机电系统综合课程设计

1、PLC课程设计说明书 第二站JIANG SU UNIVERSITY机电系统综合课程设计模块化生产教学系统的PLC控制系统设计 学院： 机械工程学院 班级： 机电0801 姓名： 学号： 3080304025 指导教师：毛卫平、薛青2012年3月目 录第一章 MPS系统的第2站PLC控制设计1.1 气动回路图1.2 PLC的I/O分配表，I/O接线图1.3 顺序流程图1.4 触摸屏控制画面及说明，控制、信息软元件地址表1.5 组态王控制画面及说明第二章 MPS系统的两站联网PLC控制设计（第1站和第2站）2.1 PLC和PLC之间联网通信的顺序流程图（两站）2.2 通讯软元件地址表第三章 调试过

2、程中遇到的问题及解决方法第四章 设计的收获和体会第五章 参考资料附录（程序清单：包括单站及联网主站）第一章 MPS系统的第二站PLC控制设计结构：由机械手、横臂、回转台（由交流伺服电机及涡轮蜗杆减速装置驱动）、电感式传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成将工件从上站搬至下一站。横缸（伸缩缸）夹爪（机械手） 回转结构 升降缸 调理组合 I/O接口板 电缆C1 电磁阀组合控制面板 1回转机构：回转平台、减速装置涡轮蜗杆减速器（交流伺服电机驱动）。将驱动结构与机械手臂连接，实现手臂回转。2抓取存放机构：主要由横缸、升降缸、夹爪组成。完成工

3、件的存取操作加入光纤传感作为工件夹取成功与否检测。3I/O接口板：将桌面上的输入与输出信号通过电缆C1与PLC的I/O相连。4控制面板：完成设备启动上电等操作。（具体在按钮上有标签说明）。231.1 气动回路图图1 第二站气动回路图1.2 PLC的I/O分配表，I/O接线图图2 PLC的I/O接线图图3 PLC上电急停原理图PLC的I/O分配表:输入部分X01B2伸缩缸伸出位X11B1伸缩缸缩回位X22B1夹爪有无工件检测X33B1升降缸下降位X43B2升降缸上升位X54B1原点输出部分Y0*CA电机脉冲Y11Y2伸出缸缩回Y22Y1伸出缸伸出Y32Y2夹爪松开Y43Y1夹爪夹紧Y53Y2升降

4、缸下降Y6COUNT1伺服ONY7*CB电机方向表1 PLC的I/O分配表1.3 顺序流程图流程介绍：PLC上电，M8002得电置M0为1（左移指令开始），等待上电操作（上电后X16为1）到下步，复位灯亮（提示按复位按钮），按下复位按钮到下步，进行复位操作完成后（用传感器信号等反映完成情况）进入下步，开始灯亮（提示按开始按钮），按下开始按钮进入下步，等待上站工件到，到后进入下步，摆缸出，推工件缸出（上小工件），摆缸回，吸盘吸气，推缸回，摆缸出，吸盘停止吸气，摆缸回，根据条件换仓，发前站安装完信号，等待下站取走，返回M 3X1X5Y7=1，给电机32000的脉冲，使之顺时针转动Y6=0,Y11=

5、0，Y0闪烁，电机停止，复位灯灭X10T7给电机500的脉冲使之转到工件位，T5=0.1sY5=1，升降缸下降T5M4M5M6M7M8M9M10X16&T0 M8002X11X4Y11=1,Y5=0复位灯亮，升降缸缩回Y1=1，Y2=0,伸缩缸缩回M0M1M2M3Y6=1,T0=0.1s,伺服驱动开Y11=1,复位灯闪烁Y10=0，Y7=0，Y6=1Y1=0，Y2=1，Y3=1，Y4=0，伸缩缸伸出，夹抓开, T7=0.5sY3=0,Y4=1,T1=2.0s,夹爪抓紧图4 单站顺序功能框图X3X0X2=0M8M19M18M17M16M15T2T1X1给电机8000脉冲转到下一站，T7=5.2s

6、Y1=0，Y2=1，伸缩缸伸出M11M12M13M14Y5=0，T2=0.4s若X2=0，返回M9，Y1=1，Y2=0X0给电机8000脉冲，使之返回上一站Y5=0，升降缸下降X4返回Y1=1，Y2=0，伸缩缸缩回，Y7=1X1T3夹爪张开，Y3=1，Y4=0Y5=1，升降缸下降X31.4 触摸屏控制画面及说明，控制、信息软元件地址表1）进入画面（如下图所示）图5 进入画面2)时间设置画面（如下图所示）图6 时间设置画面3）报警状态监控画面（如下图所示）图7 报警状态监控画面4） 监视状态监控画面（如下图所示）图8 监视状态监控画面5）手动控制画面（如下图所示）图9 手动控制画面表2 手动控制

