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1、精品名师归纳总结机 电 工 程 学 院课程设计说明书设计题目： 大小球分拣传送机械掌握系统设计同学姓名：学号： 20214805专业班级： 机制 F0指导老师：2021 年 12 月 8 日内容摘要可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结机械臂自动分拣机构的积极作用正日益为人们所熟识，它能部分的代替人的劳动 并能达到生产工艺的要求，遵循肯定的程序、时间和位置来完成工件的挑选与传送。 由于它能大大的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争论和应用，特殊在 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
2、来也有较快的 进展，并取得肯定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，常常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机掌握系统的PLC 设计，采纳的德国西门子 S7-200系列cpu-224） PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行掌握，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。关键词： 大小球分拣掌握系统。 PLC。行程开关目录第 1 章引言1.1大小球分拣传送机械掌握系统设计内容简介11.2大小球分拣传送机械掌握系统设计要求11.3大小球分拣传送机械掌握系统设计思想2第 2 章大小球分拣传送系统的硬件电路2.1按掌握
3、要求进行功能分析32.2分拣大小球掌握的运行框图32.3确定 I/O 信号数量，挑选 PLC的类型52.4分拣大小球掌握的电器元件配置表52.5分拣大小球掌握的 I/O 接线图6第 3 章大小球分拣传送系统的程序设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.1分拣大小球掌握程序的梯形图73.2分拣大小球掌握程序的指令表143.3分拣大小球掌握程序的调试结果16设计总结 17谢辞18参考文献 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 1 章引言1.1 大小球分拣传送机械掌握系统设计内容简介学院此次支配我们进行了为其两周的机电传动课程设计实习，对我们即将进行毕1业设计是很有
4、好处的。这学期我们学习了机电传动掌握课程，此次实习主要是对课本中的学问进行实践，比如继电器- 接触器掌握和可编程掌握器掌握等重要章节更是练习紧密。让我们把课本学问很好的应用于实践中去，有助于总体实力的提高。本次我的课程设计的主要内容：大小球分拣传送机械掌握系统设计，如图1-1 。图 1-1 大小球分拣传送机械示意图1.2 大小球分拣传送机械掌握系统设计要求可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结本次设计的掌握要求如下：1. 机械臂起始位置在机械原点 见图 1-1 ），为左限、上限的交点位置。2. 有启动按钮和停止按钮掌握运行，按下设备停止按钮后机械臂必需回到原点。3. 启动后，机械臂动
5、作次序为：下降吸球上升至上限）右行 至右限） 下降释放上升 至上限）左行返回 至原点）。4. 机械臂有形式有小球右限 LS4）和大球右限 LS5）之分。下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关LS2 断开 =“ 0 ”）。压着小球是，下限开关LS2 接通 = “1”）。1.3 大小球分拣传送机械掌握系统设计思想我对于本次课程设计的总体思路如下：本设计主要要求掌握电路PLC 的设计，故对于主电路就不做过多阐述。主电路有两部分：1. 电动机掌握机械臂上下左右运动。2. 主电路给机械臂的电磁铁加电产生磁场吸住球运动。由继电器掌握电动机正反转.掌握电路：由PLC 掌握继电器线圈来掌握主电路的上下左右运动和
6、抓住或者释放小球.PLC 掌握继电器和电灯的输出，从而掌握主电路。1. 当输送机处于起始位置时，上限位开关和左限位开关被压下，极限开关断开。2. 启动装置后，机械臂下行，始终到极限开关SQ闭合。此时。如遇到的是小球， 就下限开关 LS2 为闭合状态。如遇到的是大球，就下限开关LS2 仍为断开状态。3. 吸起小球后，就捡球装置向上行，遇到上限位开关后，捡球装置向右行。遇到右限位开关 小球的右限位开关）后，再向下行，遇到下限位开关后，将小球释放到小球箱里，然后返回到原位。4. 假如吸起的是大球，捡球装置右行遇到另一个右限位开关大球的右限位开关）后，再向下行，遇到下限位开关后，将大球释放到小球箱里，
