毕业设计MES网络型模块式柔性自动化生产线安装与分样本.doc

*学院 毕业设计(论文) 课题名称MES网络型模块式柔性自动化生产线实验系统研究安装与仓储系 别机械与电气自动化学院专 业电气工程及其自动化姓 名顾 * *学 号2103*摘要4Abstract5一、绪论61.1、课题研究61.2、MES网络型模块式柔性自动化生产线有关简介61.2.1、MES系统简介71.2.2、柔性自动化生产线系统简介71.3、国内当前MES和柔性自动化生产线现状和前景71.4、PLC应用现状和前景8二、硬件电路设计102.1、总体简介102.1.1、系统总体构成102.1.2、关于安装站和分类站分析122.2、电气设计和电气原理图设计132.2.1、安装站电气原理132.2.2、分类站电气原理图142.3、生产线有关期间阐明152.3.1、光电开关152.3.2、气动元件162.3.3、步进电机及驱动器原理172.3.4、光电耦合器202.4生产线有关器件选型212.4.1、空气压缩机选取212.4.2、PLC选型222.4.3、步进电机选取222.4.4、光电开关选型232.4.5、断路器选型232.4.6、限位开关选型23三、软件设计243.1系统程序流程图243.1.1安装站程序流程图243.1.2搬运站程序流程图27四、实验调试294.1单动调试294.2 联动调试29五、总结31六、道谢33七、参照文献34附录一：英文文献翻译35附录二：安装站和分类站电气原理图50附录三：安装站和分类站梯形图50摘要本设计是以实验形式研究MES网络型模块式柔性自动化生产线中PLC实际应用，其中对于柔性制造系统、工业组态软件和可编程逻辑控制器作为研究重点内容。MES网络型模块式柔性自动化生产线中重要作用是对工件进行运送、加工和安装，最后将工件分类送入仓库中。本生产线一共有八个站点，分别是上料检测站、搬运站、加工站、分拣站、传送站、安装搬运站、安装站和分类站，每一站均由一台西门子S7-200PLC控制运营，然后通过现场总线连接到S7-300上实现上位机通信。整个生产线提成四个人完毕，本设计需要完毕安装站和分类站电气原理图设计、程序阅读和调试，使她们可以完毕单站运营和多站联动，然后绘制这两站控制电路图。核心词：MES 柔性 PLCAbstract The design is based on experiments in the form of network-type modular MES flexible automated production lines in the practical application of PLC，which for flexible manufacturing systems，industrial configuration software and programmable logic controller as a research focus. MES network-type modular flexible automated production line main role is to transport the workpiece，processing and installation，and finally into the storehouse in the workpiece classification. The production line，a total of eight sites，respectively，on the material testing station，transport stations，processing stations，sorting stations，transfer stations，transport stations to install，installation stops and classification of stations，each station by a Siemens S7-200PLC control Run，and then through the field bus connection to the S7-300 on the host computer communication. The whole production line is divided into four complete，the design needs to complete