尺寸檢測和材質(zhì)檢測控制PLC

1、信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計說明書（2010/2011學(xué)年第一學(xué)期）課程名稱 ： PLC可編程控制器應(yīng)用 題 目 ： 尺寸檢測和材質(zhì)檢測控制 專業(yè)班級 ： 電氣0701班 學(xué)生姓名 ： 白雪天 學(xué) 號： 070060117 指導(dǎo)教師 ： 路巍、霍振宇、李兵等 設(shè)計周數(shù) ： 兩 周 設(shè)計成績 ： 二一一年一月十二日目錄一、課程設(shè)計的任務(wù)21.課程設(shè)計的目的22.原始數(shù)據(jù)及主要任務(wù)23.設(shè)計要求2二、課程設(shè)計正文3（一）尺寸檢測單元3（二）材質(zhì)檢測單元設(shè)計9（三）系統(tǒng)運行調(diào)試13三、課程設(shè)計總結(jié)和結(jié)論13四、參考文獻14一、課程設(shè)計的任務(wù)1.課程設(shè)計的目的通過此次尺寸檢測和材質(zhì)檢測控制課程設(shè)計，熟悉

2、并掌握s7-200系列PLC梯形圖的設(shè)計及其開發(fā)軟件V1.0 S7-200 Explorer的使用。通過I/O的地址分配了解并熟悉PLC224的接口。同時通過使用力控組態(tài)軟件使系統(tǒng)運行更直觀化的表示出來，使用力控5.0進行設(shè)計，加深我們對PLC和監(jiān)控組態(tài)的認(rèn)識和使用，融會貫通其圖形設(shè)計及編程思想，培養(yǎng)并加強在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。另外要熟悉伺服電機的驅(qū)動參數(shù)。2.原始數(shù)據(jù)及主要任務(wù)當(dāng)接到工件后，托料盤上升至頂端，由傳感器識別工件的高度是否符合要求。若“合格”，托料盤下降至中部停穩(wěn)后，推料氣缸工作，將工件推出，工件將沿滑槽到下一單元，當(dāng)下一站單元識別工件已到位，這時停在中部的托料盤繼續(xù)下降到底端

3、，等待下一工件的到來；若“不合格”，托料盤直接下降至底端。將不合格工件，推入廢料槽。當(dāng)材質(zhì)檢測單元接到工件后傳送帶開始轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，帶動工件向后運動，其間經(jīng)過三個傳感器，來識別工件的材質(zhì)，到達檢測完成位置后發(fā)出信號由下一個工作站將工件取走，傳送帶停止轉(zhuǎn)動，等待下一個工件的到來。利用實驗室現(xiàn)有設(shè)備進行系統(tǒng)的模擬實驗。對課程設(shè)計進行總結(jié)，撰寫課程設(shè)計報告。3.設(shè)計要求動作要求： - 托料盤上升- 托料盤到達頂部，需要延時（進行檢測）- 根據(jù)測量結(jié)果，托料盤下降到中部或底部推料- 記錄檢測結(jié)果技術(shù)要求：1. 托料盤到達頂部，需要延時（進行檢測）；2. 根據(jù)測量結(jié)果，托料盤下降到中部或底部推料；3. 托盤不

4、得超過極限位置；4. 由變頻器驅(qū)動三相交流電動機來完成工件在傳動帶上的運動和停止；5. 在本系統(tǒng)中，在完成可編程控制器為下位機的相關(guān)控制程序的基礎(chǔ)上，用組態(tài)軟件編程實現(xiàn)上位機的控制及其相關(guān)監(jiān)控界面。6. 課程設(shè)計報告書寫規(guī)范、文字通順、圖表清晰。數(shù)據(jù)完整。結(jié)論明確。二、課程設(shè)計正文（一）尺寸檢測單元1.硬件設(shè)計（1）方案設(shè)計1.PLC概述:PLC是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與

5、工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計,采用循環(huán)掃描的工作方式。2.方案概述:該系統(tǒng)單元共有七個輸入點，分別為：啟動/停止，復(fù)位，單步，自動/手動，托盤上極限，托盤下極限，推料，五個輸出點：正轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，空載，使能，推料。接通啟動按鈕，當(dāng)傳感器有信號時，伺服電機運行；托盤上升到上極限，延時之后檢測是否符合要求，托盤下降，如果符合要求，下降到中部，推料動作；如果不符合要求，下降到底部，推料動作。單步即實現(xiàn)整個過程的每個步驟單獨運行，各部為：開始到上極限，上極限到中部，上極限到下極限。3.PLC選型及IO地址分配本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)選定S7-200CPU224的PLC，滿足操作要求。其I/O地

