自动化生产线的毕业设计

目录TOC\o”1—3”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc"第一章绪论 11。1自动化生产线发展状况 11.2PLC的应用及目前的研究现实状况 31.2。2持续生产线 4HYPERLINK\l”_Toc"1。2.3控制系统构成框图 51.3课题重要研究的内容及意义 6HYPERLINK\l”_Toc"第二章各单元硬件设备的阐明 7HYPERLINK\l”_Toc”2。1电感式靠近开关的设备阐明 7HYPERLINK\l”_Toc”2.1.1电感式传感器简朴简介 7HYPERLINK\l”_Toc"2.1.2电感式靠近开关传感器的基本工作方式 7HYPERLINK\l”_Toc"2。2电容式靠近开关的设备阐明 8HYPERLINK\l”_Toc”2.2。1电容式传感器简朴简介 8HYPERLINK\l”_Toc"2.2.2电容式靠近开关传感器的使用 8_Toc"2。4电磁阀的设备阐明 9第三章S7—2OOPLC在自动线中的使用 10HYPERLINK\l”_Toc”第四章各单元控制系统的设计 12_Toc"4.1。1下料单元控制规定 12HYPERLINK\l”_Toc"4。1.2下料单元控制流程图 134。1.3下料单元I/O分派表 14HYPERLINK\l”_Toc”4。1.4下料单元梯形图 15_Toc”4.2。1加盖单元控制规定 214.2.2加盖单元控制流程图 22HYPERLINK\l”_Toc”4.2。3加盖单元I/O分派表 23HYPERLINK\l”_Toc”4。2.4加盖单元梯形图 24_Toc"4.3.1穿销单元控制规定 30HYPERLINK\l”_Toc"4。3.2穿销单元控制流程图 31HYPERLINK\l”_Toc"4.3。3穿销单元I/O分派表 32HYPERLINK\l”_Toc"4.3.4穿销单元梯形图 33HYPERLINK\l”_Toc”4。4PLC对检测单元的控制 394。4.1检测单元控制规定 39HYPERLINK\l”_Toc”4.4。2检测单元控制流程图 40HYPERLINK\l”_Toc"4.4.3检测单元的I/O分派表 41_Toc"4。5。1分拣单元控制规定 45HYPERLINK\l”_Toc”4。5.2分拣单元控制流程图 47_Toc"第五章S7—300PLC硬件组态及编程 565。2S7—3OOPLC在系统中的主站控制变量传送分派表 64_Toc”5。4S7-300PLC梯形图 65总结 68参照文献 69道谢 70第一章绪论1.1自动化生产线发展状况自动线是能实现产品生产过程自动化的一种机器体系，通过采用一套能自动进行加工、检测、装卸、运送的机器设备，构成高度持续的、完全自动化的生产线，来实现产品的生产,从而提高工作效率。减少生产成本、提高加工质量、迅速更换产品，是机械制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志，它的发展趋势是提高可调性，扩大工艺范围，提高加工精度和自动化程度,同计算机结合实现整体自动化车间与自动化工厂。自动生产线是在流水线的基础上逐渐发展起来的，它不仅规定线体上多种机械加工装置能自动地完毕预定的各道工序，到达对应的工艺规定，生产出合格的产品，为了可以实现这个目的，可以采用自动输送和其他某些辅助装置，根据工艺次序把不一样的机械加工装置构成一种整体，各个部件之间的动作是通过气压系统和电气制动系统组合起来的，使它可以实现规定的程序而进行自动工作，这种自动工作的机械装置系统被我们称为自动生产线。目前科学技术日新月异，在工业生产中自动化生产技术也使用得非常的普遍了,并且在电子和机械制造等领域已经研究并生产出许多多种类型的自动生产线，正是由于这些自动生产线的飞速发展和广泛使用，提高了我们的生产效率及产品的质量、改善了工作的条件、减少了能源的损耗、节省了材料等等，在各方各面都获得了明显的效果。