自动药片装瓶机-集美大学课程设计

.7设计方案一：步进指令编程法2.7.1状态转移图.KK7K5K3C3X004X001X0000X0040X004C2C1X0030X0020M8002S0S20Y000RSTC1RSTC2RSTC3S21Y001Y002C1S31Y001Y003C2S41Y001Y004C3ENDRETX0050X0050X0050S0图2-7-1状态转移图

K5K7K3K5K7K3X003X004C3X005C2X005C1X005X004X004X002X001S41S31S21S20X000S0M8002ZRSTS0S41SETS0SET20Y000RSTC1RSTC2RSTC3SETS21SETS31SETS41Y001Y002C1S0Y001Y003C2S0Y001Y004C3S0RETEND图2-7-2状态梯形图（1）信号预处理模块使所有的状态器S0、S20、S21、S31、S41复位，为后续步骤的进行做好准备，再置位S0，步进开始，当开关X000打开时置位S20，皮带机开始运转。梯形图程序如图2-7-3所示。X000X000S0M8002ZRSTS0S41SETS0SET20图2-7-3（2）药瓶移位及药片装瓶模块X003X004X004X004X002X001S20X003X004X004X004X002X001S20Y000RSTC1RSTC2RSTC3SETS21SETS31SETS41图2-7-4（3）状态指示及药片计数模块上一步选择好了药片数量，使对应的状态器置位，这是装3片药片，电磁阀（Y001）打开，3片指示灯H1（Y002）点亮，光电传感器(X005)准确控制药片数量为3片，置位准备工作开关S0，为装下一瓶准备。其梯形图如图2-7-5所示。C1C1X005S21Y001Y002C1S0K3图2-7-5上一步选择好了药片数量，使对应的状态器置位，若为装5片药片，电磁阀(Y001)打开，5片指示灯H2（Y003）点亮，光电传感器（X005）准确控制药片数量为5片，置位准备工作开关S0，为装下一瓶准备。其梯形图如图2-7-6所示。C2C2X005S31Y001Y003C2S0K5图2-7-6上一步选择好了药片数量，使对应的状态器置位，这是装7片药片，电磁阀(Y001)打开，7片指示灯H3(Y004)点亮，光电传感器(X005)准确控制药片数量为7片，置位准备工作开关S0，为装下一瓶准备。其梯形图如图2-7-7所示。C3C3X005S41Y001Y004C3S0K7图2-7-72.7.3语句表程序LDM8002ZRSTS0S41SETS0STLS0LDX000SETS20STLS20OUTY000RSTC1RSTC2RSTC3LDX004ANDX001SETS21LDX004ANDX002SETS31LDX004ANDX003SETS41STLS21OUTY001OUTY002LDX005OUTC1K3STLS31OUTY001OUTY003LDX005OUTC2K5STLS41OUTY001OUTY004LDX005OUTC3K7STLS21LDC1OUTS0STLS31LDC2OUTS0STLS41LDC3OUTS0RETEND2.7.4过程时序图C3C3开关C2开关C1开关X000X001X002X003X004X005Y000Y001Y002Y003Y004图2-7-8过程时序图