7、画面相关元件地址列表ST2输入部分M14伸缩缸伸出按钮M3伸缩缸缩回按钮M16夹爪松开按钮M10夹爪夹紧按钮M9升降缸下降按钮输出部分Y11Y2伸缩缸缩回Y22Y1伸缩缸伸出Y32Y2夹爪松开Y43Y1夹爪夹紧Y53Y2升降缸下降1.5 组态王控制画面及说明图10 运行系统界面图表3 组态王画面相关元件地址列表输入部分X10开始X11复位X12特殊功能按钮X13自动/手动X14单站/联网X15停止输出部分Y22开始灯Y11复位灯Y16上电Y17急停第二章 MPS系统的两站联网plc控制设计（第1站和第2站）2.1 PLC和PLC之间联网通信的顺序流程图（两站）X1X5Y7=1，给电机32000

8、的脉冲，使之顺时针转动Y6=0,Y11=0，Y0闪烁，电机停止，复位灯灭X10T7给电机500的脉冲使之转到工件位，T5=0.1sY5=1，升降缸下降T5M4M5M6M7M8M9M10X16&T0 M8002X11X4Y11=1,Y5=0复位灯亮，升降缸缩回Y1=1，Y2=0,伸缩缸缩回M0M1M2M3Y6=1,T0=0.1s,伺服驱动开Y11=1,复位灯闪烁Y10=0，Y7=0，Y6=1等待上一站的信息，伸缩缸伸出，夹抓开, T7=0.5sY3=0,Y4=1,T1=2.0s,夹爪抓紧流程介绍：PLC上电，M8002得电置M0为1（左移指令开始），等待上电操作（上电后X16为1）到下步，复位灯

9、亮（提示按复位按钮），按下复位按钮到下步，进行复位操作完成后（用传感器信号等反映完成情况）进入下步，开始灯亮（提示按开始按钮），按下开始按钮进入下步，等待上站工件到，到后进入下步，摆缸出，推工件缸出（上小工件），摆缸回，吸盘吸气，推缸回，摆缸出，吸盘停止吸气，摆缸回，根据条件换仓，发前站安装完信号，等待下站取走，返回MX3X0X2=0M8M19M18M17M16M15T2T1X1给电机8000脉冲转到下一站，T7=5.2sY1=0，Y2=1，伸缩缸伸出M11M12M13M14Y5=0，T2=0.4s若X2=0，返回M9，Y1=1，Y2=0X0给电机8000脉冲，使之返回上一站Y5=0，升降缸下

10、降X4返回Y1=1，Y2=0，伸缩缸缩回，Y7=1X1T3夹爪张开，Y3=1，Y4=0Y5=1，升降缸下降X32.2 通讯软元件地址表表4 通讯软元件地址列表1站给2站信号工件到位M100读通信状态读取远程输入（RX）BFM#25BFM#0写入远程输入（RY）BFM#0图11 从站联网通讯流程图第三章 调试过程中遇到的问题及解决方法问题1：机器不动作解决方法：打开气阀通气，调节气压问题2：气缸停留位置不对解决方法：重新调节各继电器y对应的动作和传感器的位置问题3：气缸不推出，元件卡死解决方法：急停后取出工件重新上料或者将气缸中的气放完问题4：PLC无法联机解决方法：检查联网后重新设置PLC参数

11、问题5：升降缸没有到位传感器提前响应解决方法：增加延时程序，使得传感器信号保持到摆缸到位为止问题6：伸缩缸动作过快解决方法：调节气缸压力阀的压力问题7：单步动作无法实现解决方法：另外增加继电器单独实现单步动作，避免影响原程序问题8：电机转动时有杂音解决方法：减小转动频率第四章 设计的收获和体会在为期三个星期的学习中，我学习了PLC程序的设计、触控屏程序和面板的设计、联网程序和组态王面板的设计。在整个过程中，我们首先了解了设备第二站的机械结构和气控回路，然后，又使用GX-Developer软件进行PLC程序的编写，并进行调试；再次，又用Easy-manage软件进行触控屏面板的设计，监视画面，单

12、动画面，报警画面等等；最后，通过组态王CC-Link把一站和二站连成一体，从而完成了这次的课程设计。通过此次设计，我们不仅复习了以前所学的PLC编程知识，同时，通过实际应用，我们加深了对PLC编程的理解和掌握，熟悉了各种各样的命令。在这个过程中，虽然在调试时遇到了种种问题，但是通过大家的合力分析，以及老师的帮忙，最终问题都得以解决。通过这个过程，我们以积累了相当宝贵的经验，对今后的工作大有益处。同时，还提高了我们对软件使用的熟练程度，使我们了解到PLC的常见问题和解决办法，对于双控开关的控制，以及对某些指令要同时使用等等。也让我们明白了PLC的编程技巧和注意事项，例如对于复杂的顺序控制，使用移位指令的优越性等等。这之后，老师带领我们认识了现在的触摸控制，通过对几种常见的触摸屏例如电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏到表面声波触摸屏等等的介绍，增长了我们的见识，通过对Easy-manage软件的使用，我们掌握了触控屏设计的一些基础步骤，并对触摸屏控制和操作有了新的认识。然后，我们又在老师的指导下，完成了CC-Link程序设计