plc课程设计智能车间流水线

1、PLC课程设计报告 题 目智能车间流水线 专业、学号自动化10626102 合作者 学生姓名 指导教师 智能车间流水线 摘要：为了适应现代自动化传送的要求，PLC控制逐渐取代继电接触器控制成为 传送控制的主要环节，使控制系统更加安全、迅速、可靠。基于PLC的控制原理， 运用三菱公司的FX2N系列PLC来实现对工业生产常用的传送带运动的控制。本 文介绍了传送带系统的基本结构、系统各部分的功能及系统的控制原理，并以光 电传感器实现了对传送带的控制，达到预期控制效果。证明该系统具有较好的自 动运行、检测和装载功能，提高了传送带的性能与效率，大大的节约人员劳动力， 而且此系统比较稳定，因此具有可靠性。

2、 关键词：传送带；自动控制；光电传感器； Smart assembly line Abstract: In order to meet the requireme nts of moder n automated tran smissi on, PLC con trol gradually replace the relay con tactor con trol tran sfer con trol to become a major part of the control system more secure, fast and reliable. PLC-based control pr

3、in ciple, the use of Mitsubishi FX2N Series PLC to achieve the in dustrial product ion used conveyor movement control. This article describes the basic structure of conv eyor systems, parts of the system fun cti ons and system con trol theory, and the realizati on of the conv eyor photoelectric sen

4、sor con trol, to achieve the desired control effect. Proved that the system has good run automatically detect and load fun cti ons, improve the performa nee and efficie ncy of the con veyor belt, greatly sav ing pers onnel labor, and this system is relatively stable, and therefore reliable. Keywords

5、: conv eyor; automatic con trol; photoelectric sen sor; 目录 0 第一章系统组成和设计要求 1 第一节系统组成1 第二节设计要求1 第二章硬件系统的设计 2 第一节I/O分配 2 第二节系统内部接线3 第三章软件系统的设计 3 第一节控制流程图3 第二节部分梯形图及解析5 一、系统运行指示 5 二、翻转电机运行模块 5 三、推杆电机运行模块 6 四、整体执行效果及应用 6 五、角度调整模块 7 第五章总结和心得体会 9 参考文献：10 附录：10 整体梯形图 10 实物图 12 第一章系统组成和设计要求 第一节系统组成 传送带控制系统由系

6、统控制柜和传送带本体两部分组成。 系统控制柜的操作面板上装有计数显示器、电源指示灯、故障指示灯、急停 按钮、启动按钮、停止按钮、角度调整按钮、输入、输出端子以及电源接口等。 计数显示器是用来记录、显示传送带输送工件的数量；电源指示灯是用来反映控 制系统是否已经通电；故障指示灯用来显示有无故障；若有紧急情况，操作人员 可按紧急按钮，系统将立即停止运行。只有急停按钮复位后系统才可重新启动。 角度调整按钮是用来服务于翻转电机的。 由于翻身电机在运行时受惯性、摩擦等 因素，使得翻转电机在多次运行之后会产生累加误差，使其不能返回初始位置， 通过角度调整进行校正，使翻转电机回到初始位置。 传送带本体包括两

7、根传送带、光电感应器和推杆电机三个部分。传送带负责 传送货物；光电感应器用来感应传送带上是否出现货物并进行计数，当检测到货 物后开始计时，货物到达翻转电机侧时翻转电机工作； 推杆电机负责将货物推放 到特定位置。 第二节设计要求 一、按下启动按钮后，系统开始运行，传送带电机动作。 二、当传感器检测到传送带上的物体后，计数器计数，并显示累计的数据，同时 开始延时（时间的长短大于或等于工件从传感器到翻身电机处所需的时间） 。 三、延时时间到，翻身电机动作。运行一段时间后也就是正转后，停顿若干秒后 反转复位，复位所用时间与正转所用时间相同。 这样翻身电机可以将工件翻个身 送到另一传送带上。 四、当传感

8、器检测到传送带上工件时， 延时一段时间（时间的长短等于工件从传 感器 被送到推杆处所需的时间），推杆动作，将工件推出输送带后复位。在推杆 动作期间传动带以及翻身电机不能工作，推杆复位后传送带、翻身电机才能动作。 五、物体在传送带运行的时候，是根据传感器的触发来决定工作时序的，为避免 产生误动作，手及其他物体不要离光电传感器的探头太近，以免产生误动作。 第二章硬件系统的设计 第一节I/O分配 本次课程设计的I/O 口与内部资源的分配表如表 2-1和表2-2所示，用M1 和M2作电动机1 （传送电机）和电动机2 （翻转电机）的启停辅助继电器。电 动机1和电动机2的转动与停止分别用PLC的软组件M1

