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1、 沈阳理工大学课程设计专用纸 _“机电传动控制”课程设计任务书第十一组1设计题目：大小球分拣系统设计2设计内容：1）完成指导书中要求的工作循环2）要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续。3）连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒。3设计要求：1）画出端子分配图2）设计并调试PLC控制梯形图3）设计说明书4进度安排：1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 1天2）PLC梯形图设计与调试 3天3）说明书撰写 0.5天4）答辩 0.5天指导教师： 专业负责人： 主管院长： 年 月 日目录0 前言31 课程设计的任务和要求41.1 课程设计的任务41.2 课程设计的基本要求52 总体设计62
2、.1 PLC的选型62.2 PLC端子接线62.3 主控电路73 PLC程序设计83.1 设计思想83.2 顺序功能图83.3 PLC梯形图104 程序调试说明205 结束语216 参考文献220 前言机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地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，它能大大地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加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。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
3、生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，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。用于分捡大小球的机械装置。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。1 课程设计的任务和要求1.1 课程设计的任务1）大小球分拣系统设计2）分拣系统示意图和流程图如下图所示图1 大小球分拣系统示意图图2 大小球分拣系统流程图1.2 课程设计的基本要求1)完成分拣大小球系统的工作循环2)要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续3)连续时,循环5次结束,声光间断报警5秒4)按停止按钮,完成当前循环后停2 总体设计2.1
4、 PLC的选型因为在设计程序时总共用到了17个输入信号和7个输出信号，这样CPU的输入端子要多一些以满足要求，因此在大小球分选系统中用的PLC的选型为西门子S7-200系列的可编程控制器CPU 226 AC/DC/继电器。2.2 PLC端子接线图3 CPU 226 AC/DC/继电器端子连接图2.3 主控电路图4 主控电路3 PLC程序设计3.1 设计思想当输送机处于起始位置时，上限位开关和左限位开关开关闭合。启动装置后，捡球装置下行，若碰到的是小球，则压力传感器为闭合状态；若碰到的是大球，则压力传感器为关闭状态。吸起小球后，则捡球装置向上行，碰到上限位开关后，捡球装置向右行；碰到右限位开关（
5、小球的右限位开关）后，再向下行，碰到下限位开关后，将小球释放到小球箱里，然后返回到原位。如果吸起的是大球，捡球装置右行碰到另一个右限位开关（大球的右限位开关）后，再向下行，碰到下限位开关后，将大球释放到小球箱里，然后返回到原位。3.2 顺序功能图图5 回原点程序的顺序功能图图6 自动程序的顺序功能图3.3 PLC梯形图图7 主程序梯形图图8 公用程序梯形图图9 手动程序梯形图图10 回原点程序梯形图图11 自动程序梯形图4 程序调试说明仿真软件不能直接收到S7-200的程序代码，必须使用编程软件的导出功能将S7-200的用户程序转换为扩展名为“awl”的ASC文件，然后在下载到仿真PLC中去。
6、在仿真软件中执行菜单命令“文件”“装载程序”，在出现的对话框中选择下载什么块，点击“确定”按钮后，在出现的“打开”对话框中双击要下载的*.awl文件，开始下载。下载成功后，CPU模块上出现下载的ASC文件名称，同时会出现下载的程序代码文本框和梯形图（见下图）。执行菜单命令“PLC”“运行”，开始执行用户程序。如果用户程序中有仿真软件不支持的指令或功能，执行菜单命令“PLC”“运行”后，出现的对话框显示出仿真软件不能识别的指令。点击“确定”按钮，不能切换到RUN模式，CPU模块右侧的“RUN”LED的状态不会变化。可以用鼠标点击CPU模块下面的开关板上的小开关来模拟输入信号，通过模块上LED观察
7、PLC输出点的状态变化，来检查程序执行的结果是否正确。如调试本课设中的手动程序，先点击CPU模块的I1.5手动输入端开关，再点击上行按钮开关I0.6,这样就会观察到CPU模块上的Q0.2对应的LED灯亮，再点击上限位输入信号I0.3所对应的开关，就会观察到CPU模块上的Q0.2对应的LED灯熄灭，这说明手动程序的上行程序调试正确。按上述方法一次调试所有程序，来检查程序执行的结果是否正确。本程序经过仿真调试后，没发现任何错误，程序完全符合设计要求。5 结束语就此课程设计就要告一段落，纵观整个设计过程，可以说在这一过程中我的收获很大，充分认识到自己的薄弱环节，通过理论分析与实践的反复进行和论证，许
8、多问题都有了较好的解决方案。通过此次设计，了解了PLC机械手在大小球分选系统的工作原理，首次学习了一些机械手的工作原理及使用方法。其中电路及软件实现是此次设计的主要部分。通过这次综合实践，我更加看清了自己的不足之处。为了搞好这次毕业设计，通过查阅资料以及在老师和同学的帮助下，最终基本达到了设计目的。通过实践，巩固了理论知识的学习，提高了实际应用所学知识的能力，还积累了许多宝贵的经验。在这次的设计实践过程中，我认识到不管做什么事，尤其是科学实践，都需要大胆假设，小心求证。任何一个方案都要经过详细周全的论证后才能着手去做，否则即使很快做出来，但经不起推敲和考验。对于那些要求能够扩展功能的课题更是如此。6 参考文献1 陈白宁.机电传动控制基础.第1版.东北大学出版社,2008.2 何军红.西门子PLC编程与工程应用.第1版.化学工业出版社，2011.3 赵嵬.西门子S7-200/300系列PLC入门.第1版.电子工业出版社，2011.4 孙平.可编程控制器原理及应用.第2版.高等教育出版社，2008. 22