机械手分拣物块PLC课程设计方案.docx
《机械手分拣物块PLC课程设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械手分拣物块PLC课程设计方案.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
机械手分拣物块PLC课程设计方案
第一章可编程控制及实训教程课程设计任务书………..…1
1.1课程设计的性质与任务……………………………..……..1
1.2课程设计的基本要求…………………………………..…..1
1.3PLC课程设计任务………………………………….……..1
1.4教案实验及实践活动………………………………………1
1.5学时分配……………………………………………………2
1.6评定方式……………………………………………………2
第二章设计方案…………………………………………...…3
2.1控制要求……………………………………………..……..3
2.2设计思路........................................3
2.3功能流程…………………………………………………....4
2.4控制系统端子接线图……………………………...……….4
2.5电气控制原理图………………………………………..…..6
2.6I/O地址分配表………………………………………...…..7
2.7变频器……………………………………………………..7
2.8控制梯形图…………………………………………………8
2.9指令程序…………………………………………………..15
2.10调试与运行问题分析…………………………...……….20
第三章课程设计总结………………………………...……..21
第一章可编程控制及实训教程课程设计任务书
1.1课程设计的性质与任务
可编程序控制及实训教程课程设计是机电专业一个重要的实践性教案环节，通过课程设计,达到熟练使用可编程控制器实现简单控制系统的控制要求，熟练地进行系统外围电路设计、接线、编程、调试等工作。
1.2课程设计的基本要求
1）掌握可编程控制器硬件电路的设计方法。
2）熟练使用小型可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。
3）掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
4）掌握电气控制柜电气控制原理图的原理。
5）通过课程设计使学生能熟练掌握资料的查询（图书、网络），将电气控制与PLC课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和实践结合起来。
1.3可编程控制器课程设计任务
1）画出PLC电路原理图
2）编制程序，并调试运行
3）写出实验报告
1.4教案实验及实践环节
以上内容均为实验及实践教案环节
1.5学时分配（总学时24节）
1）认识实习实训装置4节
2）可编程控制器外部电路设计和程序设计12天
3）可编程控制器应用系统的调试、监控、运行4天
4）写设计报告和说明书4天
1.6评定方式
1）参加评定人员
课程设计指导教师、学生代表
2）评分标准
a可编程控制器设计成绩评定标准
优秀：
独立完成程序和电路设计，独立完成外围电路接线，独立完成系统调试、监控、运行的实验过程
良好：
参考完成程序设计，独立完成外围电路接线，独立完成系统的调试、监控、运行。
中等：
拷贝他人程序，能局部修改程序，能完成外围电路接线，熟练进行系统的调试、监控、运行。
及格：
拷贝他人程序，能完成外围电路接线，能完成系统的调试、监控、运行。
不及格：
不能完成外围电路接线，不能完成系统的调试、监控、运行。
bPLC课程设计的成绩评定
结合实验报告和设计说明书，评定得出PLC课程设计的综合成绩。
第二章设计方案
2.1控制要求
设备是将放在位置放料转盘中的金属圆柱形物件、黑色塑料圆柱型物件和白色塑料圆柱型物件进行分拣的生产设备控制要求如下：
1）机械手在左限位位置，机械手悬臂气缸、手臂气缸的活塞杆缩回，手指处于松开状态。
各物件推出气缸的活塞杆均处于缩回状态，警示灯组没有发光的警示灯，皮带输送机静止不动，为设备主要部件的初始位置。
若这些部件不在初始位置，可采用手动的方式使其复位。
2）按下启动按钮，用手工方式将圆柱型物件放在位置物料盘。
