PLC課程設(shè)計(jì)機(jī)械手電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)課程名稱(chēng)： PLC技術(shù)與工程應(yīng)用 課題名稱(chēng)： 機(jī)械手電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系部名稱(chēng)： 自動(dòng)控制系 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 2012年 06月20日 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)設(shè)計(jì)目的：1、 學(xué)習(xí)PLC電氣控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程和系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路；2、 鍛煉實(shí)際應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)能力；3、 提高電氣制圖、流程圖繪制及辦公文檔編輯能力。設(shè)計(jì)要求：1、 使用AutoCAD軟件繪制系統(tǒng)電氣原理圖；2、 使用MicroSoft Office Visio軟件繪制軟件流程圖；3、 繪制輸入輸出表(I/O表)；4、 編制系統(tǒng)模擬調(diào)試工作步驟表，待模擬調(diào)試完全無(wú)誤時(shí)，才允許連接真實(shí)對(duì)象實(shí)際工作；

2、5、 源程序(含符號(hào)表，程序注釋)應(yīng)編輯在附錄之中。目 錄目 錄I1設(shè)計(jì)思路或方案選擇11.1硬件組成11.2 系統(tǒng)功能介紹11.2.1 復(fù)位功能11.2.2 連續(xù)單步運(yùn)行11.2.3 調(diào)試功能11.2.4 報(bào)警功能11.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖22硬件電路設(shè)計(jì)32.1本設(shè)計(jì)的電氣原理圖32.1.1 輸出接口電路電氣原理圖32.1.2 plc接線電氣原理圖32.2 I/O分配表43軟件設(shè)計(jì)53.1 程序流程圖53.2 梯形圖（見(jiàn)附錄）53.3 觸摸屏畫(huà)面64程序調(diào)試74.1 調(diào)試設(shè)備情況74.2 遇到的問(wèn)題與解決方法75 心得體會(huì)8附錄1 參考文獻(xiàn)9附錄2 程序清單101 設(shè)計(jì)思路或方案選擇1.1 硬

3、件組成1. 西門(mén)子S7-200 PLCCPU型號(hào)224xp 2. MCGS 觸摸屏3. 機(jī)械手臂硬件一套4. 裝有STEP 7-Micro/WIN軟件和MCGS嵌入版開(kāi)發(fā)軟件的電腦一臺(tái)5. 直流24V供電電源模塊6. 通信連接線、輸入輸出連接線若干1.2 系統(tǒng)功能介紹1.2.1 復(fù)位功能該系統(tǒng)有上電復(fù)位功能和手動(dòng)復(fù)位功能，上電復(fù)位用于系統(tǒng)初始化時(shí)的復(fù)位，保證系統(tǒng)是從定義的初始位置開(kāi)始運(yùn)行，即：右轉(zhuǎn)到位、上行到位、退回到位及手指張開(kāi)到位同時(shí)滿足。手動(dòng)復(fù)位適用于系統(tǒng)出現(xiàn)故障，停止運(yùn)行，在維修人員排除故障后重新開(kāi)始運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)的復(fù)位，其復(fù)位后的狀態(tài)和上電復(fù)位后的狀態(tài)一致。1.2.2 連續(xù)單步運(yùn)行該系統(tǒng)

4、設(shè)有連續(xù)單步功能切換按鈕，當(dāng)連續(xù)指示燈亮起時(shí)系統(tǒng)為連續(xù)運(yùn)行模式，系統(tǒng)執(zhí)行完一個(gè)循環(huán)步驟后繼續(xù)執(zhí)行下一循環(huán)，連續(xù)指示燈熄滅時(shí)系統(tǒng)為單步模式，即：系統(tǒng)執(zhí)行完當(dāng)前循環(huán)后停止，若要繼續(xù)執(zhí)行下一循環(huán)需再次按下啟動(dòng)按鈕。1.2.3 調(diào)試功能 系統(tǒng)還有調(diào)試按鈕，即：按下調(diào)試按鈕后，工作人員可以手動(dòng)控制機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)，此操作需要的輸入點(diǎn)較多，而plc上的輸入點(diǎn)大多已被占用，所以調(diào)試用MCGS觸摸屏實(shí)現(xiàn)。1.2.4 報(bào)警功能 當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)30s而行程開(kāi)關(guān)還沒(méi)有動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)將停止運(yùn)行點(diǎn)亮故障報(bào)警燈并復(fù)位所有電機(jī)輸出點(diǎn)，若要系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行需按下復(fù)位按鈕復(fù)位后，系統(tǒng)才能繼續(xù)運(yùn)行1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2硬件電路設(shè)計(jì)2.1本設(shè)