the installation of electrical stations and classification stations schematic design，program of reading and debugging，enabling them to complete the single-station operation and multi-station interaction，and then draw the two station control circuit. Keyword： MES Flexible PLC 一、绪论1.1、课题研究由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备发展，制造业自动化进入一种崭新时代，技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化研制发展重点，对于工业生产有着重要意义。随着计算机技术浮现，产生了“柔性自动化技术”。采用“柔性自动化技术”生产线不但可以自动“做”，并且一旦加工目的拟定，就懂得应当“怎么做”。柔性自动化技术是当今机械制造业适应市场动态需求，加速产品更新重要手段。采用柔性自动化技术，不但可以提高生产效率、减轻劳动强度，还能提高产品质量、缩短制造周期和交货期、大幅度减少成本，因而是各国机械制造业发展重要趋势。柔性制造生产线是柔性制造系统类型之一。柔性制造生产线由自动加工系统、物流系统、信息系统、软件系统构成： l、自动加工系统：指以成组技术为基本，把外形尺寸(形状不必完全一致)、重量大体相似，材料相似，工艺相似零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工系统。 2、物流系统：指由各种运送装置构成，如传送带、轨道、转盘以及机械手等，完毕工件、刀具等供应与传送系统，它是柔性制造生产线重要构成某些。 3、信息系统：指对加工和运送过程中所需各种信息收集、解决、反馈，并通过电子计算机或其她控制装置(液压、气压装置等)，对机床或运送设备实行分级控制系统。 4、软件系统：指保证柔性制造系统用电子计算机进行有效管理必不可少构成某些。它涉及设计、规划、生产控制和系统监督等软件。柔性制造系统适合于中小批量生产。1.2、MES网络型模块式柔性自动化生产线有关简介 柔性自动化生产线是将微电子学、计算机信息技术、控制技术、机械制造和系统工程有机地结合起来，是一种技术复杂、高度自动化系统，柔性制造技术更是机械制造业适应当前市场动态需求及产品不断迅速更新重要手段，是先进制造技术基本。 1.2.1、MES系统简介制造执行系统 (Manufacturing Execution System，简称MES）是美国AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc)在90年代初提出，旨在加强物料需求筹划执行功能，把物料需求筹划同车间作业现场控制，通过执行系统联系起来。这里现场控制涉及PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。MES系统设立了必要接口，与提供生产现场控制设施厂商建立合伙关系。在MES定义中强调了如下三点：1、 MES是对整个车间制造过程优化，而不是单一解决某个生产瓶颈。 2、 MES必要提供实时收集生产过程中数据功能，并作出相应分析和解决。3、 MES需要与筹划层和控制层进行信息交互，通过公司持续信息流来实现公司信息全集成。 1.2.2、柔性自动化生产线系统简介 柔性自动化生产线是针对大规模生产弊端而提出新型生产模式。所谓柔性生产即通过系统构造、人员组织、运作方式和市场营销等方面改革，使生产系统能对市场需求变化作出迅速适应，同步消除冗余无用损耗，力求公司获得更大效益。随着计算机技术浮现，产生了“柔性自动化技术”。采用“柔性自动化技术”生产线不但可以自动“做”，并且一旦加工目的拟定，就懂得应当“怎么做”。柔性自动化技术是当今机械制造业适应市场动态需求，加速产品更新重要手段。采用柔性自动化技术，不但可以提高生产效率、减轻劳动强度，还能提高产品质量、缩短制造周期和交货期、大幅度减少成本，因而是各国机械制造业发展重要趋势。1.3、国内当前MES和柔性自动化生产线现状和前景 20世纪90年代初期，中华人民共和国就开始对MES跟踪研究、宣传或试点，并且曾经提出了 “管控一体化”，“人、财、物、产、供、销”等概念，只是总结、归纳、宣传、坚持或者提炼、提高不够，发展势头不快。 