MPS生产自动线

1、 课程设计报告书课程名称 MPS生产自动线 姓 名 学 号 专 业 班 级 指导教师 课程设计成绩 不合格 合格 良好 优秀 2012 年 11 月 6 日课程设计任务书课程设计题 目实现第一、第二、第三工位的联动课程设计时 间2012 年 11 月 6 日 2012 年 11 月 8日课程设计小组成员课程设计目 的1、熟练掌握MPS指令系统2、具备一定MPS硬件电路设计和软件编程的能力3、掌握MPS编程软件、仿真软件的应用4、完成设计方案的论证、编程以及调试运行5、完成课程设计报告的撰写课程设计任 务运用PLC编程，气动元件实现对MPS上料检测工位、搬运工位、加工工位的控制课程设计主要技术指

2、 标1. 按下复位按钮，系统复位到初始状态。2. 按下开始按钮，电动机转动。第一工位开始上料检测。3. 检测完毕，第二工位开始搬运4. 搬运到位，第三工位开始加工5. 按下停止按钮，工位停止运行课程设计进度计划2012年11月6日 选题，查阅相关资料，确定设计方案2012年11月7日 硬件设计，软件编程调试2012年11月8日 撰写设计报告2012年11月8日 上交设计报告，小结任务签发时间2012 年 11 月 6日任务完成时间2012 年11月8日学生签名指导教师签名课程设计报告书第二节 硬件电路的设计与说明2.1 系统框图MPS系统是独立的各站相互连接而成。各站是安装在带槽的铝平板上（7

3、00mm*350mm）,各站可容易的连接在一起组成一条自动加工生产线。上料检测工位分类工位安装工位安装搬运工位加工工位搬运工位图112 联接框图2.11 控制面板介绍 MPS的每一个工位的控制面板都一样，共有八只操作开关，其中六只为按钮开关，两只为转换开关，如图：2.2 MPS的选型2.2.1 PLC20世纪70年代，诞生了两种改变整个世界及商业管理模式的计算机。产生于1976年的苹果II型，是世界上最早得到广泛使用的微型计算机。当今价值数十亿美元的个人计算机产业就是从这个当初由两名年轻人在车库里成立的小公司衍生而来的。 另外一类计算机，是由Richard Morley在1972年发明的，如今

4、称之为可编程逻辑控制器（PLC）。它最初并没有像个人计算机那样得到名称上的广泛认同，但是却给制造业带来了同样意义重大的冲击。PLC通常被称为工厂级别的个人计算机。 2.2.2 接近开关中文名称：接近开关 英文名称：proximity switch 定义： 一种用于工业自动化控制系统中以实现检测、控制并与输出环节全盘无触点化的新型开关元件。当开关接近某一物体时，即发出控制信号。 因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同，所以常见的接近开关有以下几种：1、无源接近开关这种开关不需要电源，通过磁力感应控制开关的闭合状态。当磁 或者铁质触发器靠近开

5、关磁场时，和开关内部磁力作用控制闭合。特点：不需要电源，非接触式，免维护，环保。 2、涡流式接近开关这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关，使开关内部电路参数发生变化，由此识别出有无导电物体移近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。 3、电容式接近开关这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和

6、测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以绝缘的液体或粉状物等。 4、霍尔接近开关霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关，叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体5、光电式接近开关利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面（被检测物体）接近时，光电器件接收到反射光后便在信号输出，由此便可“感知”有物体接近。 6、热释电式接

7、近开关用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上，当有与环境温度不同的物体接近时，热释电器件的输出便变化，由此便可检测出有物体接近。 一、气动元件的优点：1、气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。介质为空气，较之液压介质来说不易燃烧，故使用安全。2、工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。排气处理简单，不污染环境，成本低。 3、输出力以及工作速度的调节非常容易。气缸的动作速度一般小于1M/S，比液压和电气方式的动作速度快。 4、可靠性高，使用寿命长。电器元件的有效动作次数约为百万次，而一般电磁阀的寿命大于3000万次，某些质量好的阀超过2亿

8、次。 5、利用空气的压缩性，可贮存能量，实现集中供气。可短时间释放能量，以获得间歇运动中的高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强的适应能力。在一定条件下，可使气动装置有自保持能力。 6、全气动控制具有防火、防爆、防潮的能力。与液压方式相比，气动方式可在高温场合使用。 7、由于空气流动损失小，压缩空气可集中供应，远距离输送。 二、气动元件的缺点1、由于空气有压缩性，气缸的动作速度易受负载的变化而变化。采用气液联动方式可以克服这一缺陷。 2、气缸在低速运动时候，由于摩擦力占推力的比例较大，气缸的低速稳定性不如液压缸。 3、虽然在许多应用场合，气缸的输出力能满足工作要求，但其输出力比液压缸小