出料口感器检测到圆柱型物件到达，机械手悬臂伸出到位后→手臂下降→手指夹紧抓取一个圆柱型物件→然后手臂上升→悬臂缩回→整个机械手向右转动，到右限止位置时→悬臂伸出到位后→手臂下降→手指松开圆柱型物件落入进料口后→机械手手臂上升→悬臂缩回整个机械手向左转动，到左限止位置停止。
3）圆柱型物件落入传送带落料口被检测到后，皮带输送机的拖动电动机以频率为20Hz的速度运行，若输送的物件为金属圆柱型物件，则在入料位置皮带输送机停止，由推料气缸推入该出料导槽；若输送的物件为白色圆柱型物件，则在该入料位置皮带输送机停止，由推料气缸推入该出料导槽；若输送的物件为黑色圆柱型物件，则在入料位置皮带输送机停止，由推料气缸推入该出料导槽。
物件推进出料导槽后，推料气缸的活塞杆缩回到位后，机械手再次工作，搬运放在位置物料盘中的物件。
如果在运行状态中，尚未按下过停止按钮SB5，则系统继续循环。
如果在运行状态中，按下停止按钮SB5，设备完成当前的物件分拣，推料气缸的活塞杆缩回后，设备停止。
2.2设计思路
1）设计物料盘电机控制程序：
启动按钮按下，物料盘转动将物料送入出料口。
2）设计机械手控制程序：
出料口传感器检测到物件后，械手悬臂伸出到位后→手臂下降→手指夹紧抓取一个圆柱型物件→然后手臂上升→悬臂缩回→整个机械手向右转动，到右限止位置时→悬臂伸出到位后→手臂下降→手指松开圆柱型物件落入进料口后→机械手手臂上升→悬臂缩回整个机械手向左转动，到左限止位置停止。
3）设计皮带上的控制程序：
落料口传感器检测到物件后，皮带电机启动；到入料槽位置时，皮带停止，启动推料气缸，推入进料槽。
4）变频器的设置。
2.3功能流程
2.4控制系统端子接线图
2.5PLC电气控制原理图
2.6I/O地址分配
序号
PLC
地址
名称及功能说明
序号
PLC地址
名称及功能说明
1
I0.0
启动按钮
1
Q0.0
转盘电机
2
I0.1
停止按钮
2
Q0.1
手爪夹紧
3
I0.2
送料检测光电传感器
3
Q0.2
手爪放松
4
I0.3
手臂旋转左限位传感器
4
Q0.3
手爪上升
5
I0.4
手臂旋转右限位传感器
5
Q0.4
手爪下降
6
I0.5
手臂伸出限位传感器
6
Q0.5
手臂伸出
7
I0.6
手臂缩回限位传感器
7
Q0.6
手臂缩回
8
I0.7
手爪提升限位传感器
8
Q0.7
手臂左摆
9
I1.0
手爪下降限位传感器
9
Q1.0
手臂右摆
10
I1.1
手爪夹紧限位传感器
10
Q1.1
推料一气缸
11
I1.2
推料一伸出限位传感器
11
Q1.2
推料二气缸
12
I1.3
推料一缩回限位传感器
12
Q1.3
推料三气缸
13
I1.4
推料二伸出限位传感器
13
Q1.4
警示报警声
14
I1.5
推料二缩回限位传感器
14
Q1.5
15
I1.6
推料三伸出限位传感器
15
Q1.6
16
I1.7
推料三缩回限位传感器
16
Q1.7
17
I2.0
入料检测光电传感器
17
Q2.0
变频器5
18
I2.1
料槽一到位检测传感器
18
19
I2.2
料槽二到位检测传感器
19
Q2.4
警示红灯
20
I2.3
料槽三到位检测传感器
20
Q2.5
警示绿灯
2.7变频器主要参数设定
序号
参数代号
设置值
说明
1
P0010
30
调出出厂设置参数
2
P0970
1
恢复出厂值
3
P0003
3
参数访问级
4
P0004
0
参数过滤器
5
P0010
1
快速调试
6
P0100
0
工频选择
7
P0304
380
电动机的额定电压
8
P0305
0.17
电动机的额定电流
9
P0307
0.03
电动机的额定功率
10
P0310
50
电动机的额定频率
11
P0311
1395
电动机的额定速度
12
P0700
2
选择命令源（外部端子控制）
13
P1000
1
选择频率设定值
14
P1080
0
电动机最小频率
15
P1082
50.00
电动机最大频率
16
P1120
2.00
斜坡上升时间
17
P1121
2.00
斜坡下降时间
18
P3900
1
结束快速调试
19
P0003
3
检查P0003是否为3
20
P1040
50
频率设定
2.8控制梯形图
2.9指令程序
LDSM0.1
OI0.1
OM6.1
SM0.0,1
RM0.1,25
RQ0.0,1
RQ2.0,1
RQ1.4,1
RM4.0,4
LDI0.3
AI0.6
AI0.7
ANI1.1
RM0.0,1
LDI0.0
OQ0.0
OT44
OM6.0
ANT33