国内最早MES是20世纪80年代宝钢建设初期从SIEMENS（西门子）公司引进。中华人民共和国工业信息化基本上是沿着西方工业国家轨迹迈进，只是慢半拍而已。几乎绝大多数大学和工业自动化研究单位，甚至于国家、省、市级政府主管部门都开始跟踪、研究MES。从中央到地方，从学会到协会，从IT公司到制造生产厂，从综合网站到专业网站，从综合大学到专科院校，都卷入了MES热潮之中。 柔性自动化生产线从技术上看，工业发达国家都是以提高系统可靠性、实用化为重点，以易于联网和集成为目的，注重对单元技术开发、完善与提高。计算机数控（Computer Numerical Control，简称CNC）单机继续向着高精度、高速度和高柔性方向发展，FMS(Flexible Manufacture System柔性制造系统)技术向着网络系统开放、性能集成智能、实用有效方向发展。 当前，国内CNC机床尚未普及，持续运营可靠性还不高，FMS尚未达到实用化，某些核心基本技术还没有完全掌握，与国际先进水平和国内日益增长需求相比，均有不小差距。咱们必要结合国情，大力发展合用、可靠、价廉柔性自动化技术及装备。此后一段时期内，在继续进行机械制造柔性自动化技术方面应用科学研究基本上，切实做好“掌握柔性自动化装备设计办法和制造技术”，以及“提高自主开发能力”这两个方面工作；完毕FMC、P-FMS（准柔性制造系统）、FMS这三个层次典型柔性加工设备开发。力求到，国内重要柔性单元设备综合性能，达到国外90年代初期水平；实用化柔性制造系统稳定生产水平，达到国外80年代末、90年代初水平，以便为此后制造业综合自动化发展奠定良好基本。1.4、PLC应用现状和前景PLC （Programmable Logic Controller）又叫可编程逻辑控制器，一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境应用而设计。它采用一类可编程存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定期，计数与算术操作等面向顾客指令，并通过数字或模仿式输入/输出控制各种类型机械或生产过程。是工业控制核心某些。 长期以来，PLC始终处在工业控制自动化领域主战场，为各种各样自动化控制设备提供非常可靠控制方案，与DCS（Distributed Control System，即分布式控制系统）和工业PC形成了三足鼎立之势。同步，PLC也承受着来自其他技术产品冲击，特别是工业PC所带来冲击。微型化、网络化、PC化和开放性是PLC将来发展重要方向。在基于PLC自动化初期，PLC体积大并且价格昂贵。但在近来几年，微型PLC（不大于32 I/O）已经浮现，价格只有几百欧元。随着软PLC（soft plc）控制组态软件进一步完善和发展，安装有软PLC组态软件和PC-based控制市场份额将逐渐得到增长。当前，过程控制领域最大发展趋势之一就是以太网技术扩展，PLC也不例外。PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。当前越来越多PLC供应商开始提供以太网接口。可以相信，PLC将继续向开放式控制系统方向转移，特别是基于工业PC控制系统。二、硬件电路设计2.1、总体简介本系统采用先进总线控制方式，增配有主控PLC、工业触摸屏、MCGS（ Monitor and Control Generated System，监视与控制通用系统）工业组态监控软件、MES生产制造管理软件等，下面就详细简介生产线功能。 图一 MES网络型模块柔性自动化生产线实物图 如图一所示，该柔性制造生产线作为一有机整体，有上料检测站、搬运站、加工站、分拣站、传送站、安装站和分类站构成，控制系统可以选用西门子、三菱或欧姆龙PLC进行控制(在此生产线中选用是西门子PLC),具备较好柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制，在单个控制完毕后来，又可将相邻两站、三站或更多站连在一起，进行联动。