機(jī)電控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

JIANGSUUNIVERSITY機(jī)電系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)——模塊化生產(chǎn)教學(xué)系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)械學(xué)院班級(jí)：機(jī)械(卓越14002)姓名：張文飛學(xué)號(hào)：3140301171指導(dǎo)教師：毛衛(wèi)平2017年6月目錄一：MPS系統(tǒng)的第4站PLC控制設(shè)計(jì)···································31.1第四站組成及結(jié)構(gòu)············································31.2氣動(dòng)回路圖·················································31.3PLC的I/O分配表，I/O接線圖〔1、3、6站電氣線路圖〕·········41.4順序流程圖&梯形圖·········································51.5觸摸屏控制畫面及說明，控制、信息軟元件地址表···············101.6組態(tài)王控制畫面及說明······································13二：MPS系統(tǒng)的兩站聯(lián)網(wǎng)PLC控制設(shè)計(jì)································142.1PLC和PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信的順序流程圖〔兩站〕&從站梯形圖······142.2通訊軟元件地址表··········································14三：調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法·······························18四：設(shè)計(jì)的收獲和體會(huì)·············································19五：參考文獻(xiàn)·····················································20一：MPS系統(tǒng)的第4站PLC控制設(shè)計(jì)1.1第四站組成及結(jié)構(gòu)：由吸盤機(jī)械手、上下擺臂部件、料倉(cāng)換位部件、工件推出部件、真空發(fā)生器、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成選擇要安裝工件的料倉(cāng)，將工件從料倉(cāng)中推出，將工件安裝到位。1．吸盤機(jī)械手臂機(jī)構(gòu)：機(jī)械手臂、皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)真空吸嘴組成。由上下擺臂裝置帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)完成吸取小工件到放小工件完成組裝流程的過程。2．上下擺臂結(jié)構(gòu)：由擺臂缸〔直線缸〕擺臂機(jī)械裝置組成。將氣缸直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為手臂旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。帶動(dòng)手臂完成組裝流程。3．倉(cāng)料換位機(jī)構(gòu)：由機(jī)構(gòu)端頭換倉(cāng)缸帶動(dòng)倉(cāng)位裝置實(shí)現(xiàn)換位〔藍(lán)、黑工件切換〕。4．推料機(jī)構(gòu)：由推料缸與機(jī)械部件載料平臺(tái)組成。在手臂離開時(shí)將工件推出完成上料。5．真空發(fā)生器：當(dāng)手臂在工件上方時(shí)，真空發(fā)生器通氣吸盤吸氣。5．I/O接口板：將桌面上的輸入與輸出信號(hào)通過電纜C1與PLC的I/O相連。6．控制面板：完成設(shè)備啟動(dòng)上電等操作?！簿唧w在按鈕上有標(biāo)簽說明〕。