大、小球分拣传送机械PLC控制梯形图的设计与调试(CP1L)

1、可编程控制器课程设计报告课题：大、小球分拣传送机械 PLC控制梯形图的设计与调试(CP1L)姓名：班级： 0891311学号： 10891311指导教师：2010 年 12 月 30 日1、 系统功能（）1本系统为大小球分拣传送机械，采用机械手臂，按照事先设定的步骤，通过一系列的程序自动完成大小球的分拣操作。2用两个三相异步交流电动机的正反转分别来控制机械手臂的上行、下行、左行、右行。3.系统采用欧姆龙公司的CPILffl号的PLC作为主控制器，性能良好， 能适应复杂的环境，尤其是在高温、高压、粉尘、噪音的场合。4系统可作为操控机械，部分代替人类的劳动并且达到要求，改善了工人的劳动环境，减轻了

2、工人们的劳动强度，节省了人类的劳动时间，使得生产过程实现自动化。（）2、 控制方案工作方式：随着工业自动化、机械化进程的加速，自动控制正在逐步取代传统的人工控制，在改善工作人员的工作环境的同时也使生产效率大大的提高，为了最大限度地满足被控对象和产生过程的控制要求，我们选择了自动工作方式。输入设备：（1） 行程开关,又称限位开关, 用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中将行程开关安装在预先安排的位置, 当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时, 行程开关的触点动作, 实现电路的切换。因此 , 行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器, 它的作用原理与按钮类似。 行程开关广

3、泛用于各类机床和起重机械, 用以控制其行程、进行终端限位保护。行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。直动式行程开关, 其动作原理与按钮开关相同, 但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度, 不宜用于速度低于0 4m min 的场所，在本课程设计中我们选择的是常闭直动式行程开关。2）接近开关，接近开关是一种对接近它的物体有“感知”能力的元件一一位移传 感器，利用传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目 的，当有物体移向接近开关，并接近到一定距离时，位移传感器才 有“感知”，开关才会动作。在设计中，接近开关 PS0用于检测是 否有球，SQ3-SQ别用于传送机械手上下左右运

4、动的定位。接近开关分为霍尔接近开关，超声波接近开关，高频振荡式接 近开关，霍尔接开关用于检测磁场，一般用磁场钢作为被检测体。 超声波接近开关适用检测不能或不可触及的目标，其控制功能不受声、电、光等因素干扰，检测物体可以是固体、液体、或粉末状态 的物体，只要能反射波用的电子装置及调节检测范围用的程控桥式 开关等几个部分组成，高频振荡式接近开关用于检测各种金属，主要由高频振荡器，集成电路晶体管放大器和输出器三部分组成。(3)按钮，本课设选择了一个绿色开始按钮和一个红色停止按钮输出设备：(1)接触器，接触器(Contactor)是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触 头闭合，以达到控制负载的电器

5、。本课程设计针对的是工业现场流水线的控制，电机选择的是三相异步交流电动机，因 此我们选择了交流接触器。接触器的额定电流、额定电压、 接触器线圈的额定电压同样根据被控电路中的要求来确 定。(2)指示灯，本课程设计我们选择了一个绿色指示灯来表示灯 在原点。熔断器和电机的选择：为了控制工业现场机械臂的动作，我们选择的是三相异步交流电动机，应根据使用场合选择熔断器的类型，电动机保护一般用螺旋式熔断 器，在电动机回路中用作短路保护时，应考虑电动机的启动条件，按 电动机启动时间的长短来选择熔体的额定电流.对启动时间较长或 启动频繁的电动机，按下式决定熔体的额定电流：IN熔体=Ist/(1.62)PLC选型

6、：(1) PLC介绍PLC (Programmable Logic Controller )即可编程控制器，是在继 电器控制和计算机控制的基础上开发出来的产品，逐渐发展一微处理器为核心，集自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自 动装置。它有可编程性，且编程灵活简单，有在恶劣环境下工作的高抗 干扰能力。而且其体积小、重量轻、廉价等特点，在工业控制应用上越 来越广泛。（2）本课设选择的是CPILffl号的PLCCP1L本体有14点、20点、30点和40点四种规格，可根据不同需 求进行选择，其开关量的扩展也达到了最多160点；程序容量最大10k步，数据容量最大为32k字。即使是14点的

7、小点数CPU上也内置有USB 端口，从简单的顺序控制，到脉冲功能和串行端口等应用功能，都是和 CP1H一脉相承。CPIL是为了应对客户对设备性能的不断提高需求一一 高精度、高效率、易操作而开发的针对小规模控制系统优化的 PLC CP1L PLC是凝聚了多种功能的多功能一体机，其具有丰富的CPU单元（14/20/30/40点RY/TR型）、覆盖小规模机器控制的需求、标准配置 USB®程接口、支持FB/ST编程等特点。点数、模拟量、通讯等（）三、分配输入/输由点地址根据确定的输入输出设备和所选择的 PLC列出输入/输出设备与PLC 的I/O点的地址对照表。电气接线图3M0X01841，1

8、1 1 11 1阳.0.01COMP10皿g必0 02，SQ1+¥0.03103.03,E必0.0U'lOCW0*SQ4+100.0。.0 6.5gaFR#N0.C81(X».(Xk1_TLCOM"DC24V图1.I/O接线图tow55M1_KM1oKM：KM3KMi1KM5KM2-KMX-JKM4+JFU+图2.主电路图被控设备的主电路、PLC外部的其他控制电路、PLC输入/输出连线、 电气控制柜结构及电器设备安装图等。四、顺序功能图图3.程序流程图根据控制功能要求绘制顺序功能图。（SFC）五、程序编写以下是本次课程设计的梯形图程序：|口，居“9售”am ： hjQQ11rl K口 QLiq qi 1LJE T I- 1C DCI « 0TfldET;11 DD -41- U.W：0 niTIMEIt fl) il n il制 m G m瓦,q-学 3ga m i31程序分析：当电路接通后，机械臂处于原点，原点指示灯 L1亮，按下启动按钮SB1,系统进入自动工作状态，系统开始运行，机械臂下降，通过机械臂 是否碰到接近开关来判断所抓取球的类型，当接近开关闭合时，可以判 断是小球，吸球后机械臂上升至上限后右行，然后到了小球右限X4下降, 到下限后电磁阀断电放球，之后原路返回，然后继续周而复始地运行。 若是