7、然后返回到原位。第 2 章 大小球分拣传送系统的硬件电路2.1 按掌握要求进行功能分析分拣大小球的掌握功能要求为：1. 原位：机械臂原始状态为左上角原位处，即上限开关LS3 及左限开关 LS1 压合，同时机械臂处于有磁状态状态和球槽内有球接近开关 PS 吸合），这时原位显示亮，表示预备就绪。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 按下启动按钮 SB1 后，机械臂的电磁铁断磁，机械臂下降，接近开关SQ闭合后后机械臂会遇到球，接着电磁铁加磁。假如同时遇到下限开关LS2，就肯定是小球。假如此时未遇到下限开关LS2，就肯定是大球。3. 机械臂吸住球后就提升，遇到上限开关LS3 后就右行。
8、4. 假如是小球，就右行到 LS4 处。假如是大球，就右行到 LS5 处。5. 机械臂下降，当遇到下限开关 LS2 后，经过 1S 后将小球释放到小球容器中。假如是大球，就释放到大球容器中。6. 释放后机械臂提升，遇到上限开关LS3 后，左行。7. 左行至遇到左限开关 LS1 后，一个工作循环终止，假如此时接近开关PSO显示球槽内仍有球，就连续下一循环8. 掌握系统停止有两种情形。1）接近开关 PSO显示球槽内五球就循环终止。2）按下停止按钮 SB2就运行完此次循环后停止到原点。 3）按下急停按钮 SB39. 当系统在连续运行时，停止方式有两种，一种是正常停止：就是按下停止按钮后，系统要将整个
9、周期剩下的步骤全部进行完，然后回到原点才停止工作。另外一种是紧急停止：就是用来处理紧急情形下来准时停止整个系统工作的，一按紧急停止， 系统马上停止，不管已经工作到什么位置。2.2 分拣大小球掌握的运行框图运行框图分为 14 个网络，共 11 层掌握，加循环掌握流程，始终到没有球之后便自动远点停止，也可以按停止按钮到这一循环终止后停止在原点位置。重新按下启动开头原点显示灯亮N是否有球Y启动下降5 / 20按钮后，再次开头，具体过程如图2-1 所示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电磁铁得电小球大小球大球上升 上升小球右限位 大球右限位下降电磁铁失电上升左行无球已按下停止开关有无球有
10、球是否按停止开关未按下停止开关图 2-1 分拣大小球掌握的运行框图2.3 确定 I/O 信号数量挑选 PLC的类型对于开关量掌握系统的应用系统，当对掌握要求不高时，可选用小型PLC如西门可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结子公司 S7-200 系列 PLC或 OMON公司系列 CPM1A/CPM2型A型泵的次序掌握、单台机械的自动掌握等。PLC）就能满意要求，如对小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对于以开关量掌握为主，带有部分模拟量掌握的应用系统，如对工业生产中常遇到的温度、压力、流量、液位等连续量的掌握，应选用带有 A/D 转换的模拟量输入模块和带有 D/A 转换
11、的模拟量输出模块，配接相应的传感器、变送器和驱动装置，并且挑选运算功能较强的中小型 PLC，如西门子公司的 S7-300 系列 PLC 或 OMRON公司的 COM/CQM1型H PLC。 对于比较复杂的中大型掌握系统，如闭环掌握、 PID 调剂、通信联信网 4 等，可选用中大型 PLC如西门子公司的 S7-400 系列 PLC 或 OMRON公司的 C200HE/C200HG/C200H、XCV/CVM1等 PLC）。当系统的各个掌握对象分布在不同的的域可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结时，应依据各部分的具体要求来挑选PLC，一组成一个分布式的掌握系统。依据系统分析得输入点有
12、9 个，分别为 I0.0-I1.1。输出点有 6 个，分别为 Q0.0- Q0.5。I/O 点共 14 个，故挑选 S7200 系列CPU-224） PLC。2.4 分拣大小球掌握的电器元件配置表S7200 系列CPU-224）PLC 有 14DI/10DO，本次设计只需 10 个输入， 6 个输出，具体元件配置表如表 2-1掌握信号输入信号输出信号机械臂右行信号机械臂左行信号接触器接触器KM3KM4Q0.4Q0.5表 2-1电器组件安排表信号名称元件名称元件信号的址编码启动信号常开按钮SB1I0.0停止信号常开按钮SB2I0.1上限信号限位开关LS1I0.2大小球的接近信号接近开关SQI0.
