基于PLC的自动化生产线的毕业设计样本.doc

目录
第一章 绪论 1
1.1自动化生产线发展状况 1
1.2 PLC应用及当前研究现状 3
1.2.1生产线上工艺过程 3
1.2.2持续生产线 4
1.2.3控制系统构成框图 5
1.3课题重要研究内容及意义 6
第二章 各单元硬件设备阐明 7
2.1电感式接近开关设备阐明 7
2.1.1电感式传感器简朴简介 7
2.1.2电感式接近开关传感器基本工作方式 7
2.2电容式接近开关设备阐明 8
2.2.1电容式传感器简朴简介 8
2.2.2电容式接近开关传感器使用 8
2.3继电器设备及微动开关设备阐明 9
2.4电磁阀设备阐明 9
第三章 S7-2OO PLC在自动线中使用 10
第四章各单元控制系统设计 12
4.1PLC对下料单元控制 12
4.1.1下料单元控制规定 12
4.1.2下料单元控制流程图 13
4.1.3下料单元I/O分派表 14
4.1.4下料单元梯形图 15
4.2 PLC对加盖单元控制 21
4.2.1加盖单元控制规定 21
4.2.2加盖单元控制流程图 22
4.2.3加盖单元I/O分派表 23
4.2.4加盖单元梯形图 24
4.3PLC对穿销单元控制 30
4.3.1穿销单元控制规定 30
4.3.2穿销单元控制流程图 31
4.3.3穿销单元I/O分派表 32
4.3.4穿销单元梯形图 33
4.4PLC对检测单元控制 39
4.4.1检测单元控制规定 39
4.4.2检测单元控制流程图 40
4.4.3检测单元I/O分派表 41
4.4.4检测单元梯形图 41
4.5PLC对分拣单元控制 45
4.5.1分拣单元控制规定 45
4.5.2分拣单元控制流程图 47
4.5.3分拣单元I/O分派表 48
4.5.4单元梯形图 49
第五章 S7-300 PLC硬件组态及编程 56
5.1 硬件配备 56
5.2 S7-3OO PLC在系统中主站控制变量传送分派表 64
5.3 S7-3OO PLC在系统中主站控制基本规定 65
5.4 S7-300 PLC梯形图 65
总结 68
参照文献 69
道谢 70

