PLC课程设计装配流水线控制.doc

PLC课程设计装配流水线控制

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2020年4月19日
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目 录

1 概述 …………………………………………………………………………………1
2 硬件设计…………………………………………………………………………………2
2.1 控制要求 2
2.2 选择PLC的型号 3
2.2.1 基本单元 3
2.2.2 个人计算机（PC）或编程器 4
2.3 输入输出接线表 4
2.4 系统设计流程图 4
3 软件设计 ……………………………………………………………………………6
3.1 设计梯形图 6
3.2 设计语句表 13
4 调试结果 ……………………………………………………………………………18
5 结束语 …………………………………………………………………………………19
6 参考文献 ……………………………………………………………………………20
1 概述
在PLC问世之前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位，继电器控制系统有着十分明显的缺点。体积大、功耗多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差，特别当生产工艺发生变化时，就鼻息重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这种现状，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台PLC。随着PLC的不断发展增加了网络通信功能，发展了各种智能模块，增加了外部诊断功能。使PLC成为了现在工业控制领域的三大支柱之一。
本课题是用PLC控制装配流水线控制。用PLC控制装配流水线具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。此系统主要能够实现顺次启动和停止，完成工件移位以及功能紧急故障处理等功能。

2 硬件设计
2.1 控制要求：

图2-1

功能说明：
装配流水线控制传送系统，用异步电动机带动传送带，控制过程如下：
启动时先按下SD按钮，起动整个传送系统，工件开始在传送带移位。
停止时按下复位按钮，装配流水线停止工作，系统初始化重新开始运行。
A，B，C三个灯模拟的是三个操作，D，E，F，G四组灯模拟的是传送带。
传送带共有十六个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；D，E，F，G均是四个灯一组的模拟传送带，这些工位均用于传送工件。工件在传送带上开始传送，经过DEFG传送之后进行A操作，再经过DEFG传送之后进行B操作，再经过DEFG传送之后进行C操作，然后经过DEFG传送到仓库。按下启动按钮整个系统开始工作，按下复位按钮整个系统开始恢复到初始化状态，按下移位按钮系统开始传送工件经过ABC三个操作之后最后到达仓库。

2.2 选择PLC型号
PLC的选择主要应从PLC 的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下,力争最佳的性能价格比。选择时应主要考虑到合理的结构型式,安装方式的选择,相应的功能要求,响应速度要求,系统可靠性的要求,机型尽量统一等因素。
2.2.1 基本单元

S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用，其输入输出点数的分配见下表：S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元
表2.1-1
型 号
输入点
输出点
可带扩展模块数
S7-200CPU221
6
4
—
S7-200CPU222
8
6
2个扩展模块
S7-200CPU224
14
10
7个扩展模块3
S7-200CPU226
24
16
7个扩展模块
S7-200CPU226XM
24
16
7个扩展模块

2.2.2 个人计算机（PC）或编程器
个人计算机（PC）或编程器装上STEP7-Micro/WIN32编程软件后，机可供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视等。要求个人计算机（PC）的配置：CPU80586或更高的处理器，16MB内存（最低要求为：CPU80486,8MB内存）；VGA显示器（分辨率1024*768像素）；硬盘空间至少50MB；Microsoft Windows所支持的鼠标。STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的软件，它支持32位Windows95，Windows98和Windows NT4.0使用环境。它的基本功能是创立、编辑、调试用户程序、组态系统等。
本实验采用S7—200 CPU226的可编程控制器
2.3 输入/输出接线列表
表2.3-1
面板
启动
复位
移位
A
B
C
PLC
I0.0
I0.2
I0.1
Q0.0
Q0.1
Q0.2
面板
D
E
F
G
H

PLC
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7

其中I0.0 为系统启动按钮，I0.1为移位按钮，I0.2为复位按钮，Q0.1、Q0.2、Q0.3位ABC三个操作的输出，Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6为模拟传送带的输出，Q0.7位模拟的仓库输出。
2.4 系统设计流程图
PLC本身有多种程序设计语言，如梯形图语言、指令语句表语言、功能表语言等。其中梯形图语言沿袭传统的电气符号控制图，但简化了符号，编程容易且直观。根据设计要求具体流程图如下：

程序启动按下开始按钮I0.0
流水线开始工作
传送带D指示灯Q0.3亮
1秒之后传送带E指示灯Q0.4亮，Q0.3灭
1秒之后传送带F指示灯Q0.5亮，Q0.4灭
1秒之后传送带G指示灯Q0.6亮，Q0.5灭
1秒之后传送带A指示灯Q0.0亮，Q0.6灭
3秒之后传送带D指示灯Q0.3亮，Q0.0灭,
3秒之后传送带B指示灯Q0.1亮，Q0.0灭
3秒之后传送带C指示灯Q0.2亮，Q0.0灭
3秒后一轮完成，返回一开始的传送带Ｅ指示灯Q0.1亮，Q0.7灭
闭合移位开关，传送带有DEFG依次点亮
按下复位按钮I0.1，系统复位
再次按下启动按钮，程序再次启动

图2.4-1

3 软件设计
3.1 设计梯形图

图3.1-1 梯形图

4 调试结果

图4-1

按下启动按钮，装配流水线模拟控制系统正常启动。
按下复位按钮，装配流水线模拟控制系统恢复到初始化状态。
按下移位按钮，工件开始在传送带上传动，经过DEFG之后到达A，进行操作1；经过DEFG之后到达B，进行操作2；经过DEFG之后到达C，进行操作3；经过DEFG之后到达H，进入仓库；完成一个工件的装配操作而且进入仓库。在接着DEFG—A—DEFG——B—DEFG—C—DEFG—H按此顺序循环操作！