13、3左限位信号限位开关LS3I0.4小球的右限位信号限位开关LS4I0.5大球的右限位信号限位开关LS5I0.6下限信号限位开关LS2I0.7送料口有无球信号接近开关PS0I1.0急停信号常开开关SB3I1.1显示灯亮信号原点显示灯LHQ0.0电磁铁掌握信号电磁铁线圈KQ0.1机械臂下行信号接触器KM1Q0.2机械臂上行信号接触器KM2Q0.32.5 分拣大小球掌握的 I/O 接线图由 PLC掌握继电器线圈来掌握主电路的上下左右运动和抓释小球 .PLC 掌握继电器和电灯的输出，从而掌握主电路。采纳 S7 200 系列 CPU-224）PLC，输入端分两组，输出端分两组共六个接口，具体如图 2-2
14、 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2-2 机械臂分拣大小球掌握的I/O 接线图第 3 章大小球分拣传送系统的程序设计3.1 分拣大小球掌握程序的梯形图大小球分拣传送机械掌握系统设计程序的梯形图见下图 3-1 ，共有 50 个网络， 11 层掌握系统，具体详析见图所示。下面的梯形图是经过 V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9 软件编程的。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
15、名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-1分拣大小球掌握程序的梯形图3.2 分拣大小球掌握程序的指令表下面指令表是经过 V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9 软件编程的。见下表 3-1 .表 3-1 指令表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Network 1 /网络标题/单周期循环挑选掌握LDI0.0OM0.0ANI0.1=M0.0Network 2/置位初始状态 S0.0 LDSM0.1SS0.0, 1Network 3/初始状态 S0.0 L
16、SCRS0.0Network 4/原始位置指示灯 Q0.0 LDI0.2AI0.4ANQ0.1=Q0.0Network 5/在有球状态下，按启动按钮状态转移LDI0.0AI1.0 SCRTS0.1Network 6Network 27/状态 S0.6 LSCRS0.6Network 28/机械手右行LDNI0.6=M1.4Network 29/大球右限位时状态转移LDI0.6 SCRTS1.0Network 30SCRENetwork 31/状态 S1.0 LSCRS1.0Network 32/机械手下行LDNI0.3=M1.5Network 33/下限位时状态转移LDI0.3 SCRTS1.
17、1Network 34可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结SCRESCRENetwork 7Network 35/状态 S0.1 LSCRS0.1/状态 S1.1 LSCRS1.1Network 8Network 36/机械手下行/机械手放球LDNI0.3LDSM0.0=M1.0RQ0.1, 1Network 9TONT38, 10/下限时状态转移Network 37LDI0.3/放球时间到状态转移SCRTS0.2LDT38Network 10SCRTS1.2SCRENetwork 38Network 11SCRE/状态 S0.2Network 39LSCRS0.2Network
18、12/状态 S1.2LSCRS1.2/机械手抓球LDSM0.0Network 40/机械手上行SQ0.1, 1LDNI0.2TONT37, 10=M1.6Network 13Network 41可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结/小球时转移到 S0.3 大球时转移到 S0.5LDT37 LPSAI0.7 SCRTS0.3LPPANI0.7 SCRTS0.5Network 14SCRENetwork 15/状态 S0.3 ，小球掌握LSCRS0.3Network 16/机械手上行LDNI0.2=M1.1Network 17/上限时状态转移LDI0.2 SCRTS0.4Network
19、 18SCRENetwork 19/状态 S0.4 LSCRS0.4Network 20/上限位时状态转移LDI0.2 SCRTS1.3Network 42SCRENetwork 43/状态 S1.3 LSCRS1.3Network 44/机械手左行，电动机正反转互锁LDNI0.4ANQ0.4=Q0.5Network 45/左限位时，如没有球或者已按下停止开关就转移到 S0.0 。如有球且未按下停止开关循环就转移到 S0.1 LDI0.4LPSAM0.0AI1.0 SCRTS0.1LPPLDNM0.0ONI1.0 ALDSCRTS0.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料
20、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结/机械手右行LDNI0.5=M1.2Network 21/小球右限位时状态转移LDI0.5 SCRTS1.0Network 22SCRENetwork 23/状态 S0.5 ，大球掌握LSCRS0.5Network 24/机械手上行LDNI0.2=M1.3Network 25/上限位时状态转移LDI0.2 SCRTS0.6Network 26SCRENetwork 46SCRENetwork 47/机械手上行输出，电动机正反转互锁LDM1.1OM1.3OM1.6ANQ0.2=Q0.3Network 48/机械手右行输出，电动机正反转互锁LDM1.2OM1.