第一章 绪论
1.1 自动化生产线发展状况
自动线是能实现产品生产过程自动化一种机器体系，通过采用一套能自动进行加工、检测、装卸、运送机器设备,构成高度持续、完全自动化生产线，来实现产品生产，从而提高工作效率。减少生产成本、提高加工质量、迅速更换产品，是机械制造业竞争和发展基本，也是机械制造业技术水平标志，它发展趋势是提高可调性，扩大工艺范畴，提高加工精度和自动化限度，同计算机结合实现整体自动化车间与自动化工厂。
自动生产线是在流水线基本上逐渐发展起来，它不但规定线体上各种机械加工装置能自动地完毕预定各道工序，达到相应工艺规定，生产出合格产品，为了可以实现这个目的，可以采用自动输送和其她某些辅助装置，依照工艺顺序把不同机械加工装置构成一种整体，各个部件之间动作是通过气压系统和电气制动系统组合起来，使它可以实现规定程序而进行自动工作，这种自动工作机械装置系统被咱们称为自动生产线。
当前科学技术日新月异，在工业生产中自动化生产技术也使用得非常普遍了，并且在电子和机械制造等领域已经研究并生产出许多各种类型自动生产线，正是由于这些自动生产线飞速发展和广泛使用，提高了咱们生产效率及产品质量、改进了工作条件、减少了能源损耗、节约了材料等等，在各方各面都获得了明显效果。
自动生产线能构成一种完整系统，是由于它是综合了传感技术、驱动技术、机械技术、接口技术、计算机技术等技术，自动生产线在各国有着各种生产需要，有效综合及组织，来优化整体设备，自动生产线虽然是源于老式流水生产线，但它功能是远远优于老式流水生产线，并且尚有着各种明显区别，其重要特点是自动生产线有非常高自动化控制，尚有老式流水生产线所没有精密生产节奏，它是一种统一自动控制系统，其工作要按照规定工序顺序来完毕。
在各个不同应用领域,不同种类自动线构造不同，大小也不同，功能也不同，它们基本都包括检测、机械本体、信息解决、输入、输出接口某些以及执行机构等五某些。
但是无论哪种自动生产线，在功能上都必要能实现控制、运转、驱动和检测等,并且控制功能是电子装置来完毕。自动生产线在生产中，所有传感器用来检测信号，控制装置再运算、变换、存储其检测信号，再通过其接口电路向执行机构给出指令来实现相应工作。传感器检测生产线上位置、温度、压力、流量等信号，来让信息解决部件分析解决，驱动功能是液压缸电动机、电磁阀、气压阀、机械手等执行部件实现。其机械某些是自动生产线主体某些。
自动线支持技术飞速发展，驱动了自动线大力发展，使得可以生实现技术更加复杂生产和操作以及装配工艺规定更高流程，当前这些技术在向更深领域发展，特别微电子技术向超大规模和超超大规模集成电路方向发展，在那么几平方毫米硅片上能集成几百万甚至上千万个逻辑元件，实现了计算机小型化，高速化和智能化发展，正是智能计算机浮现更加完善了自动线功能，提高了生产效率以及产品质量。
当代工业是计算机、信息技术、当代管理技术、先进工艺技术综合与集成，涵盖了产品设计、生产准备、制造执行等多方面，是国家建设和社会发展重要支柱之一。为了加强学生面向新世纪挑战能力，提高机、光、电一体化理论水平与实践能力刻不容缓，重点建设机电类工程，柔性加工综合实验平台，更具备迫切性和现实意义。
自动化生产线是产品生产过程所通过路线，即从原料进入生产现场开始，通过加工、运送、装配、检查等一系列生产生产线活动所构成路线。狭义生产线是按对象原则组织起来，完毕产品工艺过程一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配备生产某种产品（零、部件）所需要各种设备和各工种工人，负责完毕某种产品（零、部件）所有制造工作，对相似劳动对象进行不同工艺加工。
图1-1 自动化生产线
该自动化模仿生产线，较好地解决了在学校期间，只接触到以单元实验或校外参观实习为主，某些大型自动化控制站只能看不能操作，达不到抱负教学效果这个实际接触问题。
在设计该模仿生产线时控制系统中涉及5个从站点：下料单元、加盖单元
、穿销单元、检测单元、分拣单元。该套控制系统，建立了以工业现场控制为对象实物模仿仿真系统，可较好解决自动化及有关专业在动手实践中所遇到难题。
1.2 PLC应用及当前研究现状
1.2.1 生产线上工艺过程
1969世界第一台PLC在美国数据设备公司诞生。1975-1976年,德国、日本、美国等将微解决器作为控制器中央解决单元应用到PLC中，并且去掉磁心存储器改用了集成电路存储器，结合了微型计算机技术与电控制器技术，从而实现了可编程控制器规模集成化，使得解决器更能合用工业环境，更加可靠，功能也更加强大，更加灵活，成本却大大下降，从而使得PLC进入了实用阶段。
随着科技不断进步，PLC性能也飞速增强，其应用和研究现状重要在如下方面体现:
1.控制规模扩大，控制大型机规模越变越大，开关量高达到了几万。
2.构成模块增多，当前PLC己经新增了诸多模块，如PDI控制、温度以及运动模块等等。
3.开放性和互操作性大大发展，在PLC发展过程中，制造商为了垄断和扩大各自市场，都各自发展自己原则，开放是发展一种趋势，各厂商都意识到这一点，并形成了长时期妥协与竞争，这一过程还将继续。
4.工作速度提高可以对系统实现实时控制。
5.联网能力增强，由于通信、信息及控制技术大力发展，联网也得到了发展，己经可以实现远程控制。
正是由于这些性能、使得工业系统可以实现远程化、自动化、控制信息化及智能化。当前应用在不断迈进,特别在运动控制、模仿量控制及驱动控制上广泛使用，已经成为当前系统工作自动化中最有效工具之一了。
本次设计共分为五个单元，其功能分别是：
1．下料单元：将前站送入本单元下料仓工件主体，通过直流电机驱动间歇机构带动同步齿型带使之下落，工件主体下落至托盘后经传送带向下站运营。
2．加盖单元：通过直流电机带动蜗轮蜗杆，经减速电机驱动摆臂将上盖装配至工件主体，完毕装配后工件随托盘向下站传送。
3．穿销单元：通过旋转推筒推送销钉办法，完毕工件主体与上盖实体连接装配，完毕装配后工件随托盘向下站传送。
4．检测单元：运用各类检测传感装置对装配好工件成品进行全面检测（涉及上盖、销钉装配状况，销钉材质、标签有无等），并将检测成果送至PLC进行解决，以此作为后续站控制方式选取根据（如分拣站依标签有无鉴别正、次品；仓库站依销钉材质拟定库位）。
5．分拣单元：依照检测单元检测成果（标签有无），采用气动机械手对工件进行分类，合格产品随托盘进入下一站入库；不合格产品进入废品线，空托盘向下站传送。
1.2.2 持续生产线
为便于协调节个生产线全程控制，系统设立了一种主站总控制台，主站总控制台是整个装配生产线持续运营指挥调度中心，其重要功能是实现全程运营总体控制，完毕全系统通讯连接等。