6、址分配為：模塊號輸入端子號輸出端子號地址功能介紹CPU224啟動/停止按鈕I0.0啟動停止電機復(fù)位按鈕I0.1復(fù)位單步按鈕I0.2單步實現(xiàn)控制自動/手動按鈕I0.3自動手動控制切換托盤上極限I0.4控制前端信號托盤下極限I0.5控制后端信號推料I0.6材料推出高度檢測I1.0檢測高度伺服電機正轉(zhuǎn)伺服電機Q0.0上升伺服電機反轉(zhuǎn)Q0.1下降推料Q0.4材料推出（2）單元電路由于本系統(tǒng)PLC已經(jīng)連接好線路，故電氣連接電路不用設(shè)計，PLC控制輸出輸入控制接線圖如下：2. 尺寸檢測單元軟件設(shè)計（1）系統(tǒng)分析設(shè)計：本課題是通過PLC和組態(tài)軟件來實現(xiàn)儲料單元控制系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)單元共有七個輸入點，分別為：

7、啟動/停止，復(fù)位，單步，自動/手動，托盤上極限，托盤下極限，推料，五個輸出點：正轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，空載，使能，推料。通過PLC和組態(tài)軟件來實現(xiàn)氣缸的推出與收回兩個方面的控制。（2）系統(tǒng)實施及程序（二）材質(zhì)檢測單元設(shè)計1.硬件設(shè)計部分11監(jiān)控組態(tài)軟件概述組態(tài)軟件是應(yīng)用于有計算機監(jiān)控的場合。組態(tài)軟件，更確切稱呼是人機界面HMI（Human Machine Interface）/監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）軟件。實現(xiàn)HMI或MMI(Man Machine Interface)和控制功能，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA、通信及聯(lián)

8、網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設(shè)備的廣泛支持。1.2方案概述該系統(tǒng)單元共有八個輸入點，分別為：啟動/停止，復(fù)位，單步，自動/手動，復(fù)位位置，金屬材料，磁性材料有無工件。三個輸出點：速度1，速度2，速度3。接通啟動按鈕，電機以一定速度開始運行， 運行到三個傳感器時進行檢測，區(qū)分金屬材質(zhì)。1.3 PLC選型及I/O地址分配見下表：模塊號輸入端子號輸出端子號地址功能介紹CPU224啟動/停止按鈕I0.0啟動停止氣缸復(fù)位按鈕I0.1氣缸復(fù)位單步按鈕I0.2單步實現(xiàn)控制自動/手動按鈕I0.3自動手動控制切換復(fù)位位置I0.4金屬材料I0.5磁性材料I0.6有無工件I0.7速度1Q0.0速度2Q0.1速度3Q0

9、.2有無工件指示燈Q0.3金屬工件指示燈Q0.4磁性工件指示燈Q0.51.4單元電路由于本系統(tǒng)PLC已經(jīng)連接好線路PLC控制輸出輸入控制接線圖見下圖：2軟件設(shè)計部分（三）系統(tǒng)運行調(diào)試當(dāng)PLC軟件程序及監(jiān)控組態(tài)程序編制結(jié)束且軟件調(diào)試成功后，進行系統(tǒng)調(diào)試。按照正常的控制步驟分階段將各個控制步驟逐一進行測試，確保每個環(huán)節(jié)正常無誤。然后進行整個控制過程的連貫運行。當(dāng)一切測試正常后，再進行模擬故障告警情況的調(diào)試。當(dāng)所有測試均正常后，系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束。整個過程中一定要十分仔細(xì)逐步調(diào)試。三、課程設(shè)計總結(jié)和結(jié)論PLC課程設(shè)計的完成也是這一學(xué)期的結(jié)束，這不禁讓人感慨。這次的課程設(shè)計又讓我再次體會到理論聯(lián)系實際和工作

10、過程中小組成員之間共同協(xié)作的重要性。當(dāng)我一拿到課題時，就發(fā)現(xiàn)這個課題非常的接近實際，是實際工廠的一個簡單模型。所以我很珍惜這樣的機會，我開始上網(wǎng)查了相關(guān)的資料。第一次進實驗室，就把整個模型自習(xí)的觀察一遍，各個按鈕、開關(guān)、傳感器，伺服電機還有PLC的各個端口。然后就根據(jù)實物，開始把PLC相關(guān)知識在籠統(tǒng)的再復(fù)習(xí)一遍，把涉及到的一些比較陌生的東西認(rèn)真的研究，然后就開始編程了，之后就調(diào)試。首次調(diào)試就發(fā)現(xiàn)了許多的問題，然后就在老師的指導(dǎo)下和與其他成員的討論之后逐個的解決。整個課程設(shè)計就是一個調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題，然后再解決問題，最后到調(diào)試成功。這次課程設(shè)計的課程是考查課，學(xué)習(xí)的時候?qū)ο嚓P(guān)知識的把握只是在初步了解的層次上的，然后通過這次的課程設(shè)計，這也是一個再次學(xué)習(xí)的過程，這樣我對這門課程的理解進一步的加深了。其實將來我們走向工作時，現(xiàn)在學(xué)習(xí)的東西是永不夠用的，這就要求我們在已有知識的基礎(chǔ)之上，把知識進一步加深理解，去學(xué)習(xí)新的東西，掌握新的技能。所以這次課程設(shè)計為我們將來的工作打下基礎(chǔ)。設(shè)計的過程中我們在不斷的遇到問題，解決問題。這也是對我耐性和毅力的一種考驗，生活也是這樣總會遇到問題，然后我們要勇于去面對問題，分析問題，想辦法解決問題。這次設(shè)