21、4ANQ0.5=Q0.4Network 49/机械手下行输出，电动机正反转互锁LDM1.5OM1.0ANQ0.3=Q0.2Network 50/急停LDI1.1 RS0.1, 1RS0.3, 9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.3 分拣大小球掌握程序的调试结果由于程序中显现 SCR类较复杂语句， S7-200_V4.0 的仿真软件不能识别，所以本程序只能在试验室 PLC上调试。周二做试验的时候已经调试胜利。设计总结通过此次课程设计，培育了我综合运用所学的基础理论课，技术基础课，专业课的学问和实践技能分析和解决实际工作中的一般工程问题的才能，使我建立了正确的设计思想学会了如何把
22、几年来所学的理论学问运用到实践当中去。把握了PLC 掌握系统的原理，并进一步巩固、扩大和深化了我所学的基本理论，基本学问和基础技能， 提高了我的规律思维才能。软件部分采纳各部分程序直接转的方式，依次实现了PLC 流程图、梯形图、指令表三种掌握方式。用此种方法编写程序条理清晰，连贯性强，但如要增加其它掌握方式或进行扩展，程序会变得相当复杂而且简洁出错，出错后调试修改也很困难。通过对 PLC 大小球分拣掌握系统的设计，使我对所学PLC 内容更加熟识，在设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的过程中遇到了一些自己临时仍无法解决的问题，通过王宗才老师的帮忙和查阅相关书籍，对遇到的问题进行
23、分析解答，在这个过程中受益匪浅。并且让我充分的意识到PLC 在实际生活中有很多的用处，激起了我在今后的生活中连续学习和运用 PLC 的爱好，我也期望我能够把它运用的生活当中比如自己改造家里的电器让它拥有更多的功能等等。作为一个好的掌握系统必需把各种掌握都考虑在内之外，仍要考虑安全掌握，一个安全的系统才是真正的好系统。谢辞特别感谢学校学院给了我们这次特别重要的实习机会，对我们的才能提高特别有帮忙，对以后的工作能更好更快的融入工作中区。仍要感谢王宗才老师不辞劳累的辛勤指导，对每个简洁或难的问题都予以出色深刻的解答，是我又学到了很多的学问通过这次综合实践，我更加看清了自己的不足之处。为了搞好这次毕业
24、设计，通过查阅资料以及在老师和同学的帮忙下，最终基本达到了设计目的。通过实践，巩固了理论学问的学习，提高了实际应用所学学问的才能，仍积存了很多珍贵的体会。特殊是老师严谨争论的态度给我启示不小。在这次的设计实践过程中，我熟识到不管做什么事，特殊是科学实践，都需要大胆假设，当心求证。任何一个方案都要经过具体周全的论证后才能着手去做，否就即使很快做出来，但经不起推敲和考查。对于那些要求能够扩展功能的课题更是如此。一个团队的合作同样很重要，对于不清晰的问题大家可以集体争论。整个设计过程中我们这个小组协作的比较好，工作效率得到很大的提升。总之，这次实习要再次感谢学院和指导老师王宗才老师，使我对课本上的学
25、问有更深刻的懂得和争论，在实践才能上大大提高，综合才能也提高显著。参考文献1 王宗才. 机电传动与掌握 . 北京: 电子工业出版社， 20212 廖常初主编 . PLC基础及应用 .机械工业出版社 ,2004.3 赵金荣主编 . 可编程序掌握器原理及应用.上海应用技术学院， 1999.4 易传禄主编 . 可编程序掌握器应用指南 . 上海科普出版社 ,2006.5 方承远主编 . 工厂电气掌握技术 .机械工业出版社 ,2004.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6 王永华主编 . 现代电气及可编程技术 .机械工业出版社 ,1997.7 汤以范主编 . 电气与可编程序掌握器技术.机械工业出版社 ,2005.8 刘子林. 电机与电气掌握 M. 北京: 电子工业出版社 ,2003.9 程周. 电气掌握与 PLC原理及应用 M. 北京: 电子工业出版社 ,2003.10 于庆广主编 . 可编程掌握器原理与系统设计 . 清华高校出版社， 2004.可编辑资料 - - - 欢迎下载