总站单元 下料单元 加盖单元

分拣单元 检测单元 穿销单元

图1-2 自动化生产线控制顺序
从简朴到复杂，从零部件到整机。采用铝合金构造件为主体，运用各种机械传动方式模仿完毕当代化装配过程柔性生产系统，把实际工业生产中典型某些：电气控制某些、各种传感器应用、组态控制，工业总线，充分展示在该系统中。

1.2.3 控制系统构成框图
中央解决单元（CPU）CPU
226+PROFIBUS DP 模块EM277
分拣单元

主站CPU单元6ES7 315-2AG10-0AB0+6SE7 307-1BA00-0AA0 电池+40 针前连接器6ES7392-1AM00-0AA0+储存卡 6SE7 953-8LF00-0AA0+I/O 数字模块（16）6SE73223-BL00-0AA0+背板 6ES7 390-1AE80-0AA0+STEP7 V5.2编程软件
总 站

中央解决单元（CPU）CPU
226+PROFIBUS DP 模块EM277
检测单元

中央解决单元（CPU）CPU
226+PROFIBUS DP 模块EM277
穿销单元

中央解决单元（CPU）CPU
226+PROFIBUS DP 模块EM277
加盖单元

中央解决单元（CPU）CPU
226+PROFIBUS DP 模块EM277
下料单元

1.3

1.3 课题重要研究内容及意义
本文设计自动生产线实验平台是为满足普通高校及高职机电类专业学生专业技能和技术应用能力培养，特别是综合能力锻炼，创新能力及团队合伙精神培养，而开发实验实训平台。针对自动生产线有很高仿真性I/O规定，本课题研究实训平台开发，应可以任意拆装和组合，可以任意设立故障，且预留工位，可随时加装内容，这样，可以满足学校与公司定单式培养。当代化自动生产设备自动生产线最大特点是它综合性和系统性，本课题研究实验实训平台把传感测试技术、微电子技术、机械技术、电工电子技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等各种技术进行组织，并且整体使用到生产设备上并且力求达到使实验者通过实验平台熟悉生产线传感检测、传播与解决、执行、控制与驱动等机构在这个微解决单元控制下协调有序地工作原理。
可编程控制器以其可靠性高、抗干扰能力强、性能强、价格低以及编程简朴而在当代化自动生产设备中普遍使用，并且充当生产线大脑微解决单元。因而,培养掌握机电一体化技术，掌握PLC技术及PLC网络技术技术人材是当务之急。
本课题研究自动生产线实验平台是在铝合金导轨式实训台上由下料、加盖、穿销、检测、分拣等工作单元，构成一种典型自动生产线机械平台，系统各机构采用气动驱动、变频器驱动和步进电机位置控制等技术，实验平台控制方式采用各个工作单元均是一台独立PLC控制，本实验平台综合采用传感器应用技术。在本实验平台上可以模仿一种与实际生产状况十分接近控制过程，使使用者得到一种非常接近于实际教学设备环境，力求达到缩短理论教学与实际应用之间距离。
本课题研究自动生产线实验平台设计，采用模块组合式构造，各工作单元是相对独立模块，并采用原则构造和抽屉式模块放置架，具备较强互换性以便依照实训需要或工作任务不同进行不同组合，安装和调试，达到模仿生产性功能和整合学习功能目的也符合教学实训考核或技能竞赛规定。

