：AC85264V輸入電流僅CPU/最大負載：35/100 mA,AC 240V電壓范圍：DC20.428.8V電流限制：約1.5A2.2 I/O端口圖 圖3 I/O端口圖4 外部接線圖 3 PLC程序設計3.1 設計思想當輸送機處于起始位置時，上限位開關和左限位開關開關閉合。啟動裝置后，撿球裝置下行，若碰到的是小球，則下限位為閉合狀態；若碰到的是大球，則下限位為關閉狀態。吸起小球后，則撿球裝置向上行，碰到上限位開關后，撿球裝置向右行；碰到右限位開關（小球的右限位開關）后，再向下行，碰到下限位開關后，將小球釋放到小球箱里，然后返回到原位。如果吸起的是大球，撿球裝置右行碰到另一個右限位開關（大球的右限位開關）后，再向下行，碰到下限位開關后，將大球釋放到小球箱里，然后返回到原位。3.2 順序功能圖 圖5 自動程序的順序功能圖3.3 PLC梯形圖圖6 主程序梯形圖 圖7 公用程序梯形圖圖8手動程序梯形圖圖9 回原點程序梯形圖圖10 自動程序梯形圖4 程序調試說明仿真軟件不能直接收到S7-200的程序代碼，必須使用編程軟件的導出功能將S7-200的用戶程序轉換為擴展名為“awl”的ASC文件，然后在下載到仿真PLC中去。在仿真軟件中執行菜單命令“文件”“裝載程序”，在出現的對話框中選擇下載什么塊，點擊“確定”按鈕后，在出現的“打開”對話框中雙擊要下載的*.awl文件，開始下載。下載成功后，CPU模塊上出現下載的ASC文件名稱，同時會出現下載的程序代碼文本框和梯形圖（見下圖）。執行菜單命令“PLC”“運行”，開始執行用戶程序。如果用戶程序中有仿真軟件不支持的指令或功能，執行菜單命令“PLC”“運行”后，出現的對話框顯示出仿真軟件不能識別的指令。點擊“確定”按鈕，不能切換到RUN模式，CPU模塊右側的“RUN”LED的狀態不會變化。可以用鼠標點擊CPU模塊下面的開關板上的小開關來模擬輸入信號，通過模塊上LED觀察PLC輸出點的狀態變化，來檢查程序執行的結果是否正確。如調試本課設中的手動程序，先點擊CPU模塊的I1.4手動輸入端開關，再點擊上行按鈕開關I0.6,這樣就會觀察到CPU模塊上的Q0.2對應的LED燈亮，再點擊上限位輸入信號I0.2所對應的開關，就會觀察到CPU模塊上的Q0.2對應的LED燈熄滅，這說明手動程序的上行程序調試正確。按上述方法一次調試所有程序，來檢查程序執行的結果是否正確。本程序經過仿真調試后，沒發現任何錯誤，程序完全符合設計要求。5 結束語 到現在為止，課程設計就要告一段落了，通過課程設計，我的收獲很大，充分認識到自己不足，通過不斷的論證，許多問題都得到了較好的解決。通過這次課程設計，了解了PLC大小球分揀系統的工作原理，嘗試到了電路及軟件實現是此次課設的主要部分。6 參考文獻 1 陳白寧主編.機電傳動控制基礎.第1版.東北大學出版社,2008年9月 2 華玉潔.起重機械與吊裝.第一版.化學工