机电控制系统课程设计报告

1、JIANGSUUNIVERSITY机电系统综合课程设计模块化生产教学系统的PLC限制系统设计学院：机械学院班级：机械卓越14002姓名：张文飞学号：3140301171指导教师：毛卫平2021年6月一：MPS 系统的第 4 立 PLC 限制设计 31.1 第四站组成及结构 31.2 气动回路图 31.3 PLC 的 I/O 分配表,I/O 接线图1、3、6 站电气线路图41.4 顺序流程图&梯形图 51.5 触摸屏限制画面及说明,限制、信息软元件地址表 101.6 组态王限制画面及说明 13二：MPS 系统的两站联网 PLC 限制设计 142.1 PLC 和 PLC 之间联网通信的顺序

2、流程图两站&R 站梯形图 142.2 通讯软元件地址表 14三：调试过程中遇到的问题及解决方法 18四：设计的收获和体会 19五：参考文献 20MPS系统白第4站PLC限制设计1.1第四站组成及结构由吸盘机械手、上下摆臂部件、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序限制器、按钮、I/O 接口板、通讯接口板、多种类型电磁阀及气缸组成,主要完成选择要安装工件的料仓,将工件从料仓中推出,将工件安装到位.1 .吸盘机械手臂机构：机械手臂、皮带传动结构真空吸嘴组成.由上下摆臂装置带动其旋转完成吸取小工件到放小工件完成组装流程的过程.2 .上下摆臂结构：由摆臂缸直线缸摆臂机械装置

3、组成.将气缸直线运动转化为手臂旋转运动.带动手臂完成组装流程.3 .仓料换位机构：由机构端头换仓缸带动仓位装置实现换位蓝、黑工件切换4 .推料机构：由推料缸与机械部件载料平台组成.在手臂离开时将工件推出完成上料.5 .真空发生器：当手臂在工件上方时,真空发生器通气吸盘吸气.5 .I/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.6 .限制面板：完成设备启动上电等操作.具体在按钮上有标签说明.摆臂缸,上下摆臂机构吸盘机械手臂换仓机构真空发生盎I/.接口板电缆C1电磁阀组合推料机构.1.2气动回路图回转缸料仓缸1员维国美吸盘推料缸4L14距安装站气动原理图1.3

4、 PLC的I/O分配表,I/O接线图1、3、6站电气线路图图 2PLC 的 I/O 接线图DC24VMWCQMKWCOM1YD71COM4.Y1BCOMEVR中中bY1IIY|IYJ4Y1亡1g1b-TT?翱wMttrit桃24Vw*JtT1加般睁FX2N-43MR第四站iCOM24Y5YECDHiY1&Y113Y23Y1ins匚.14V图 3PLC 上电急停原理图PLC 的 I/O 分配表:表 1PLC 的 I/O 分配表ST4输入局部X01B1回转缸的摆出位X11B2回转缸的初始位X22B1换工件缸的前管仓位X32B2换工件缸的初始位X54B1推缸的初始位X64B2推缸的伸出位X1

5、0开始按钮X11复位按钮X12特殊按钮X13自动/手动X14单站/联网X15停止按钮输出局部Y01Y1回转缸出Y11Y2回转缸回Y22Y1料仓缸出Y32Y2料仓缸回Y43Y1停吸Y53Y2吸气Y64Y1推缸出Y10开始灯Y11复位灯Y16上电Y17急停1.4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

6、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 M3复位灯 Y11 闪丫 0、丫 2、Y4=1Y1,Y3,Y5=0,Y6=0开始灯 Y10 闪等放工件,发前站准备就绪信号Y1=1,发前站颜色信号Y6 缸推出Y0=1,摆回Y 5 吸气,1.5 秒Y 1 摆出,Y6 推缸回Y 4=1,停吸 1.5 秒Y 0 摆回Y2 仓缸换位发安装完信返回 M3附件 1:单站自动与手动限制梯形图图 5 单站限制梯形图1进入画面如下列图所示图 6 进入画面2时间设置画面如下列图所示3报警状态监控画面如下列图所示图 8 报警状态监控画面4自动状态及监控画面如下列图所示5手动限制

7、画面如下列图所示图 10 手动限制画面表 2 手动限制画面相关元件地址列表ST4输入局部M101摆缸出按钮M102摆缸回按钮M103推料缸出M104推料缸回M105选择缸 1M106选择缸 2M107吸气按钮M108停吸按钮输出局部Y01Y1回转缸出Y11Y2回转缸回Y22Y1选择缸 1Y32Y2选择缸 2Y43Y1停吸Y53Y2吸气Y64Y1推料缸出1.6组态王限制画面及说明mJJ：彳事图 11 运行系统界面图表 3 组态王画面相关元件地址列表输入局部X10开始X11复位X12特殊功能按钮输出局部Y10开始灯Y11复位灯Y16上电Y17急停MPS-ST4MPS系统的两站联网plc限制设计2.