2.1.1、系统总体构成 1、该柔性自动化生产线实验系统是由独立各站互相连接而成，有如下8站：（1）上料检测站a、回传上料台将工件依次送到检测工位b、提高装置将工件提高并检测工件颜色（2）搬运站a、将工件从上站搬至下一站（3）加工站a、用回转工作台将工件在四个工位间转换b、钻孔单元打孔c、检测打孔深度（4）分拣站a、将工件从加工站取出b、将废品分拣出来（5）传送站a、将合格工件从分拣站传送到后站（6）安装站a、选取要安装工件料仓b、将工件从料仓中推出c、将工件安装到位（7）安装搬运站a、将上站工件拿起放入安装工位b、将装好工件拿起放下站（8）分类站a、按工件类型分类b、将工件推入库房下图给出了系统中工件从一站到另一站物流传递过程： 图二 柔性生产线示意图上料检测站将大工件按顺序排好后提高送出,搬运站将大工件从上料检测站搬至加工站;加工站将大工件加工后送出工位,安装搬运站将大工件搬至安装工位放下,安装站再将相应小工件装入大工件中;而后，安装搬运站再将安装好工件送分类站，分类站再将工件送入相应料仓。2.1.2、关于安装站和分类站分析1、 安装站该站要完毕任务是：选取要安装工件料仓，然后将工件从料仓中推出，最后将工件安装到位。该站重要用到了这些器件：西门子PLC（主控单元）、空气压缩机（用来生产线上动力装置）、光电开关（作为传感器使用）。 图三 安装站示意图 2、分类站该站重要完毕任务是：将工件进行分类，然后将工件放入不同库房。该站重要用到这些器件：西门子PLC（主控单元）、步进电机（用来拟定库房位置和运送工件）、步进电机驱动器（Microstep Driver）、光电开关。 图四 分类站示意图2.2、电气设计和电气原理图设计2.2.1、安装站电气原理 图五 安装站电气原理图本站使用是PLC型号为S7-200。图五中描述是PLC电气连接示意图。在下面列出安装站I/O分派表。表一地址注释地址注释I0.0货台上限位I1.4通信按钮I0.1货台下限位I1.5停止按钮I0.2白色货品Q0.0机械手左摆I0.3黑色货品Q0.1机械手右摆I0.5运送台左限位Q0.2换白色料仓I0.6运送台右限位Q0.3换黑色料仓I0.7上电Q0.4运送台出货I1.0开始按钮Q0.5运送台卸货I1.1复位按钮Q0.6吸气阀吸合I1.2调试按钮Q1.0开始灯I1.3手动/自动Q1.1复位灯2.2.2、分类站电气原理图 图六 分类站电气原理图图六是分类站电气原理图，其中Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3这四个输出连接是光电耦合器。在下面列出I/O分派表二：表二地址注释地址注释I0.0Y轴限位开关I1.5停止按钮I0.1X轴限位开关I0.4接近开关Q0.0光耦01I0.7上电Q0.1光耦00I1.0开始按钮Q0.2光耦02I1.1复位按钮Q0.3光耦03I1.2调试按钮Q0.4电磁阀I1.3手动/自动Q1.0开始灯I1.4通信按钮Q1.1复位灯2.3、生产线有关期间阐明2.3.1、光电开关图七 光电开关原理图 图七所示是反射式光电开关工作原理框图。图中，由振荡回路产生调制脉冲经反射电路后，由发光管GL辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范畴时，被反射回来光脉冲进入光敏三极管DU。并在接受电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关控制信号。 采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造新一代光电开关器件，具备延时、展宽、外同步、抗互相干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。这种新颖光电开关是一种采用脉冲调制积极式光电探测系统型电子开关，它所使用冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等，可非接触，无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质状态和动作。2.3.2、气动元件通过气体压强或膨胀产生力来做功元件，即将压缩空气能量转换为动能机件。如气缸，蒸汽机等。它是一种动力传动形式，亦为能量转换装置，运用气体压力来传递能量。 气动技术长处：1、气动装置构造简朴、轻便、安装维护简朴。压力级别低、故使用安全。2、工作介质是取之不尽空气、空气自身不花钱。排气解决简朴，不污染环境，成本低。3、输出力以及工作速度调节非常容易。气缸动作速度普通为50500mm/s，比液压和电气方。4、可靠性高，使用寿命长。电器元件有效动作次数约为百万次，而SMC普通电磁阀寿命不不大于3000万次，小型阀超过2亿次。