第二章 硬件设备阐明
2.1 电感式接近开关设备阐明
2.1.1 电感式传感器简朴简介
电感式传感器是运用电磁感应原理将被测非电量（如位移、压力、流量、振动等）转换成线圈自感系数L或互感系数M，再由测量电路转换为电压或电流变化量输出。
电感式传感器具备构造简朴、工作可靠、测量精度高、零点稳定、输出功率较大等一系列长处，其重要缺陷是敏捷度、线性度和测量范畴互相制约，传感器自身频率响应低，不合用于迅速动态测量。这种传感器能实现信息远距离传播、记录、显示和控制，在工业自动控制系统中被广泛采用。
2.1.2 电感式接近开关传感器基本工作方式
电感式接近开关传感器可以检测从传感器侧向水平接近被测体，也可以检测从传感器迎面垂直接近被测体。被测体接近传感器到传感器开关动作距离为动作距离；不受温度和电压上下浮动影响动作距离为实际工作距离。传感器在工作中存在着动作距离与复位距离差值，被称为动作带差。被测量体进入或退出检测有效范畴时将浮现动作上时间延迟，称为相应时间。在传感器应用中，应依照实际状况考虑这些参数对检测成果与否有影响。
电感式接近开关传感器，是一种运用涡流感知物体接近器件。它敏感元件为检测线圈，它是振荡电路一种构成某些，在检测线圈工作面上存在一种交变磁场。当金属物体接近检测线圈时，金属物体就会产生涡流而吸取振荡能量，使振荡削弱直至停振，振荡与停振这两种状态经检测电路转换成开关信号输出。
电感式接近开关传感器电气指标：
1．工作电压：是指电感式接近开关传感器供电电压范畴，在此范畴内可以保证电感式接近开关传感器安全工作。
2．工作电流：指电感式接近开关传感器持续工作时最大负载电流。
电压降：是指在额定电流下开关导通时，在开关两端或输出端测量得到电压。
3．空载电流（消耗电流）：是指在没有负载时，测量所得电感式接近开关传感器自身所需电流。
4．剩余电流（漏电流）：是指开关断开时，流过负载电流。
5．极性保护：有防止输入电源电压极性误接保护功能。
6．短路保护：有此功能时，如果超过极限电流，输出会周期性地封闭和释放，直至短路被清除。
2.2 电容式接近开关设备阐明
2.2.1 电容式传感器简朴简介
电容式传感器是运用电容器原理，将被测非电量转化为电容量变化，进而实现电量到非电量转换。电容式接近开关传感器是依照从振荡电路取出电极电容变化，时振荡开始或停止，从而达到检测信号目。振荡电路以外电路构造与高频振荡式接近开关相似。
2.2.2 电容式接近开关传感器使用
除了棉花和发泡苯乙烯等介电系数低物体之外，电容式接近开关传感器检测对象是诸多，静电电容式接近开关易受水和油影响，在使用中，应注意这一点。静电电容式接近开关能胜任其她方式不能检测场合。
1. 细金属丝检测：检测小型继电器等使用铜丝（电磁铁）与否正常。使用高敏捷度埋入型，在检测Φ0.03mm铜丝时，动作距离为5mm。
2. 袋装食品检测：检测形状复杂袋装食品时，在必要水洗机器中使用防湿型接近开关时，要防止残留水滴引起误动作。
3. 液体、粉状体间接检测：通过木箱、纸箱、玻璃瓶等非金属容器外壁，检测其中被测物体有无及其所在表面位置。
4. 电容式接近开关传感器敏捷度调节：要考虑电容式接近开关传感器构造自身静电电容影响，其内部安装有敏捷度调节电位器；当接近开关和被检测体之间有不敏捷物体时，调节这个电位器，可使接近开关不检测夹在中间物体，此外还可用此电位器调节工作距离。