8、1 PLC和PLC之间联网通信的顺序流程图两站流程介绍：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M32.2通讯软元件地址表表 4 通讯软元件地址列表4 站给 5 站信号就绪M360TO-M360给 5 站准备就绪4 站给 5 站仔

9、号安装完M361TO-M361给 5 站安装完4 站给 5 站信号小工件颜色M362TO-M362给 5 站小工件颜色5 站给 4 站信号工件到M380FROM-M3805 站需安装工件到位5 站给 4 站信号已取走M381FROM-M3815 站安装好工件已取走读通信状态写入远程输入RYBFM#0BFM#25读取远程输入RXBFM#0图 13 通讯顺序功能框图期002II-(SFTLM16(SFTLM16SETSETM0M0ZRSTZRSTMl.M15Ml.M15MOK16KIMOK16KISETSETM362M362RSTRSTM3S2M3S2SETSETM3M3Y0UY010Y00051

10、3611)3X002MIOX002MIOIIlibMlII(Y004SET006(YOOl(YOOl0005RSTRSTYM6YM6KLOKLO(T0SETY002(SET(SETY003Y003(RST(RSTY003Y003RSTY002KLO01ILL113123142KOOSM21-FROMKOK25KIM100KIKOKOKOKOK4M380K4M380KIKI-TOKOKOK1M360KIM360END三：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：翻开气阀通气,调节气压,气压宜在 0.4-0.6Mpa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

11、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,关气后取出工件重新上料问题 4:元件动作不对,无法完成预定指令解决方法：搞清每个动作对应的地址及气缸运动所对应的地址,修改程序重新加载试验问题 5:摆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:摆缸动作过快解决方法：调节气缸压力阀的压力：问题 7:吸气&亭吸的限制不行,工件无法摆到位解决方法：根据各气缸动作的时序及时长设定吸气及停吸的时间的安排问题 8:仓缸换位不正确连续两次换位解决方法：换位程序应放在摆缸回之后执行问题 9:触摸屏的手动限制不能实现解决方法：重新校对各动作的地

12、址,重新修改后加载问题 10:联网设计时对于主站设计不懂虽然不用做解决方法：询问同学得到解决问题 11:摆臂无法动作或者动作不到位解决方法：加紧传动钢条,增大摩擦力问题 12:PLC 与触摸屏无法通信PLCNORESPONCE解决方法：重新拔插 PLC 与触摸屏的通讯线,检查通讯参数设置是否正确,更换通讯线问题 13:主站与从站通讯不成功解决方法：检查主从站的通讯地址以及主从站的通讯程序四：设计的收获和体会为期十天的机电传动限制课程设计今天截止,我从一个课本和试验中的理论家变成一个真刀真枪的实战者,其中的收益暂且不说,趣味性与动手的满足感就让我对这件事情乐此不疲,说实话,我真的有点不愿意结束这

13、个动手操作感如此之多的课设.在整个过程中我可以亲手试验 plc 的特性及其工作原理,实时的调试程序,这可以说是学习新知识最好的方式,可以从中搞懂它的工作原理,而不是像课本和课堂上面完全凭借抽象思维来解决自己的所有困惑！在第一天任务结束后,就开始这个趣味性十足的旅程,其实,第一次到达教室,我连用plc 点亮一个灯都不可以,到三个实验性小程序结束后,我才懂得输入与输出地址的运用,这就是最根本的,也是最实用的,以后所有的程序都建立在对输入输出口的限制上,只不过方式略有不同,有循环,移位,传送等指令,这是后话.当我第一次用 plc 点亮一个循环灯时,我的内心是无比喜悦的.随着课设的进行,我又在老师的指

14、导下学习了限制屏的使用方法,虽然刚开始是跟着老师一步一步做,但这确实是入门的最好方法.我用 EB500 写了不下 4 个限制程序面板,这个过程像开发软件一样,不过要简单的多,指令都是典型的 Windows 风格,所以入手很快.还有组态王的应用,它和触摸屏很像,只不过是电脑模拟限制信号,原理都是一样的.课设的最后一天,也是收获最丰富的一天,这一天可以说是老师的初步验收,与此同时我也知道了自己这几天所做的一天的缺乏,程序是否合格,程序是否合理,限制页面的简略与实用等等.最后相当于把所有都得工作重新做了一遍,做到的更好.最后一天忙碌的超过了课设预定时间,可我们还是乐此不疲.总的来说,这次课设不只是学到几个软件的使用方法,也不只是到达了老师安排的任务而已,更重要的是我从中学到的只是,以及学到的学习新知识的方法,这才是我最大的收益.还有在整个过程中对机器的修正,和组员一起讨论解决问题,请教老师来解决自己不能解决的问题等等,都让我刚到了大学里不一样的学习风格,就像憋了很久呼吸到新鲜空气一样舒爽.还有最后与老师在闲暇时的聊天,也增加了我很多课外知识,与老师交流了我自己关于MPS 系统的看法,唯一缺乏的是我希望对硬件的操彳欲望没有得到满足,比方自己连接 plc