2.8设计方案二：基本指令编程法K20K7K5K3K20K7K5K3X005X005X005C1C2C3M0C3Y003X004X003Y002C2Y004X004X002Y002Y002C1Y004X000M0X004X004X001Y003Y003Y004Y000RSTC1RSTC2RSTC3Y001Y002C1Y001Y003C2Y001Y004C3M0T0ENDT0图2-8-1梯形图(1)皮带机运转设计模块情况一：装药机未计数，药瓶未到达行程开关位置。当系统开关（X000）打开后，系统检测到药瓶未达到行程开关（X004）的位置,使X004常闭触点通电，带动皮带机(Y000)运转，同时复位3个计数器。情况二：装药机当前瓶装药结束，药瓶仍处于行程开关位置。当系统开关（X000）打开后，系统检测到药瓶仍处于行程开关（X004）的位置,使X004常闭触点断开，此时需要通过M0触点来驱动皮带机（Y000）的运转，M0在C1、C2、C3其中一个计数完毕之后接通2s后复位，T0的作用是使已装完药的药瓶完全离开行程开关的位置后再断开M0。如图2-8-2所示K20K20C1C2C3M0M0T0T0X000M0X004Y000RSTC1RSTC2RSTC3图2-8-2(2)状态指示及药片计数设计模块K3X005Y002C1Y004X004X001Y003Y001Y002C1上一步使空药瓶到达指定位置后，行程开关（X004）打开，选择装3片药片按钮（X001），电磁阀（Y001）打开，3K3X005Y002C1Y004X004X001Y003Y001Y002C1图2-8-3上一步使空药瓶到达指定位置后，行程开关（X004）打开，选择装5片药片按钮（X002），电磁阀（Y001）打开，5片指示灯H1（Y003）点亮，光电传感器(X005)准确控制药片数量为5片，装完后通过C2常闭触点关闭电磁阀和指示灯，并在梯形图中加入其它装药方案的互锁，其梯形图如图2-8-4所示K5K5X005C2Y004X004X002Y002Y003Y001Y003C2图2-8-4上一步使空药瓶到达指定位置后，行程开关（X004）打开，选择装5片药片按钮（X002），电磁阀（Y001）打开，5片指示灯H1（Y003）点亮，光电传感器(X005)准确控制药片数量为5片，装完后通过C2常闭触点关闭电磁阀和指示灯，并在梯形图中加入其它装药方案的互锁，其梯形图如图2-8-5所示K7K7C3X005C3Y003X004X003Y002Y004Y001Y004图2-8-52.8.2语句表程序LDIX004ORM0ANDX000OUTY000RSTC1RSTC2RSTC3LDX004ANDX001ORY002ANIY003ANIY004ANIC1OUTY001OUTY002ANDX005OUTC1K3LDX004ANDX002ORY003ANIY002ANIY004ANIC2OUTY001OUTY003ANDX005OUTC2K5LDX004ANDX003ORY004ANIY002ANIY003ANIC3OUTY001OUTY004ANDX005OUTC3K7LDC1ORC2ORC3ORM0ANIT0OUTM0OUTT0K20END调试运行与问题分析(1)实验设备FX1N-60MR可编程控制器一台、微型计算机一台(2)实验现象及算机模拟接通系统K（X000）之后，模拟按下行程开关SQ（X004）和3片装药按钮SB1(X001)之后，电磁阀打开（Y001亮）3片指示灯H1亮（Y002）,同时光电开关开始计数药片，在装药过程中断开系统开关K无反应，切换其它装药量方案无效，需等到当前装药结束后才可停止和切换方案，满足课题的控制要求。对于5片装药方案和7片装药方案也与之同理。(3)调试问题分析设计方案一：程序一开始需要对计数器C1、C2、C3复位处理，否则程序在运行一遍之后将不能在执行第二遍，原因是计数器还在置位的状态，不满足课题的连续自动装药的控制要求。本课题可采用延迟或位置检测开关使药瓶到达指定位置，但考虑到其他因素如皮带机运转速度的误差等采用时间延迟的方式会导致位置误差，连续运行则造成累积误差，则采用位置检测开关会比较精确由于步进指令的特殊原因：只有当前步执行完之后才能跳转，因此程序可不采用互锁开关。设计方案二：与方案一同理，需对计数器C1、C2、C3复位处理。皮带机的运转需要考虑两种情况，一是装药机未计数，药瓶未到达行程开关位置，二是装药机当前瓶装药结束，药瓶仍处于行程开关位置，则程序需要使用两种方法驱动皮带机运转，方案详见梯形图分析。程序中采用T0对M0延迟2s（时间初步给2s），防止M0通电过长或过短，影响系统装药。（4）两种设计方案的对比由于步进指令本身都分步进行的特点，相比基本指令会是系统更加简单、更方便接线，而装瓶机系统正好对没一道工序分布，且每道工序要求不恩能够相互影响综上分析，装瓶机PLC系统使用步进指令会优与基本指令。三、心得体会此次为期三周的课程设计，留给我印象最深的是要设计一个成功的产品，必须要有足够的理论知识和实践经验。从读课题到搜集资料，从提纲的完成到正文的反复修改，直至一份完整的说明书圆满地完成，我经历了遇到问题时的迷茫，解决问题后的喜悦，完成程序的成就感，付出的努力都是有回报的，付出越多得到的就越多，以后的生活中都要拿出积极努力面对生活的心态。通过本次毕业设计，我亲自体会到做PLC程序设计的艰辛和所需要付出的努力，在设计过程中遇到不少困难，但是我都坚持并努力克服了，和同学相互讨论，不懂的地方请教了老师，在不断的调试程序过程中，发现了很多问题，并进行了深入研究，使问题得到很好的解决。使我加深了对PLC梯形图、指令表、外部接线图的理解，还有经过在网上查找资料以及到图书馆学习，也使我更好的理解和认识了关于PLC设计原理和实际中的应用过程。本次课程设计的完成，要感谢身边的同学还有敬爱的屈老师。使我不仅学到了PLC实用的知识，为以后进行PLC的研究，打了很好的基础。提高了自己对设计课题的分析能力、编程能力及解决实际问题的综合能力与调试能力；通过学习这一次实践，增强了动手能力，提高和巩固了PLC方面的知识，让我认识到把理论应用到实践中去是多么重要；让自己的心态变得更好，遇到问题不去抱怨，要用乐观的心态去解决，只要有自信心，很多问题都很容易解决，可以说没有解决不了的问题，只有不敢去去尝试的心。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

参考文献[1]史国生.《电气控制与可编程控制器技术》.化学工业出版社，2010[2]俞国亮.《PLC应用技术》.清华大学出版社，2005.

[3]周丽芳.《三菱系列PLC快速入门与实践》.人民邮电出版社，2010[4]王庭有.《可编程控制器原理及应用》.国防工业出版社，2005[5]张培志.《电气控制与可编程控制器》.化学工业出版社，2007[6]郑萍等.《现代电气控制技术》