图2-1平板电容器
5. 塑料和玻璃检测：检测塑料和玻璃上有无异物，而不论其颜色和表面状态，被检测体较小应采用敏捷度高电容式接近开关传感器；塑料种类不同步敏捷度也不同，因而必要进检测。当被检测体种类多时，要随时进行敏捷度调节。
6. 固液体、粉状体等直接检测及水、粉尘表面位置检测：采用防湿型电容式接近开关传感器，不要让水和粉末附在检测面上。
2.3 继电器设备及微动开关设备阐明
加盖单元中用到继电器重要某些是：摆臂动作水平方向上运动。水平运动动力依托直流电机，而继电器在此处应用就是实现这两个电机正反转控制，也就是摆臂运营和复位控制。通过继电器吸合和断开，实现电压正负变化，达到控制电机正反转目。
继电器是依照电流、电压、时间、温度和速度等信号变化，来接通或断开小电流电路和电器控制元件。惯用继电器有热继电器、过电流继电器、欠电压继电器、时间继电器、速度继电器、中间继电器等。按作用它们分为保护继电器和控制继电器两类：其中热继电器、过电流继电器、欠电压继电器属于保护继电器；时间继电器、速度继电器、中间继电器属于控制继电器。
微动开关由一种定触点和一种动触点构成，通过动触点动作，实现微动开关断开和闭合过程。在本设计中应用是：采用限位开关作为PLC中控制电机正反转条件，当摆臂取、放件时只有遇到行程开关时才以为摆臂到位，（且PLC上有相应输入批示灯显示）方可启动电机或控制电机正反转。同步也启到保护电机作用。
2.4 电磁阀设备阐明
电磁铁，它是电磁阀重要部件之一，其作用是运用电磁原理将电信号转换成阀芯位移。电磁铁构造可分为T型、I型和平板型，T型电磁铁为减少铁损，用高磁通硅钢片叠制成，可以获得较好效率和较大吸引力，但所需行程和体积较大，重要用于行程较大直动式电磁阀。I型电磁铁合用于直流电磁铁和小型交流电磁铁，用圆柱形普通材料制成，其铁心端面普通制成平面装货圆锥状。与T型电磁铁相比，I型电磁铁吸力小，行程较短。圆柱形铁心重量轻、吸引时冲击较小，因此使用寿命长，重要用与小型直动式和先导式电磁阀。
更换安装电磁阀:
如有一电磁阀损坏了，需要更换一种电磁，可按照下列环节安装电磁阀。
①切断气源，用螺丝刀拆卸下已经损坏电磁阀。
②用螺丝刀将新电磁阀装上。
③将电气控制接头插入电磁阀上。
④将气路管插入电磁阀上迅速接头。
⑤接通气源，用手控开关进行调试，检查气缸动作状况。

第三章 S7-2OO PLC在自动线中使用
在自动线中，每一种站都安装了一种西门子S7—200 PLC系列可编程逻辑控制器(programmable logic controller，PLC)来控制，就像人大脑同样，思考每一种动作，每一招每一式，指挥自动线上机械手、气爪按程序动作，是自动线核心部件。
PLC是一种专为工业环境下应用设计“可编程逻辑控制器”，是一种数字运算操作电子系统。PLC是在电气控制技术和计算机技术基本上开发出来，并逐渐发展成为以微解决器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体新型工业控制装置。
1．S7—200 PLC外形构造
S7—200 PLC系列PLC由PLC主机和扩展模块构成。其中，PLC主机由CPU、存储器、通信电路、基本输入／输出电路、电源等基本模块构成，相称一种整体式PLC，可以单独完毕控制功能，它包括一种控制系统所需最小构成单元。图2—73所示是S7—200cPU模块外形构造图，它将一种微解决器、一种集成电源和数字量I／O(输入／输出)点集成在一种紧密封装之中。
可插拔接线端子(224,226)
通讯口
24V 传感器
电源输出
Panel安装固定孔
安装于原则DIN导轨上 夹子
可选卡
插槽
内部:
- 电源
- 超级电容
- 时钟(224(XP),226)

I/O 点
状态 LED
可插拔模仿量终端

图3-1 S7—200外形构造
由图示可知，虽然PLC外观与通用计算机有较大差别，但在内部构造上，PLC只是像一台增强了I／0功能可与控制对象以便连接计算机。在系统构造上，PLc基本构成涉及硬件与软件两某些。
2．典型PLC硬件构造
PLC硬件某些由中央解决器(CPU)、存储器、输入接口、输出接口、通信接口、电源等构成，图示是典型PLC构造简图；PLC软件某些由系统程序和顾客程序等构成。
在内部构造上，CPU模块由中央解决器(CPU)、存储器、输入端口、输出端口、通信接口、电源等构成，每个某些功用不同，与通用微机CPU同样，CPU在PLC才系统中作用类似于人体神经中枢。
PLC系统中存储器按作用可分为三类：系统程序存储器、顾客程序存储器、功能存储器～(数据区）。
4．通信接口
S7—200 PLC系列PLC整合了一种或两个RS一485通信接口，既可作为PG(编程)接口，可也作为OP(操作终端)接口，如连接某些HMI(人机接口)设备。支持自由通信合同及PPI(点对点主站模式)通信合同。
5．电源
S7—200 PLC本机单元有一种内部电源，它为本机单元、扩展模块以及一种24V DC电源输出，每一种S7—200CPU模块向外提供5V DC和24V DC电源。
●CPU模块均有一种24V DC传感器电源，它为本机输入点和扩展模块继电器线圈提供24V DC。如果电源规定超过了CPU模块24V DC电源定额，可以增长一种外部24V DC电源来供应扩展模块24V DC。
●当有扩展模块连接时CPU模块也为其提供5V电源。如果扩展模块5V电源需求超过了CPU模块电源定额，必要卸下扩展模块，直到需求在电源预定值之内才行。
若电源规定超过CPU模块预算，将不能连接CPU容许最大数目模块。
将S7—200DC传感器电源与外部24V DC电源采用并联连接时，将会导致两个电源竞争而影响它们各自输出。这种竞争成果会缩短设备寿命，或者使得一种电源或两者同步失效，并且使PLC系统产生不对的操作。