9、和M2的通与断来控 制。当按下启动按钮X0时，M1与M2导通，将X0的常开触与M1和M2的输 出线圈串起来，因为是按钮启动，所以再将 M1与M2自锁，使其保持导通；当 按下停止按钮X1时,M1和M2都断开，将X1的常闭触点串入其中，从而实现 电动机1与电动机2的停止转动。 表2-1 I/O地址分配表 柠制喇板输人输岀 控制材板编号 PLC创 PLC输入谕IB X0 X000 启功佶甘输入点 停止檢凱 XI XOOI 椁止信号输入点 X2 X002 角度调节输入点 X3 Xtt)3 急停输入点 仙出器1输入 X4 XOM 飞撰as 1输入戍 怙熾辭2输入 X5 XOflS 将博器2输人点 X6

10、X)6 故障輸入点 总停输出 Y0 Y000 急停输出点 传送带运行输止 YJ YOfll 怜送带运行输出点 翻身电机正转输岀 2 Y002 翻坊电机正转输出点 翻必电机反转输出 Y3 Y003 開呀电机反新输出点 推杆电机反转输岀 Y+ Y004 推杆电机反转输血点 推杆电机正转输出 Y5 YOO 推杆电軌正转输出点 热绩适打插示输出 Y6 Y006 系统运行指示输出点 昭输岀 Y7 Y007 故障输出点 表2-2内部资源分配表 内部器件 功能说明 Ml 电动机1启停辅助继电器 M2 电动机2启停辅助继电器 第二节系统内部接线 将 PLC 上的 X0-X7 , Y0-Y7 , C0M,C0M

11、1 和控制柜上的 X0-X7 , Y0-Y7 , C0M,C0M1 对应用导线连接起来，PLC上的N和控制柜上的L链接起来， L和控制柜上的N链接起来， 同时将PLC上的 COM0 , C0M1 , COM2 , COM3 链接在一起，如图3.1所示，最后接通电源。 注意：此过程为不带电操作，因为有高压交流电 图3.1内部接线图 第三章软件系统的设计 第一节控制流程图 在硬件设计的基础上，根据系统的设计要求，可以构思出系统的控制流程图 如图3.2所示。按下启动按钮后，系统开始运行，判断是否接收到停止信号，若 收到，区别是否是急停信号，停止后判断是否需要进行角度调节； 若未收到停止 17 信号，

12、则根据传感器信号对翻转电机进行控制，再通过推杆电机控制传送电机 图3.2控制流程图 第二节部分梯形图及解析 一、系统运行指示 no T J 图3.3运行梯形图 通过X0启动，X1停止，X3急停，丫1为传送带电机输出，丫6为运行状态的指 示，通过红灯与绿灯指示出系统处于运行或者停止状态。 T4为系统通过定时器 清零的功能 通过定时器的工作来控制翻身电机的运行。 电机的运行与停止，图中的时间均为反复进行实际运行测定所得。 由于电机反转后要回到原先的起始位置， 在设计中使用的是小功率的电机，故而 可以实现立即反转，但考虑到使用大功率的电机，惯量很大，若立即反转则可能 会损坏设备，所以在设计时适当延时

13、，在实际生产中还要根据具体情况具体分析。 推杆电机运行模块 68 ?3 76 X001 lI C21 THJ CISM8012 HIII C13C20 l X001 RSI C20 K50 020 Y00S EST C2L C2J 80 85 HI1 H T004 C2D C21 HI 图3.5推杆电机模块梯形图 此处用了三个定时器，当传感器输入信号时，定时器T4, T5, T6同时工作， 由于试验设备老化，只能测定 T4的时间为17s,但是推杆电机的实际工作时间 不可测定，且估算为7s左右，T6定时器在此处有清零的功能。 推杆电机通过定时器之间的作用交替进行工作，X3为急停输入信号，丫7为

14、急停输出信号，当输入X3时，使得故障信号灯亮起，同1中X3器件一起控制 传送带电机的停转。正常运行时，推杆电机的T4定时器也使得传送带电机与翻 身电机一起停止运行，直到推杆电机将物品传送到正确的位置。 四、整体执行效果及应用 将设计好的程序写入PLC,按下开始按钮，使得系统可以正确的运行。正常 运行时，启动的绿灯亮，说明系统处于正常的工作情况，其他的灯均灭。物品按 设计好的程序所指示的工作状态依次进行运行，当物品到达第一个传感器，定时 器TO, T1, T2, T3同时运行，17s后翻转电机反转，7s后翻转电机停止，再过 7s后翻转电机再次转动恢复原状，进行下一轮的循环准备。此时物品在第二个

15、传送带上运行，当55s后到达推杆电机，此时前两个电机停止运行，推杆电机进 行程序化运行，工作完回到原有状态，进行下一轮新的循环。当需要系统停止运 行时，按下停止按钮，可以使得系统停运，启动绿灯灭，停止红灯亮。继续按下 启动，系统将继续运行，若此时按下急停开关，系统立刻停止，此时，绿灯灭， 停止红灯亮，同时，急停故障的红灯也亮，指示出系统处于故障状态，当排除了 故障以后，按下急停开关，则系统可回到正常的状态，通过启动按钮可再次启动。 将制得的传送带应用到车间，通过系统控制柜的计数器，可以对货物数量（即 日产量）进行统计，在传感器1侧加装一个传感器，对货物的长度进行检测，如 果达到标准，货物验收通