自动生产线能构成一种完整的系统,是由于它是综合了传感技术、驱动技术、机械技术、接口技术、计算机技术等技术，自动生产线在各国有着多种生产的需要,有效的综合及组织,来优化整体的设备，自动生产线虽然是源于老式的流水生产线,但它的功能是远远优于老式流水生产线,并且尚有着多种明显的区别,其重要的特点是自动生产线有非常高的自动化控制,尚有老式流水生产线所没有的精密的生产节奏，它是一种统一的自动控制系统，其工作要按照规定的工序次序来完毕。在各个不一样的应用领域，不一样种类的自动线的构造不一样，大小也不一样，功能也不一样，它们基本都包括检测、机械本体、信息处理、输入、输出接口部分以及执行机构等五部分。不过不管哪种自动生产线，在功能上都必须能实现控制、运转、驱动和检测等,并且控制功能是电子装置来完毕的.自动生产线在生产中，所有传感器用来检测信号，控制装置再运算、变换、存储其检测信号，再通过其接口电路向执行机构给出指令来实现对应的工作。传感器检测生产线上位置、温度、压力、流量等信号，来让信息处理部件分析处理,驱动功能是液压缸电动机、电磁阀、气压阀、机械手等执行部件实现的。其机械部分是自动生产线的主体部分。自动线支持技术的飞速发展,驱动了自动线的大力发展，使得可以生实现技术愈加复杂的生产和操作以及装配工艺规定更高的流程，目前这些技术在向更深的领域发展，尤其微电子技术向超大规模和超超大规模集成电路方向的发展，在那么几平方毫米硅片上能集成几百万甚至上千万个逻辑元件，实现了计算机的小型化，高速化和智能化的发展，正是智能计算机的出现愈加的完善了自动线的功能，提高了生产的效率以及产品的质量。现代工业是计算机、信息技术、现代管理技术、先进工艺技术的综合与集成，涵盖了产品设计、生产准备、制造执行等多方面，是国家建设和社会发展的重要支柱之一。为了加强学生面向新世纪的挑战能力，提高机、光、电一体化的理论水平与实践能力刻不容缓,重点建设机电类工程，柔性加工综合试验平台,更具有迫切性和现实意义。自动化生产线是产品生产过程所通过的路线，即从原料进入生产现场开始，通过加工、运送、装配、检查等一系列生产生产线活动所构成的路线。狭义的生产线是按对象原则组织起来的，完毕产品工艺过程的一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配置生产某种产品(零、部件）所需要的多种设备和各工种的工人，负责完毕某种产品（零、部件）的所有制造工作，对相似的劳动对象进行不一样工艺的加工。图1-1自动化生产线该自动化模拟生产线,很好地处理了在学校期间,只接触到以单元试验或校外参观实习为主，某些大型的自动化控制站只能看不能操作,达不到理想的教学效果的这个实际接触问题。在设计该模拟生产线时控制系统中包括5个从站点：下料单元、加盖单元、穿销单元、检测单元、分拣单元。该套控制系统，建立了以工业现场控制为对象的实物模拟仿真系统，可很好处理自动化及有关专业的在动手实践中所碰到的难题.1。2PLC的应用及目前的研究现实状况1。2。1生产线上的工艺过程1969世界第一台PLC在美国数据设备企业诞生。1975-1976年，德国、日本、美国等将微处理器作为控制器的中央处理单元应用到PLC中，并且去掉磁心存储器改用了集成电路的存储器，结合了微型计算机的技术与电控制器技术，从而实现了可编程控制器的规模集成化,使得处理器更能合用工业环境，愈加的可靠，功能也愈加强大，愈加的灵活，成本却大大下降，从而使得PLC进入了实用阶段.伴随科技的不停进步,PLC的性能也飞速增强，其应用和研究现实状况重要在如下方面体现：1.控制规模的扩大，控制大型机的规模越变越大，开关量高的到达了几万。2.构成模块的增多，目前PLC己经新增了诸多模块，如PDI控制、温度以及运动模块等等。3.开放性和互操作性大大发展，在PLC的发展过程中，制造商为了垄断和扩大各自市场,都各自发展自己的原则，开放是发展的一种趋势，各厂商都意识到这一点,并形成了长时期的妥协与竞争，这一过程还将继续。4.工作速度的提高可以对系统实现实时控制.5。联网的能力增强，由于通信、信息及控制技术的大力发展，联网也得到了的发展，己经可以实现的远程控制。正是由于这些性能、使得工业系统可以实现远程化、自动化、控制信息化及智能化。