第四章 各单元控制系统设计
4.1 PLC对下料单元控制
4.1.1 下料单元控制规定
下料单元重要功能是将前站送入本单元下料仓工件主体，通过直流电机驱动间歇机构带动同步齿型带使之下落，工件主体下落至托盘后经传送带向下站运营。

图4-1下料单元实物图
初始状态：直线及转角二传送电机、下料电机均处在停止状态；直流电磁吸铁竖起禁行；工作批示灯熄灭。
系统启动运营后本单元红色批示灯发光；直线电机、转角电机驱动二传送带开始运转且始终保持运营状态（分单元运营时可选用与PLC运营/停止同状态特殊继电器保持二传送电机运营状态）。
本单元在构造设计中涉及到间歇机构、同步带传动、螺杆调节构造、螺杆锁紧构造、张紧机构等有关机械原理、机械零件知识。
为实现本单元控制功能，在构造相应位置装设了光电传感器、电感式传感器、电容式传感器等检测与传感装置，并配备了直流电机、电磁铁等执行机构。
自动控制过程阐明及工作状态表：
自动控制过程阐明：
1.当托盘到达定位口时，底层电感式传感器发出检测信号，红色批示灯熄灭，绿色批示灯发光；通过2秒时间确认后，启动下料电机继续执行将工件主体下落动作。
2.检测到托盘到位信号，当工件下落至托盘时，工件检测传感器发出检测信号，延时3秒确认后，直流电磁铁吸合下落，放行托盘。
3．托盘放行2秒后，电磁吸铁释放处在禁止状态，绿色批示灯熄灭，红色批示灯发光，系统回答初始状态。
阐明：若下料电机从料仓入口至出口动作一种行程后工件检测传感器仍无检测信号，此时报警器发出警报，提示运营人员需在料仓中装入工件（本套设备中通过延时进行控制）。
4.1.2 下料单元控制流程图

图4-2下料单元控制流程图
4.1.3 下料单元I/O分派表
表4-1单元I/O分派表
形式
序号
名称
PLC地址
编号
地址设立
输入
1
工件检测
I0.0
S2

EM277总线模块设立站号为：8
与总站通讯地址为：2～3
2
托盘检测
I0.1
S1
3
料槽底层工件检测
I0.2
S3
4
手动/自动按钮
I2.0
SA
5
启动按钮
I2.1
SB1
6
停止按钮
I2.2
SB2
7
急停按钮
I2.3
SB3
8
复位按钮
I2.4
SB4
输出
1
下料电机
Q0.0
M2
2
绿色批示灯
Q0.1
HL2
3
直流电磁吸铁
Q0.2
KM
4
传送电机
Q0.3
M1
5
转角电机
Q0.4
M3
6
红色批示灯
Q0.5
HL1
7
蜂鸣器报警
Q1.6
HA1
8
蜂鸣器报警
Q1.7
HA2
发送地址
V2.0----V3.7(200PLC—→300PLC)
接受地址
V0.0----V1.7(200PLC←—300PLC)

4.1.4 下料单元梯形图

4.2 PLC对加盖单元控制
4.2.1 加盖单元控制规定
（一）自动控制过程阐明及工作状态表
初始状态：直线传送电机、摆臂电机处在停止状态；摆臂处在原位，内限位开关受压；直流电磁吸铁竖起禁行；工作批示灯熄灭。
系统启动运营后本单元红色批示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运营状态（分单元运营时可选用与PLC运营/停止同状态特殊继电器保持直线传送电机运营状态）。