5、运用空气压缩性，可贮存能量，实现集中供气。可短时间释放能量，以获得间歇运动中高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强适应能力。在一定条件下，可使气动装置有自保持能力。6、全气动控制具备防火、防爆、防潮能力。与液压方式相比，气动方式可在高温场合使用。7、由于空气流动损失小，压缩空气可集中供应，远距离输送。 图八 气动元件气动技术缺陷：1、由于空气有压缩性，气缸动作速度易受负载变化而变化。采用气液联动方式可以克服这一缺陷,气缸速度比液压要快。2、气缸在低速运动时候，由于摩擦力占推力比例较大，气缸低速稳定性不如液压缸。3、虽然在许多应用场合，气缸输出力能满足工作规定，但其输出力比液压缸小。 气动技术是以压缩空气为介质来传动和控制机械一门专业技术。由于它具备节能、无污染、高效、低成本、安全可靠、构造简朴等长处，广泛应用于各种机械和生产线上。过去汽车、拖拉机等生产线上气动系统及其元件，都由各厂自行设计、制造和维修。2.3.3、步进电机及驱动器原理步进电机作为执行元件，是机电一体化核心产品之一，广泛应用在各种自动化设备中。步进电机和普通电动机不同之处在于它是一种将电脉冲信号转化为角位移执行机构，它同步完毕两个工作：一是传递转矩，二是控制转角位置或速度。 1步进电机工作原理图十一为两相步进电机工作原理示意图，它有两个绕组。当一种绕组通电后，其定子磁极产生磁场，将转子吸合到此磁极处。若绕组在控制脉冲作用下，通电方向顺序按照四个状态周而复始进行变化，点击可顺时针转动；通电时序为时，电机就逆时针转动。控制脉冲每作用一次，通电方向就变化一次，使电机转动一步，即90度。四个脉冲电机转一圈，脉冲频率越高，电机转动越快。步进电机输出力矩与电机有效体积、线圈匝数、磁通量、电流成正比，因而电机有效体积越大，线圈匝数越大，定转子间气隙越小，电机力矩越大，反之亦然。 图九 步进电机原理图2、 步进电机构造 整个步进电机是由前端盖、轴承、轴、转子铁心、磁钢、塑料骨架、定子铁心波纹垫圈、后端盖、螺钉构成，详细安装如图十二所示。 图十 步进电机构造图3、 驱动器原理 步进电机必要有驱动器和控制器才干正常工作。驱动器作用是对控制脉冲进行环形分派、功率放大，使步进电机绕组按一定顺序通电，控制电机转动。 图十一 步进电机控制系统 以两相步进电机为例，当给驱动器一种脉冲信号和一种正方向信号时，驱动器通过环形分派器和功率放大后，给电机绕组通电顺序为，其四个状态周而复始进行变化。 图十二 步进电机驱动电路原理图2.3.4、光电耦合器 光耦合器（OpticalCoupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传播电信号器件，普通把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电光电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端光电耦合器，由于它具备体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传播信号等长处，在数字电路上获得广泛应用。由于光耦种类繁多，构造独特，长处突出，因而其应用十分广泛，重要应用如下场合： (1)在逻辑电路上应用 光电耦合器可以构成各种逻辑电路，由于光电耦合器抗干扰性能和隔离性能比晶体管好，因而，由它构成逻辑电路更可靠。 (2)作为固体开关应用 在开关电路中，往往规定控制电路和开关之间要有较好电隔离，对于普通电子开关来说是很难做到，但用光电耦合器却很容易实现。 (3)在触发电路上应用 将光电耦合器用于双稳态输出电路，由于可以把发光二极管分别串入两管发射极回路，可有效地解决输出与负载隔离地问题。 (4)在脉冲放大电路中应用 光电耦合器应用于数字电路，可以将脉冲信号进行放大。 (5)在线性电路上应用 线性光电耦合器应用于线性电路中，具备较高地线性度以及优良地电隔离性能。 (6)特殊场合应用 光电耦合器还可应用于高压控制，取代变压器，代替触点继电器以及用于A/D电路等各种场合。2.4生产线有关器件选型2.4.1、空气压缩机选取空气压缩机选取重要根据气动系统工作压力和流量。气源工作压力应比气动系统中最高工作压力高20%左右，由于要考虑供气管道沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方工作压力规定较低，可以采用减压阀来供气。