16、过，如果为达到标准则重新进行加工。另外，通过将多 个传送带并行，可以将合格产品和不合格进行分装。 产生累加误差，使得翻身电机不能返回初始位置， 因此要进行角度调整，使其回 到初始位置。X2代表角度调整，T2定时器定时，这样角度调整时翻转电机每次 翻转0.5s,达到了微调的目的。 第四章系统调试 第一节系统调试步骤 在电脑上安装GX-Developer软件，程序编号后，将程序输入 GX-Developer 软件中，在电脑上进行初步仿真调试。 （1）先将PLC程序传入程序控制器中。 （2）根据设计的要求，对各个输入I/O 口给信号处理，再看各个输出口是否有 相应的输出（相应的输出用指示灯来表示，即

17、有输出灯就亮），如果没有按照设 计要求输出，对程序进行更改，直到各输出口有相应的输出。 第二节问题分析 一、在刚开始下载程序的时候，我们没有将 PLC设置成power状态，所以程序 烧不进去，后来经过仔细检查，才发现了问题，下次必须细心谨慎。 二、由于传感器2坏了，所以我们对梯形图进行了重新调整， 将原本翻转电机反 转需接收传感器2的信号才进行动作，更改为由传感器1进行较长时间延时，从 而取代传感器2的作用，同理，原本由传感器 2控制的推杆电机也由传感器1 进行控制。 三、我们发现翻转电机先于重物到达而反转了， 经过我们测试，发现是翻转电机 接收到传感器输入后的延时时间设置过长所致， 经调整后

18、问题解决，翻转电机的 功能全部实现。 第三节实验结果 传送带正常运行，当货物到达翻转电机侧时，翻转电机开始翻转，顺利将货 物运送到另一传送带上，进行反转恢复原状，货物到达推杆电机侧时，推杆电机 将其推送到指定位置后恢复原状，传送电机继续工作。 第五章 总结和心得体会 通过本次课程设计将课本的知识实体化，化抽象为具体，我受益匪浅，收获 了很多在课堂上无法学到的知识，不仅有如何确定设计方案，还有解决问题的方 法，以前学得的PLC理论知识的应用能力也得到了大幅度的提高。 此次设计以分组的方式进行，每组有两个题目。我们做的是基于三菱的传送 带。由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时

19、候毫无头 绪。但通过各方面的查资料学习和与组员积极讨论后，我们基本学会了 PLC设计 的步骤和基本方法。 通过这次设计实践，我学会了 PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使 用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没 有做实践设计以前，我们对知道的掌握都是思想上的， 对一些细节不加重视，当 我们把自己想出来的程序进行检测时， 问题出现了，要么不能运行，要么运行的 结果和要求的结果不相符合（某些按键无效，或者功能发生改变）。通过解决一 个个在调试中出现的问题后，我们对 PLC的理解得到加强，看到了理论与实践 的差距。 通过合作，我们的合作意识得到加强，合作能力得

20、到提高。上大学后，很多 同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个 人负责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的 问题，每个人都毫无保留将自己的意见和方案提出， 积极向同学说明自己的想法， 这让我们的表达能力也得到了一定的提高。 在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每 一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，“学而不 思则罔，思而不学者殆。”我们应当做到学思结合。 总的来说，此次设计不仅是老师对我的一种考验，考验我对书本知识的掌 握程度及动手能力，更是给我鸣响了一次警钟，让我时刻提醒我自己：

21、理论知识 并不能代表一切，只有不断地在实践中将理论知识应用起来，不断在实践中发现 自己的问题，在不断地解决问题的过程中收获知识， 才能让提升自己的能力，让 自己不断地取得进步。 参考文献： 1吴中俊、黄永红可编程序控制器原理及应用 .机械工业出版社.2009 2三菱电机FX2 N编程手册.2010 3韩常.PLC编程及应用.机械工业出版社.2005 附录: 整体梯形图 肌讯MORK X001 L卜 C21 1UCI9 ISQL2 700D 如T折IIK- X001 押T卜 邓j 06) 1 03) (HM7 j 1 ) 乎 TC16 K170 逋) _TtSTC17 Z001 卜 RST C20 C21 HF C19 HP C2D UST 50 C20 Y005 C20 T卜 C21 T卜 18012 卄 E50 7C21 C2I 井 YD CM ENIi 实物图 传送带本体图 外部接线图 系统运行图 目录 第一章概论1 1.1项目名称 1 1.2项目地点 1 1.3区域特点 1 1.4建设规模 1 1.5可行性研究范围 2 1.6项目估算总投资额 3 第二章项目市场分析 3 2.1#县经济发展趋势分析 3 2.2#县房地产发展概况 4 2.3区域市场分析 错误！未定义书签。