图4-3加盖单元实物图
系统运营期间：
1.当托盘载工作主体到达定位口时，由电感式传感器检测托盘，发出检测信号；绿色批示灯亮，红色批示灯灭；由电容式传感器检测上盖，确认无上盖信号后，经3秒确认后启动主摆臂执行加盖动作。
2.PLC通过两个继电器控制电机正反转，带动减速机使摆臂动作，主摆臂从料槽中取出上盖，翻转180度，当遇到放件控制板时复位弹簧松开，此时摆臂遇到外限位开关后结束加盖动作，上盖靠自重落入工件主体内，3秒后启动摆臂执行返回原位动作。
3.摆臂返回后内限位开关发出信号，摆臂结束返回动作；此时若上盖安装到位，即上盖传感器发出检测信号，则通过3秒确认后直流电磁铁吸合下落，将托盘放行（若上盖安装为空操作，即上盖传感器无检测信号，摆臂手应再次执行加装上盖动作，直到上盖安装到位）。
4.放行3秒后，电磁铁释放，恢复限位状态，绿色批示灯灭，红色批示灯亮，该站恢复预备工作状态。
阐明：若摆臂往复3次加装动作后上盖传感器仍无检测信号，此时报警器发出警报，提示运营人员需在料槽中装入上盖。
加盖单元控制功能
为实现本单元控制功能，在构造相应位置装设了电感式传感器、电容式传感器、微动开关等检测与传感装置，并配备了直流电机、电磁铁等执行机构和继电器等控制元件。
4.2.2 加盖单元控制流程图
图4-4 加盖单元控制流程图

4.2.3 加盖单元I/O分派表
表4-2 加盖单元I/O分派表
形式
序号
名称
PLC地址
编号
地址设立
输入
1
上盖检测
I0.0
S2

EM277总线模块设立站号为：12
与总站通讯地址为：4～5
2
托盘检测
I0.1
S1
3
取件限位(复位)
I0.2
SQ1
4
放件限位(至位)
I0.3
SQ2
5
手动/自动按钮
I2.0
SA
6
启动按钮
I2.1
SB1
7
停止按钮
I2.2
SB2
8
急停按钮
I2.3
SB3
9
复位按钮
I2.4
SB4
输出
1
电机取件
Q0.0
KM1
2
电机放件
Q0.1
KM2
3
绿色批示灯
Q0.2
HL2
4
直流电磁吸铁
Q0.3
YM
5
传送电机
Q0.4
M2
6
红色批示灯
Q0.5
HL1
7
蜂鸣器报警
Q1.6
HA1
8
蜂鸣器报警
Q1.7
HA2
发送地址
V2.0----V3.7(200PLC—→300PLC)
接受地址
V0.0----V1.7(200PLC←—300PLC)

4.2.4 加盖单元梯形图

4.3 PLC对穿销单元控制
4.3.1 穿销单元控制规定

初始状态：直线传送电机处在停止状态；销钉气缸处在原位（即旋转推筒处在退回状态）；限位杆竖起禁行；工作批示灯熄灭。
图4-5穿销单元实物图
系统启动运营后本单元红色批示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运营状态（分单元运营时可选用与PLC运营/停止同状态特殊继电器保持直线传送电机运营状态）。
穿销单元系统运营过程
1.当托盘载工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，且确认无销钉信号后，绿色批示灯亮，红色批示灯灭，经3秒确认后，销钉气缸推动执行装销钉动作。
2.当销钉气缸发出至位检测信号后结束推动动作，延时2秒后自动退回。
3.气缸退回至复位状态且接受到销钉检测信号后，进行3秒延时，止动气缸动作使限位杆落下将托盘放行。（若销钉安装为空操作，2秒后销钉检测传感器仍无信号，销钉气缸再次推动执行安装动作，直到销钉安装到位。）
4.放行3秒后，限位杆竖起处禁行状态，绿色批示灯灭，红色批示灯亮。系统回答初始状态。
本站销钉持续穿三次后，传感器尚未检测到有销钉穿入，报警器报警，此时应在销钉下料仓内加入销钉。为实现本单元控制功能，在构造相应位置装设了电感式传感器、光纤式传感器、磁性接近开关等检测与传感装置，并配备了直流电机、原则气缸等执行机构和电磁阀等控制元件。
4.3.2 穿销单元控制流程图

图4-6穿销单元控制流程图

4.3.3 穿销单元I/O分派表
表4-3穿销单元I/O分派表
形式
序号
名称
PLC地址
编号
地址设立
输入
1
销钉检测
I0.0
S2

EM277总线模块设立站号为：14
与总站通讯地址为：6～7
2
托盘检测
I0.1
S1
3
销钉气缸至位
I0.2
S4
4
销钉气缸复位
I0.3
S3
5
止动气缸至位
I0.4
S5
6
止动气缸复位
I0.5
S6
7
手动/自动按钮
I2.0
SA
8
启动按钮
I2.1
SB1
9
停止按钮
I2.2
SB2
10
急停按钮
I2.3
SB3
11
复位按钮
I2.4
SB4
输出
1
止动气缸
Q0.0
C1
2
绿色批示灯
Q0.1
HL2
3
销钉气缸
Q0.2
C2
4
传送电机
Q0.3
M1
5
红色批示灯
Q0.4
HL1
6
蜂鸣器报警
Q1.6
HA1
7
蜂鸣器报警
Q1.7
HA2
发送地址
V2.0----V3.7(200PLC—→300PLC)
接受地址
V0.0----V1.7(200PLC←—300PLC)
4.3.4 穿销单元梯形图