9、。 气动技术是以压缩空气为介质来传动和控制机械的一门专业技术。由于它具有节能、无污染、高效、低成本、安全可靠、结构简单等优点，广泛应用于各种机械和生产线上。过去汽车、拖拉机等生产线上的气动系统及其元件，都由各厂自行设计、制造和维修上料检测工位接线图 上料检测工位气动回路搬运工位连接示意图 搬运工位气动回路图加工工位接线图 加工工位气动回路图第三节 电路设计上料检测工位地址分配表输入元件输入地址输出元件输出地址1SQ1检测工件X0001KA3（电动机）Y0001SQ2检测工件颜色X0011KA2（警灯）Y0011SQ3暂时无用X0021KA1（蜂鸣器）Y0021SQ4暂时无用X0031YA1上升

10、Y0031SQ5上升到位X0051HL1开始灯Y0101SQ6下降到位X0061HL2复位灯Y0111SB1开始X0101SB2复位X0111SB3特殊X0121SA1自动/手动X0131SA2单站/联网X0141SB4停止X015搬运工位输入、输出地址表输入元件输入地址输出元件输出地址2SQ1靠近第一工位X0002YA1靠近第一工位Y0002SQ2靠近第三工位X0012YA2靠近第三工位Y0012SQ3缩进到位X0022YA3伸出Y0032SQ4伸出到位-X0032YA4缩回Y0022SQ5松开X0042YA5松开Y0042SQ6上升到位X0052YA6夹紧Y0052SQ7下降到位X0062

11、YA7下降Y0062SB1开始X0102HL1开始灯Y0102SB2复位X0112HL2复位灯Y0112SB3特殊X0122SA1自动/手动X0132SA2单站/联网X0142SB4停止X015加工工位输入、输出地址表输入元件输入地址输出元件输出地址3SQ1工位检测X0003KA1（电动机3M1）Y0003SQ2工作台到位X0013KA2（电动机3M2）Y0013SQ3钻头上升到位X0023YA1钻头下降Y0023SQ4钻头下降到位X0033YA2测深缸下降Y0033SQ5测深缸上升到位X0043YA3夹紧Y0043SQ6测深缸下降到位X0053HL1开始灯Y0103SQ7放松X0063HL2

12、复位灯Y0113SQ8夹紧X0073SB1开始X0103SB2复位X0113SB3特殊X0123SA1自动/手动X0133SA2单站/联网X0143SB4停止X015MPS控制面板功能表元件名称符号功能“开始”按钮1SB1PLC及外围设备开始工作“开始”指示灯1HL1PLC及外围设备开始工作时点亮“复位”按钮1SB2外围设备复位“复位”指示灯1HL2外围设备复位时点亮“特殊”按钮1SB3设备实现特殊控制要求时使用“自动/手动”转换开关1SA1设备自动操作与联网工作转换开关“联网”转换开关1SA2设备单工位工作与联网工作转换开关“停止”按钮1SB4PLC及外围设备停止工作“上电”按钮1SB5外围

13、设备通电“上电”按钮内指示灯1HL3外围设备通电时点亮“急停”按钮1SB6系统运行中出现意外时，可切断外围设备的电源第四节 系统软件设计3.1 软件流程图1、上料工位2、搬运工位3、加工工位3.2 系统程序设计S22S23S24开始输送工件如5S内无工件报警工件台上升，并向后送出信号Y24.监测到X24信号后复位S22S23S24S25T5X01X04X10开始检测到X23信号后取工件，加紧延时0.5S移位，由第一站移向第3站，同时向前站发出Y23信号。检测到X24信号后放下工件。向后送出Y24信号后复位，返回。上料工位流程图 搬运工位流程图S22S23S24S25S26X10X23X1T8T

14、1X6X24开始。向前送出允许放下工件信号Y23，收到X23信号后转S23。停0.5S，工作台旋转90度。夹紧后加工1S,同时测量。钻头复位，放松工件。第一个工件到位，向后发信号Y24，后站取走后转S22加工工位流程图3.3 系统调试按下上电按钮，工作台得电。按下复位按钮，工作台恢复初始位置。按下开始按钮，电动机开始转动。白色工件滑落到升降台时，升降台没有上升。经过小组的讨论和调试改进了感应器的位置，使感应器敏感度加大。终于使升降台正常工作。 第五节 心得体会课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题。锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新月异，PLC已经成为了计算机界中不可缺少的一部分。通过这次的MPS课程设计，我不仅加深了对MPS的理解，深刻懂得了掌握知识的重要性，而且还拓展了自己的创新精神，培养了独立工作的能力。我发现要做好一个课程设计，就必须要做到：要有一个清晰的思路和一个完整的软件流程图：在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不