空气压缩机额定排气压力分为低压（0.71.0MPa）、中压（1.010MPa）、高压（10100MPa）和超高压（100MPa以上），可依照实际需求来选取。常用使用压力普通为0.7-1.25。一方面按空压机特性规定，选取空压机类型。再依照气动系统所需要工作压力和流量两个参数，拟定空压机输出压力PC和吸入流量QC，最后选用空压机型号为WY5.2-双头静音空气压缩机。 空气压缩机（用来生产线上动力装置）；1、型号：WY5.2-双头静音空气压缩机2、工作电压：单项三线 220V10% 50HZ3、转速 2880r/min4、最大气压 1.3MPa 气动阀1、 型号：CDJ2B10-60-B2、 压力：0.7MPa和1.0Mpa2.4.2、PLC选型在选取PLC时，应详细分析工艺过程特点、控制规定，明确控制任务和范畴拟定所需操作和动作，然后依照控制规定，估算输入点数、所需存储器容量、拟定PLC功能、外部设备特性等，最后选取有较高性价比PLC和设计相应控制系统，该设计中选取了S7-200（CPU型号为224）。西门子PLC（主控单元）1、每站均配备EM277 PROFIBUS-DP通信模块，用于组建西门子PROFIBUS-DP网络。2、主控单元配备S7-300系列PLC：CPU313C-2DP，40针前连接器，64K MMC存储卡，CP5611网卡。3总线构造：采用西门子PROFIBUS-DP网络通信，使各站之间控制信息和状态数据可以实现互相互换。配用PC/PPI编程电缆、PC/MPI编程电缆及触摸屏下载电缆。 生产线技术指标： 1、输入电源：单项三线 220V10% 50HZ 2、工作环境：温度-10到+40之间 相对湿度85%（25） 海拔4000m 3、工作容量1.5kVA4、 整机尺寸：380cm170cm140cm2.4.3、步进电机选取步进电机有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素构成。一旦三大要素拟定，步进电机型号便拟定下来了。1、 步距角选取电机步距角取决于负载精度规定，将负载最小辨别率（当量）换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度（涉及减速）。电机步距角应等于或不大于此角度。当前市场上步进电机步距角普通有0.36度/0.72度（五相电机）、0.9度/1.8度（二、四相电机）、1.5度/3度（三相电机）等。 2、静力矩选取步进电机动态力矩一下子很难拟定，咱们往往先拟定电机静力矩。静力矩选取根据是电机工作负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一惯性负载和单一摩擦负载是不存在。直接起动时（普通由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时重要考虑惯性负载，恒速运营进只要考虑摩擦负载。普通状况下，静力矩应为摩擦负载2-3倍内好，静力矩一旦选定，电机机座及长度便能拟定下来（几何尺寸）。 3、电流选取 静力矩同样电机，由于电流参数不同，其运营特性差别很大，可根据矩频特性曲线图，判断电机电流（参照驱动电源、及驱动电压）。依照上面规定，选取42HS03两相混合式步进电机。2.4.4、光电开关选型 惯用光电开关分类办法：按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距离远，可检测半透明物体密度（透光度）。反射式工作距离被限定在光束交点附近，以避免背景影响。镜面反射式反射距离较远，适当作远距离检测，也可检测透明或半透明物体，最后选取了SB03-1K型漫反射光电开关。 2.4.5、断路器选型 低压断路器选用，应依照详细使用条件选取使用类别，选取额定工作电压、额定电流、脱扣器整定电流和分励、欠压脱扣器电压电流等参数，参照产品样本提供保护特性曲线选用保护特性，并需对短路特性和敏捷系数进行校验,该设计选取是DZ47-63。2.4.6、限位开关选型限位开关，指为保护内置微动开关免受外力、水、油、气体和尘埃等损害，而组装在外壳内开关，特别合用于对机械强度和环境适应 性有特殊规定地方，可分为旋转限位开关及直行限位开关，本设计选取是SMC D-A73型限位开关。 三、软件设计3.1系统程序流程图 如下是系统程序流程图，其中整个程序循环都是通过移位寄存器完毕，在下文对移位寄存器会有详细论述。