4.4 PLC对检测单元控制
4.4.1 检测单元控制规定
初始状态：直线传送电机处在静止状态；直流电磁吸铁竖起禁行；工作批示灯熄灭。
图4-7检测单元

系统启动运营后本单元红色批示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运营状态（分单元运营时可选用与PLC运营/停止同状态特殊继电器保持直线传送电机运营状态）。

系统运营期间：
1、当托盘带工件进入本站后，进行3秒延时；绿色批示灯发光、红色批示灯熄灭；产品检测工作开始。
2、产品检测规定如下：
上盖检测 （上盖为1/无上盖为0）；
销钉材质检测（金属为1/非金属为0）；
色差检测 （贴签为1/未贴签为0）；
销钉检测 （穿销为1/未穿销为0）；
3、 产品检测工作开始3秒后，直流电磁吸铁吸合下落放行托盘。
4放行托、盘3秒后，直流电磁铁释放伸出恢复禁行状态。此时系统恢复初始状态，红色批示灯发光、绿色批示灯熄灭。

图4-8 检测单元程序流程图
4.4.2 检测单元控制流程图

4.4.3 检测单元I/O分派表
表4-4检测单元I/O分派表

名称
PLC地址
编号
地址设立
输入
1
托盘检测
I0.0
S1

EM277总线模块设立站号为：18
与总站通讯地址为：08～09
2
上盖检测
I0.1
S2
3
材质检测
I0.2
S3
4
标签检测
I0.3
S4
5
销钉检测
I0.4
S5
6
废料检测
I1.1
S6
7
手动/自动按钮
I2.0
SA
8
启动按钮
I2.1
SB1
9
停止按钮
I2.2
SB2
10
急停按钮
I2.3
SB3
11
复位按钮
I2.4
SB4
输出
1
直流电磁吸铁
Q0.0
YM1
2
传送电机
Q0.1
M1
3
绿色批示灯
Q0.2
HL2
4
红色批示灯
Q0.3
HL1
5
蜂鸣器报警
Q1.6
HA1
6
蜂鸣器报警
Q1.7
HA2
发送地址
V2.0----V3.7(200PLC—→300PLC)
接受地址
V0.0----V1.7(200PLC←—300PLC)
4.4.4 检测单元梯形图

4.5 PLC对分拣单元控制
4.5.1 分拣单元控制规定
（一）自动控制过程阐明及工作状态表
初始状态：短程气缸（垂直）、无杆缸（水平）摆动缸（旋转）均为复位，机械手处在原始状态，限位杆竖起禁止为止动状态；真空开关不工作；直线传送电机处在停止状态；工作批示灯熄灭。
图4-9 分拣单元
系统启动运营后本单元红色批示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运营状态（分单元运营时可选用与PLC运营/停止同状态特殊继电器保持直线传送电机运营状态）。

系统运营期间，需依照检测单元检测成果选取A、B两种不同控制过程。
A．若检测成果为合格产品则：
1、当托盘载合格工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，红色批示灯熄灭，绿色批示灯发光；，经3秒确认后，止动缸动作使限位杆落下放行。
2、放行3秒后止动气缸复位，限位杆恢复竖直禁行状态。
3、当限位杆恢复止动状态后，红色批示灯发光、绿色批示灯熄灭。此时系统恢复初始状态。
B、若检测成果为不合格产品则：
1、当托盘载合格工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，红色批示灯熄灭，绿色批示灯发光。经3秒确认后启动短程气缸垂直下行。
2、短程气缸垂直下行到位发出信号，启动真空开关，皮碗压紧工件。
3、接受到真空检测信号（皮碗吸紧工件）后，短程气缸持工件垂直上行。
4、短程气缸持工件上行至位（返回原位）后，摆动缸动作使工件转动90°。
5、机械手持工件转动90°至位后，无杆缸动作使机械手水平左行。
6、机械手水平左行至位后，启