目前应用在不停前进,尤其在运动控制、模拟量控制及驱动控制上广泛使用，已经成为目前系统工作自动化中最有效的工具之一了。本次设计共分为五个单元，其功能分别是:1．下料单元：将前站送入本单元下料仓的工件主体,通过直流电机驱动间歇机构带动同步齿型带使之下落，工件主体下落至托盘后经传送带向下站运行.2．加盖单元：通过直流电机带动蜗轮蜗杆，经减速电机驱动摆臂将上盖装配至工件主体,完毕装配后工件随托盘向下站传送。3．穿销单元：通过旋转推筒推送销钉的措施,完毕工件主体与上盖的实体连接装配，完毕装配后的工件随托盘向下站传送。4．检测单元：运用各类检测传感装置对装配好的工件成品进行全面检测（包括上盖、销钉的装配状况,销钉材质、标签有无等），并将检测成果送至PLC进行处理,以此作为后续站控制方式选择的根据（如分拣站依标签有无鉴别正、次品；仓库站依销钉材质确定库位）。5．分拣单元：根据检测单元的检测成果（标签有无），采用气动机械手对工件进行分类，合格产品随托盘进入下一站入库;不合格产品进入废品线，空托盘向下站传送.1。2.2持续生产线为便于协调整个生产线的全程控制，系统设置了一种主站总控制台，主站总控制台是整个装配生产线持续运行的指挥调度中心，其重要功能是实现全程运行的总体控制,完毕全系统的通讯连接等。 总站单元 下料单元 加盖单元 分拣单元 检测单元 穿销单元 图1-2自动化生产线的控制次序从简朴到复杂，从零部件到整机。采用铝合金构造件为主体，运用多种机械传动方式模拟完毕现代化妆配过程的柔性生产系统，把实际工业生产中的经典部分:电气控制部分、多种传感器的应用、组态控制，工业总线，充足展示在该系统中。1.2.3控制系统构成框图中央处理单元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模块EM277中央处理单元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模块EM277分拣单元主站CPU单元6ES7315-2AG10-0AB0+6SE7307-1BA00-0AA0电池+40针前连接器6ES7392-1AM00-0AA0+储存卡6SE7953-8LF00-0AA0+I/O主站CPU单元6ES7315-2AG10-0AB0+6SE7307-1BA00-0AA0电池+40针前连接器6ES7392-1AM00-0AA0+储存卡6SE7953-8LF00-0AA0+I/O数字模块（16）6SE73223-BL00-0AA0+背板6ES7390-1AE80-0AA0+STEP7V5.2编程软件总站中央处理单元（CPU）CPU中央处理单元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模块EM277检测单元中央处理单元（CPU）CPU中央处理单元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模块EM277穿销单元中央处理单元（CPU）CPU中央处理单元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模块EM277加盖单元中央处理单元（CPU）CPU中央处理单元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模块EM277下料单元1。31.3课题重要研究的内容及意义本文设计的自动生产线试验平台是为满足一般高校及高职机电类专业学生的专业技能和技术应用能力的培养，尤其是综合能力锻炼,创新能力及团体合作精神的培养，而开发的试验实训平台。针对自动生产线有很高的仿真性I/O的规定，本课题研究的实训平台的开发，应可以任意拆装和组合，可以任意设置故障，且预留工位,可随时加装内容，这样，可以满足学校与企业定单式培养。现代化的自动生产设备自动生产线的最大特点是它的综合性和系统性，本课题研究的试验实训平台把传感测试技术、微电子技术、机械技术、电工电子技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术进行组织，并且整体使用到生产设备上并且力争到达使试验者通过试验平台熟悉生产线的传感检测、传播与处理、执行、控制与驱动等机构在这个微处理单元的控制下协调有序地工作的原理。