1.2氣動(dòng)回路圖圖1第四站氣動(dòng)回路圖1.3PLC的I/O分配表，I/O接線圖〔1、3、6站電氣線路圖〕圖2PLC的I/O接線圖圖3PLC上電急停原理圖PLC的I/O分配表:表1PLC的I/O分配表ST4輸入局部X01B1回轉(zhuǎn)缸的擺出位X11B2回轉(zhuǎn)缸的初始位X22B1換工件缸的前管倉(cāng)位X32B2換工件缸的初始位X54B1推缸的初始位X64B2推缸的伸出位X10開始按鈕X11復(fù)位按鈕X12特殊按鈕X13自動(dòng)/手動(dòng)X14單站/聯(lián)網(wǎng)X15停止按鈕輸出局部Y01Y1回轉(zhuǎn)缸出Y11Y2回轉(zhuǎn)缸回Y22Y1料倉(cāng)缸出Y32Y2料倉(cāng)缸回Y43Y1停吸Y53Y2吸氣Y64Y1推缸出Y10開始燈Y11復(fù)位燈Y16上電Y17急停1.4順序流程圖流程介紹：PLC上電，M8002得電置M0為1〔左移指令開始〕，等待上電操作〔上電后X16為1〕到下步，復(fù)位燈亮〔提示按復(fù)位按鈕〕，按下復(fù)位按鈕到下步，進(jìn)行復(fù)位操作完成后〔用傳感器信號(hào)等反映完成情況〕進(jìn)入下步，開始燈亮〔提示按開始按鈕〕，按下開始按鈕進(jìn)入下步，等待上站工件到，到后進(jìn)入下步，擺缸出，推工件缸出〔上小工件〕，擺缸回，吸盤吸氣，推缸回，擺缸出，吸盤停止吸氣，擺缸回，根據(jù)條件換倉(cāng)，發(fā)前站安裝完信號(hào)，等待下站取走，返回M3M0Y16&X11M0Y16&X11M1X1&X3&X5復(fù)位燈Y11閃Y0、Y2、Y4=1，Y1,Y3,Y5=0,Y6=0M2X10M3開始燈Y10閃等放工件，發(fā)前站準(zhǔn)備就緒信號(hào)M8002M4X0M5Y1=1，發(fā)前站顏色信號(hào)Y6缸推出M6X1M7Y0=1，擺回Y5吸氣，1.5秒X12，等前站放好信號(hào)X6t0M8X0=1Y1擺出，Y6推缸回M9T1、M10Y4=1，停吸1.5秒Y0擺回M11M12發(fā)安裝完信號(hào)返回M3X12，等取走信號(hào)Y2倉(cāng)缸換位X1=1M13(Y2&X3)or(Y3&X2)附件1：?jiǎn)握咀詣?dòng)與手動(dòng)控制梯形圖圖5單站控制梯形圖1.5觸摸屏控制畫面及說明，控制、信息軟元件地址表1〕進(jìn)入畫面〔如下列圖所示〕圖6進(jìn)入畫面2)時(shí)間設(shè)置畫面〔如下列圖所示〕圖7時(shí)間設(shè)置畫面3〕報(bào)警狀態(tài)監(jiān)控畫面〔如下列圖所示〕圖8報(bào)警狀態(tài)監(jiān)控畫面4〕自動(dòng)狀態(tài)及監(jiān)控畫面〔如下列圖所示〕圖9監(jiān)視狀態(tài)監(jiān)控畫面5〕手動(dòng)控制畫面〔如下列圖所示〕圖10手動(dòng)控制畫面表2手動(dòng)控制畫面相關(guān)元件地址列表ST4輸入局部M101擺缸出按鈕M102擺缸回按鈕M103推料缸出M104推料缸回M105選擇缸1M106選擇缸2M107吸氣按鈕M108停吸按鈕輸出局部Y01Y1回轉(zhuǎn)缸出Y11Y2回轉(zhuǎn)缸回Y22Y1選擇缸1Y32Y2選擇缸2Y43Y1停吸Y53Y2吸氣Y64Y1推料缸出1.6組態(tài)王控制畫面及說明圖11運(yùn)行系統(tǒng)界面圖表3組態(tài)王畫面相關(guān)元件地址列表輸入局部X10開始X11復(fù)位X12特殊功能按鈕輸出局部Y10開始燈Y11復(fù)位燈Y16上電Y17急停二：MPS系統(tǒng)的兩站聯(lián)網(wǎng)plc控制設(shè)計(jì)2.1PLC和PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信的順序流程圖〔兩站〕流程介紹：PLC上電，M8002得電置M0為1〔左移指令開始〕，等待上電操作〔上電后X16為1〕到下步，復(fù)位燈亮〔提示按復(fù)位按鈕〕，按下復(fù)位按鈕到下步，進(jìn)行復(fù)位操作完成后〔用傳感器信號(hào)等反映完成情況〕進(jìn)入下步，開始燈亮〔提示按開始按鈕〕，按下開始按鈕進(jìn)入下步，等待上站工件到，到后進(jìn)入下步，擺缸出，推工件缸出〔上小工件〕，擺缸回，吸盤吸氣，推缸回，擺缸出，吸盤停止吸氣，擺缸回，根據(jù)條件換倉(cāng)，發(fā)前站安裝完信號(hào)，等待下站取走，返回M32.2通訊軟元件地址表表4通訊軟元件地址列表4站給5站信號(hào)(就緒)M360TO-M360給5站準(zhǔn)備就緒4站給5站信號(hào)(安裝完)M361TO-M361給5站安裝完4站給5站信號(hào)(小工件顏色)M362TO-M362給5站小工件顏色5站給4站信號(hào)(工件到)M380FROM-M3805站需安裝工件到位5站給4站信號(hào)(已取走)M381FROM-M3815站安裝好工件已取走讀通信狀態(tài)讀通信狀態(tài)讀取遠(yuǎn)程輸入〔RX〕BFM#25BFM#0寫入遠(yuǎn)程輸入〔RY〕BFM#0圖12從站聯(lián)網(wǎng)通訊流程圖M0M0Y16&X11M1X1&X3&X5復(fù)位燈Y11閃Y0、Y2、Y4=1，Y1,Y3,Y5=0,Y6=0M2X10M3開始燈Y10閃等放工件，發(fā)前站準(zhǔn)備就緒信號(hào)M130M8002M4X0M5Y1=1，發(fā)前站顏色信號(hào)M132Y6缸推出M6X1M7Y0=1，擺回Y5吸氣，1.5秒M110，等前站放好信號(hào)X6t0M8X0=1Y1擺出，Y6推缸回M9T1、M10Y4=1，停吸1.5秒Y0擺回M11M12發(fā)安裝完信號(hào)M131返回M3M111等取走信號(hào)Y2倉(cāng)缸換位X1=1M13(Y2&X3)or(Y3&X2)圖13通訊順序功能框圖附件2：兩站聯(lián)網(wǎng)梯形圖圖14兩站聯(lián)網(wǎng)梯形圖三：調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