LPS
ANT37
=Q0.0
LPP
TONT37,+300
LDI0.2
TONT33,+15
LDI1.1
TONT44,+20
LDT37
OQ1.4
ANI0.2
OM4.3
ANI0.1
ANM6.1
=Q1.4
LDNQ2.5
=Q2.4
LDI0.0
OM6.0
OQ2.5
ANI0.1
ANM6.1
OM4.3
=Q2.5
LDI0.0
OM1.0
OM6.0
ANM1.1
=M1.0
LDM1.0
AI0.2
AI0.6
AI0.7
AT50
LDM1.1
AI0.5
OLD
LDM1.2
AI1.0
OLD
LDM1.3
AI1.1
AT43
OLD
LDM1.4
AI0.7
OLD
LDM1.5
AI0.6
OLD
LDM1.6
AI0.4
OLD
LDM1.7
AI0.5
AM4.0
OLD
LDM2.0
AI1.0
OLD
LDM2.1
ANI1.1
OLD
LDM2.2
AI0.7
OLD
LDM2.3
AI0.6
OLD
LDM2.4
AI0.3
OLD
SHRBM2.6,M1.0,+14
LDM2.5
SM1.0,1
LDM1.0
AI0.2
TONT50,+10
LDM1.3
AI1.1
TONT43,+5
LDM1.1
OM1.7
=Q0.5
LDM1.2
OM2.0
=Q0.4
LDM1.3
=Q0.1
LDM1.4
OM2.2
OM0.0
=Q0.3
LDM1.5
OM2.3
OM0.0
=Q0.6
LDM1.6
=Q1.0
LDM2.1
OM0.0
=Q0.2
LDM2.4
OM0.0
=Q0.7
LDI2.0
OQ2.0
AI1.3
AI1.5
AI1.7
SQ2.0,1
RM4.0,1
LDI2.3
AI1.7
OQ1.3
ANI1.6
=Q1.3
LDI2.2
AI1.5
OQ1.2
ANI1.4
=Q1.2
LDI2.1
AI1.3
OQ1.1
ANI1.2
=Q1.1
LDI1.2
OI1.4
OI1.6
OI0.0
OM6.0
SM4.0,1
SM4.5,1
RQ2.0,1
LDM4.5
TONT45,+30
LDT45
RM4.2,1
LDQ0.2
EU
AI0.4
SM4.1,1
DI2.0
SM4.2,1
LDM4.1
TONT55,+5
LDT55
ANM4.2
=M4.3
LDI0.3
AI0.5
RM4.1,1
RM4.5,1
2.10调试与运行问题分析
1）调试过程中采用的仪器与设备：
PC机一台，THJDME-3型光机电一体化实训设备一台。
2）调试要求：
将设计方案编写的程序通过PC机与编程软件输入并下载到可编程控制器后运行，分析动作结果是否满足设计要求，不满足要求的则进行修改、补充，使程序完全符合控制要求。
3）问题分析：
a程序编写出错。
b编程过程中动作逻辑出错。
c程序中定时器时间设置出错。
第三章课程设计总结
本学期我们对可编程控制器（PLC）进行了初步的学习，对可编程控制器（PLC）的工作原理、基本组成和基本指令的使用及应用进行了相关学习。
学生基本掌握了PLC编程的相关方法，并能根据实际的控制要求编制相关的控制程序。
为了检验学生对实际所学知识的掌握程度，加强实际动手能力和分析问题解决问题的能力，我们进行了此次《可编程控制器技术》的课程设计。
本次设计，题目为2008年甘肃中职学校技能大赛题目（机械手的物料分拣控制）。
通过课程设计能很好的将理论联系实际，与具体工程、课题相结合开发、设计产品的能力。
既让学生懂得了怎样把理论应用于实际，又让学生懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
在此次设计中，需要大量的以前没有学到过的知识，要通过查阅资料来完成。
在查阅资料的过程中，要判断优劣、取舍相关知识，可以让学生查阅资料的能力得到了很好的锻炼。
在设计过程中，还会遇到这样或那样的问题。
发现一个问题，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。
自然而然的学习的耐心便在其中建立起来了以便为以后的工作积累了经验，增强了信心。
此次课程设计只是一次尝试，其中会遇到很多的问题，学生基础相对较差，任务完成起来可能有较大的困难。
这些我们都会在实际遇到随机解决。
但PLC课程设计对于学生将PLC系统的、连贯的应用有很大的作用，也可以大大提高学生的现场应用能力，和实际操作能力。
因此，是很有必要进行的。
机电科矿电教研组：
李晓兰
升级会员 