可编程控制器以其可靠性高、抗干扰能力强、性能强、价格低以及编程简朴而在现代化自动生产设备中普遍使用,并且充当生产线的大脑微处理单元。因此，培养掌握机电一体化技术，掌握PLC技术及PLC网络技术的技术人材是当务之急。本课题研究的自动生产线试验平台是在铝合金导轨式实训台上由下料、加盖、穿销、检测、分拣等工作单元，构成一种经典的自动生产线的机械平台，系统各机构采用气动驱动、变频器驱动和步进电机位置控制等技术，试验平台的控制方式采用各个工作单元均是一台独立的PLC控制,本试验平台综合采用传感器应用技术.在本试验平台上可以模拟一种与实际生产状况十分靠近的控制过程，使使用者得到一种非常靠近于实际的教学设备环境，力争到达缩短理论教学与实际应用之间的距离。本课题研究的自动生产线试验平台的设计,采用模块组合式的构造，各工作单元是相对独立的模块,并采用原则构造和抽屉式模块放置架,具有较强的互换性以便根据实训需要或工作任务的不一样进行不一样的组合，安装和调试，到达模拟生产性功能和整合学习功能的目的也符合教学实训考核或技能竞赛的规定。第二章硬件设备的阐明2.1电感式靠近开关的设备阐明2.1.1电感式传感器简朴简介电感式传感器是运用电磁感应原理将被测非电量（如位移、压力、流量、振动等)转换成线圈自感系数L或互感系数M，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出.电感式传感器具有构造简朴、工作可靠、测量精度高、零点稳定、输出功率较大等一系列长处，其重要缺陷是敏捷度、线性度和测量范围互相制约，传感器自身频率响应低,不合用于迅速动态测量。这种传感器能实现信息的远距离传播、记录、显示和控制，在工业自动控制系统中被广泛采用。2.1。2电感式靠近开关传感器的基本工作方式电感式靠近开关传感器可以检测从传感器侧向水平靠近的被测体,也可以检测从传感器迎面垂直靠近的被测体。被测体靠近传感器到传感器开关动作的距离为动作距离;不受温度和电压上下浮动影响的动作距离为实际的工作距离.传感器在工作中存在着动作距离与复位距离的差值，被称为动作带差。被测量体进入或退出检测有效范围时将出现动作上的时间延迟,称为对应时间。在传感器的应用中，应根据实际状况考虑这些参数对检测成果与否有影响。电感式靠近开关传感器,是一种运用涡流感知物体靠近的器件。它的敏感元件为检测线圈，它是振荡电路的一种构成部分,在检测线圈的工作面上存在一种交变磁场.当金属物体靠近检测线圈时，金属物体就会产生涡流而吸取振荡能量，使振荡减弱直至停振,振荡与停振这两种状态经检测电路转换成开关信号输出.电感式靠近开关传感器的电气指标： 1．工作电压：是指电感式靠近开关传感器的供电电压范围，在此范围内可以保证电感式靠近开关传感器安全工作.2．工作电流：指电感式靠近开关传感器持续工作时的最大负载电流。电压降:是指在额定电流下开关导通时，在开关两端或输出端测量得到的电压。3．空载电流（消耗电流）：是指在没有负载时,测量所得的电感式靠近开关传感器自身所需的电流。4．剩余电流（漏电流）：是指开关断开时，流过负载的电流。5．极性保护：有防止输入电源电压极性误接的保护功能.6．短路保护：有此功能时，假如超过极限电流,输出会周期性地封闭和释放，直至短路被清除。2。2电容式靠近开关的设备阐明2。2.1电容式传感器简朴简介电容式传感器是运用电容器的原理，将被测非电量转化为电容量的变化，进而实现电量到非电量的转换.电容式靠近开关传感器是根据从振荡电路取出的电极的电容变化，时振荡开始或停止,从而到达检测信号的目的。振荡电路以外的电路构造与高频振荡式靠近开关相似.2。2.2电容式靠近开关传感器的使用除了棉花和发泡苯乙烯等介电系数低的物体之外,电容式靠近开关传感器检测的对象是诸多的，静电电容式靠近开关易受水和油的影响，在使用中，应注意这一点.静电电容式靠近开关能胜任其他方式不能检测的场所。细金属丝的检测:检测小型继电器等使用的铜丝(电磁铁）与否正常。使用高敏捷度埋入型，在检测Φ0。