法問題1：機(jī)器不動(dòng)作問題2：氣缸停留位置不對(duì)解決方法：重新調(diào)節(jié)各繼電器y對(duì)應(yīng)的動(dòng)作和傳感器的位置問題3：氣缸不推出，元件卡死解決方法：急停，關(guān)氣后取出工件重新上料問題4：元件動(dòng)作不對(duì)，無法完成預(yù)定指令解決方法：搞清每個(gè)動(dòng)作對(duì)應(yīng)的地址及氣缸運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的地址，修改程序重新加載試驗(yàn)問題5：擺缸沒有到位傳感器提前響應(yīng)解決方法：增加延時(shí)程序，使得傳感器信號(hào)保持到擺缸到位為止問題6：擺缸動(dòng)作過快解決方法：調(diào)節(jié)氣缸壓力閥的壓力:問題7：吸氣&停吸的控制不行，工件無法擺到位解決方法：根據(jù)各氣缸動(dòng)作的時(shí)序及時(shí)長(zhǎng)設(shè)定吸氣及停吸的時(shí)間的安排問題8：倉(cāng)缸換位不正確〔連續(xù)兩次換位〕解決方法：換位程序應(yīng)放在擺缸回之后執(zhí)行問題9：觸摸屏的手動(dòng)控制不能實(shí)現(xiàn)解決方法：重新校對(duì)各動(dòng)作的地址，重新修改后加載問題10：聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于主站設(shè)計(jì)不懂〔雖然不用做〕解決方法：詢問同學(xué)得到解決問題11：擺臂無法動(dòng)作或者動(dòng)作不到位解決方法：加緊傳動(dòng)鋼條，增大摩擦力問題12：PLC與觸摸屏無法通信(PLCNORESPONCE)解決方法：重新拔插PLC與觸摸屏的通訊線，檢查通訊參數(shù)設(shè)置是否正確，更換通訊線問題13：主站與從站通訊不成功解決方法：檢查主從站的通訊地址以及主從站的通訊程序四：設(shè)計(jì)的收獲和體會(huì)為期十天的機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)今天截止，我從一個(gè)課本和試驗(yàn)中的理論家變成一個(gè)真刀真槍的實(shí)戰(zhàn)者，其中的收益暫且不說，趣味性與動(dòng)手的滿足感就讓我對(duì)這件事情樂此不疲，說實(shí)話，我真的有點(diǎn)不愿意結(jié)束這個(gè)動(dòng)手操作感如此之多的課設(shè)。在整個(gè)過程中我可以親手試驗(yàn)plc的特性及其工作原理，實(shí)時(shí)的調(diào)試程序，這可以說是學(xué)習(xí)新知識(shí)最好的方式，可以從中搞懂它的工作原理，而不是像課本和課堂上面完全憑借抽象思維來解決自己的所有困惑！在第一天任務(wù)結(jié)束后，就開始這個(gè)趣味性十足的旅程，其實(shí)，第一次到達(dá)教室，我連用plc點(diǎn)亮一個(gè)燈都不可以，到三個(gè)實(shí)驗(yàn)性小程序結(jié)束后，我才懂得輸入與輸出地址的運(yùn)用，這就是最根本的，也是最實(shí)用的，以后所有的程序都建立在對(duì)輸入輸出口的控制上，只不過方式略有不同，有循環(huán)，移位，傳送等指令，這是后話。當(dāng)我第一次用plc點(diǎn)亮一個(gè)循環(huán)燈時(shí)，我的內(nèi)心是無比喜悅的。隨著課設(shè)的進(jìn)行，我又在老師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)了控制屏的使用方法，雖然剛開始是跟著老師一步一步做，但這確實(shí)是入門的最好方法。我用EB500寫了不下4個(gè)控制程序面板，這個(gè)過程像開發(fā)軟件一樣，不過要簡(jiǎn)單的多，指令都是典型的Windows風(fēng)格，所以入手很快。還有組態(tài)王的應(yīng)用，它和觸摸屏很像，只不過是電腦模擬控制信號(hào)，原理都是一樣的。課設(shè)的最后一天，也是收獲最豐富的一天，這一天可以說是老師的初步驗(yàn)收，與此同時(shí)我也知道了自己這幾天所做的一天的缺乏，程序是否合格，程序是否合理，控制頁(yè)面的簡(jiǎn)略與實(shí)用等等。最后相當(dāng)于把所有都得工作重新做了一遍，做到的更好。最后一天忙碌的超過了課設(shè)預(yù)定時(shí)間，可我們還是樂此不疲?？偟膩碚f，這次課設(shè)不只是學(xué)到幾個(gè)軟件的使用方法，也不只是到達(dá)了老師安排的任務(wù)而已，更重要的是我從中學(xué)到的只是，以及學(xué)到的學(xué)習(xí)新知識(shí)的方法，這才是我最大的收益。還有在整個(gè)過程中對(duì)機(jī)器的修正，和組員一起討論解決問題，請(qǐng)教老師來解決自己不能解決的問題等等，都讓我剛到了大學(xué)里不一樣的學(xué)習(xí)風(fēng)格，就像憋了很久呼吸到新鮮空氣一樣舒爽。還有最后與老師在閑暇時(shí)的聊天，也增加了我很多課外知識(shí)，與老師交流了我自己關(guān)于MPS系統(tǒng)的看法，唯一缺乏的是我希望對(duì)硬件的操作欲望沒有得到滿足，比方自己連接plc和觸摸屏以及電腦的線路，這只