5、計(jì)的電氣原理圖2.1.1 輸出接口電路電氣原理圖 輸出接口電路電氣原理圖(左圖為驅(qū)動(dòng)電路板，右圖為輸出接口電路板)輸出接口由兩塊電路板構(gòu)成：驅(qū)動(dòng)電路板和輸出接口電路板。它們的功能是將PLC輸出的控制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作，從而控制電動(dòng)機(jī)正向或反向運(yùn)行。輸出接口電路板上也設(shè)有光電隔離電路，可將內(nèi)外電源隔離。左圖為驅(qū)動(dòng)電路板電氣原理圖，繼電器A吸合、B釋放，對(duì)應(yīng)的電機(jī)正轉(zhuǎn)；繼電器A釋放、B吸合，對(duì)應(yīng)的電機(jī)反轉(zhuǎn)；繼電器A、B同時(shí)釋放，電機(jī)停止運(yùn)行；不允許二者都吸合。右圖為輸出接口電路板電氣原理圖，當(dāng)PLC輸出的某路控制信號(hào)有效時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)有效，從而可以使得對(duì)應(yīng)的繼電器吸合。2.1.2 plc接

6、線電氣原理圖2.2 I/O分配表I0.0左轉(zhuǎn)到位I0.1右轉(zhuǎn)到位I0.2縮回到位I0.3伸出到位I0.4上升到位I0.5下降到位I0.6松開(kāi)到位I0.7抓緊到位I1.0啟動(dòng)按鈕I1.1復(fù)位按鈕I1.2連續(xù)單步切換按鈕I1.3停止Q0.0左轉(zhuǎn)Q0.1右轉(zhuǎn)Q0.2縮回Q0.3伸出Q0.4上升Q0.5下降Q0.6松開(kāi)Q0.7抓緊Q1.0故障指示燈Q1.1連續(xù)指示燈M0.1觸摸屏復(fù)位M0.2觸摸屏啟動(dòng)M0.5觸摸屏停止M2.0觸摸屏調(diào)試左行M2.1觸摸屏調(diào)試右行M2.2觸摸屏調(diào)試上行M2.3觸摸屏調(diào)試下行M2.4觸摸屏調(diào)試縮回M2.5觸摸屏調(diào)試伸出M2.6觸摸屏調(diào)試夾緊M2.7觸摸屏調(diào)試放松3軟件設(shè)計(jì)

7、3.1 程序流程圖注：本系統(tǒng)中沒(méi)有子程序所以不再說(shuō)明3.2 梯形圖（見(jiàn)附錄）3.3 觸摸屏畫(huà)面4程序調(diào)試4.1 調(diào)試設(shè)備情況上機(jī)調(diào)試程序，程序基本上能按照預(yù)想的步驟運(yùn)行，單步連續(xù)切換按鈕使用起來(lái)功能實(shí)現(xiàn)的不好。有時(shí)按下切換按鈕，單步/連續(xù)狀態(tài)不會(huì)切換，要按多次才能切換。4.2 遇到的問(wèn)題與解決方法由于實(shí)際編程次數(shù)不多，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，剛下手編程時(shí)遇到了很多問(wèn)題，開(kāi)始時(shí)程序的基本框架模糊不清所以，所以編程時(shí)沒(méi)有頭緒，多次失敗后漸漸明白了過(guò)來(lái)，慢慢的框架出來(lái)后，繼續(xù)向上增加附加的功能。在編程時(shí)我發(fā)現(xiàn)有許多的指令使用時(shí)還很不熟練，如果能夠熟練運(yùn)用的話，相信能夠把程序編的更好。5 心得體會(huì)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)我對(duì)plc設(shè)計(jì)過(guò)程有進(jìn)一步了解，對(duì)plc產(chǎn)品的有關(guān)的控制知識(shí)有了深刻的認(rèn)識(shí)。也使自己的動(dòng)手能力和方案設(shè)計(jì)的思路有了更進(jìn)一步的提高，也更加熟悉了本專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)軟件。同時(shí)在課程設(shè)計(jì)的時(shí)候我也發(fā)現(xiàn)了自己基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢，指令的運(yùn)用不太熟悉的問(wèn)題，而通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，使我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)集中的體現(xiàn)，看見(jiàn)自己的程序控制一個(gè)機(jī)器按照