3.1.1安装站程序流程图读取大工件颜色信息选用白色料仓选用黑色料仓 安装臂安装 复位 初始化 白 黑 初始化程序段STL图： LD SM0.1 S M0.0，1 = M3.5 R M0.1，20本段程序功能是把中间继电器M0.0到M3.5进行初始化，其中PLC初次运营时候SM0.1 = 1，其她时刻SM0.1 = 0。更换料仓程序段：LD M0.1A I0.5S Q0.2，1 LD M0.3R Q0.2，1LD M1.2 EU A I0.2 AN I0.3 S Q0.2，1 LD M0.3 R Q0.3，1 LD M1.2 EU A I0.3 AN I0.2 S Q0.3，1本段程序依照循环段中间继电器M状态控制料仓更换。其中Q0.2是控制黑色料仓气动阀动作，Q0.3是控制白色料仓气动阀动作。机械手控制段：LD M0.1O M0.6O M1.2= Q0.0LD M0.4O M1.0= Q0.1 本段是依照循环段中间继电器M状态控制机械手运动，其中Q0.0是控制机械手安装小工件，Q0.1是控制机械手到料仓取出小工件。 循环程序段由于较长，在这就简介下循环程序核心指令：移位寄存器位（SHRB）移位寄存器位（SHRB）指令将DATA数值移入移位寄存器。S_BIT指定移位寄存器最低位。N指定移位寄存器长度和移位方向（移位加 = N，移位减 = -N）。SHRB指令移出每个位被放置在溢出内存位（SM1.1）中。该指令由最低位（S_BIT）和由长度（N）指定位数定义。 图十三 移位寄存器 例如：如果S_BIT是V33.4和N is 14，如下计算显示MSB.b是V35.1。MSB.b = V33 + (14 - 1 +4)/8= V33 + 17/8= V33 + 2 ，余数为1= V35.1 在移位减（用长度（N）负值表达）中，输入数据移入移位寄存器最高位中，并移出最低位（S_BIT）。移出数据被放置在溢出内存位（SM1.1）中。 在移位加（用长度（N）正值表达）中，输入数据（DATA）移入移位寄存器最高位中（由S_BIT指定），并移出移位寄存器最高位。移出数据被放置在溢出内存位（SM1.1）中。 3.1.2搬运站程序流程图 初始化读取货品信息步进电机工作 卸货 复位 （与仓库信息通信，分派库房位置）初始化程序：LD SM0.1S M0.0，1= M3.5R M0.1，24本段程序功能是把中间继电器M0.0到M3.5进行初始化，其中PLC初次运营时候SM0.1 = 1，其她时刻SM0.1 = 0。读取颜色信息：LD M0.5LPSA M5.0S M3.0，1LRDAN M5.0R M3.0，1LRDA M5.1S M3.1，1LPPAN M5.1R M3.1，1依照五号站M6.0和M6.1状态来拟定M3.0和M3.1状态。四、实验调试 在本实验设计调试中我遇到过诸多问题，例如设备故障、程序错误等等。下面我分单动和联动两个某些进行论述。4.1单动调试 在单动调试时候，一方面遇到问题就是阅读程序这个难题。在实验室中我安装实验指引书去实际操作，但是两站工作台都没有按照预定流程工作，为了可以解决问题。我使用STEP7软件把两站PLC程序上载到上位机上，然后使用通信线分别连接到安装站和分类站PLC上，然后进行程序状态监控，逐渐调试。最后是我理解到整个程序循环过程和控制过程。 另一方面在分类站调试中，我发现步进电机无法运作，整个程序不能上电。为此我专门找到纪教师但愿能从教师那里得到协助，最后咱们使用万用表进行电路检查，拟定是步进电机浮现故障。找到问题后来，咱们联系到生产线制造厂家，向她们购买了新步进电机和有关驱动器。从中我学会了如何使用步进电机。 之后尚有某些系统敏捷度问题，例如安装站机械手使用是吸气阀吸附住小工件进行运送，但是由于机械手敏捷度问题，在实际调试过程中无法吸附；分类站中出货那个气动阀为瞬时动作，速度过快，有些状况下货品是没有完全放入仓库中，针对这个问题，我专门在程序中加入了一种定期器T44，成功解决了这个问题。 虽然单动调试成功完毕了，但是接下来要完毕是更加困难联动调试。有了单动调试经验我相信自己可以完毕更好。4.2 联动调试 联动调试就是将安装站与分类站和其她站点进行联机调试，在这里使用到PLC是S7-300，这种PLC功能比其她各站点S7-200功能更加强大，相应操作规定更高。 一方面我通过通信端口连接，将S7-300里面程序上载到上位机中，在上位机里先熟悉程序原理。在以往所学习到得PLC知识中，对于S7-300简介是在太少了，为此我到图书馆借阅了专业书籍。在和教师商讨下，我终于明白了程序中I26.0、I36.3、Q33.3