03mm铜丝时，动作距离为5mm。袋装食品的检测：检测形状复杂的袋装食品时，在必须水洗的机器中使用防湿型的靠近开关时，要防止残留水滴引起误动作.液体、粉状体的间接检测：通过木箱、纸箱、玻璃瓶等非金属容器的外壁，检测其中被测物体的有无及其所在的表面位置.电容式靠近开关传感器敏捷度的调整：要考虑电容式靠近开关传感器构造自身静电电容的影响,其内部安装有敏捷度调整电位器;当靠近开关和被检测体之间有不敏捷的物体时，调整这个电位器，可使靠近开关不检测夹在中间的物体,此外还可用此电位器调整工作距离。图2—1平板电容器塑料和玻璃的检测：检测塑料和玻璃上有无异物，而不管其颜色和表面状态，被检测体较小应采用敏捷度高的电容式靠近开关传感器；塑料种类不一样步敏捷度也不一样,因此必须进检测。当被检测体种类多时，要随时进行敏捷度的调整。固液体、粉状体等的直接检测及水、粉尘的表面位置检测：采用防湿型电容式靠近开关传感器，不要让水和粉末附在检测面上。2.3继电器的设备及微动开关的设备阐明 加盖单元中用到继电器的重要部分是:摆臂动作的水平方向上的运动。水平运动动力依托直流电机，而继电器在此处的应用就是实现这两个电机的正反转控制，也就是摆臂的运行和复位的控制。通过继电器的吸合和断开，实现电压的正负变化，到达控制电机正反转的目的。继电器是根据电流、电压、时间、温度和速度等信号的变化，来接通或断开小电流电路和电器的控制元件.常用的继电器有热继电器、过电流继电器、欠电压继电器、时间继电器、速度继电器、中间继电器等。按作用它们分为保护继电器和控制继电器两类:其中热继电器、过电流继电器、欠电压继电器属于保护继电器;时间继电器、速度继电器、中间继电器属于控制继电器。微动开关由一种定触点和一种动触点构成，通过动触点的动作，实现微动开关的断开和闭合的过程。在本设计中的应用是：采用限位开关作为PLC中控制电机正反转的条件,当摆臂取、放件时只有碰到行程开关时才认为摆臂到位，(且PLC上有对应的输入指示灯显示）方可启动电机或控制电机正反转。同步也启到保护电机的作用。2。4电磁阀的设备阐明电磁铁，它是电磁阀的重要部件之一,其作用是运用电磁原理将电信号转换成阀芯的位移。电磁铁的构造可分为T型、I型和平板型，T型电磁铁为减少铁损，用高磁通的硅钢片叠制成，可以获得很好的效率和较大的吸引力，但所需的行程和体积较大,重要用于行程较大的直动式电磁阀。I型电磁铁合用于直流电磁铁和小型交流电磁铁，用圆柱形一般材料制成，其铁心的端面一般制成平面装货圆锥状。与T型电磁铁相比，I型电磁铁的吸力小,行程较短。圆柱形铁心的重量轻、吸引时的冲击较小，因此使用寿命长，重要用与小型直动式和先导式电磁阀.更换安装电磁阀:如有一电磁阀损坏了，需要更换一种电磁,可按照下列环节安装电磁阀。①切断气源，用螺丝刀拆卸下已经损坏的电磁阀。②用螺丝刀将新的电磁阀装上.③将电气控制接头插入电磁阀上.④将气路管插入电磁阀上的迅速接头。⑤接通气源，用手控开关进行调试，检查气缸动作状况。第三章S7-2OOPLC在自动线中的使用在自动线中，每一种站都安装了一种西门子S7-200PLC系列的可编程逻辑控制器（programmablelogiccontroller，PLC)来控制，就像人的大脑同样，思索每一种动作，每一招每一式，指挥自动线上的机械手、气爪按程序动作，是自动线的关键部件。PLC是一种专为工业环境下应用设计的“可编程逻辑控制器"，是一种数字运算操作的电子系统.PLC是在电气控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为关键，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。1．S7-200PLC的外形构造S7—200PLC系列PLC由PLC主机和扩展模块构成.其中，PLC主机由CPU、存储器、通信电路、基本输入／输出电路、电源等基本模块构成,相称一种整体式的PLC，可以单独完毕控制功能，它包括一种控制系统所需的最小构成单元。图2-73所示是S7—200cPU模块的外形构造图,它将一种微处理器、一种集成电源和数字量I／O(输入／输出)点集成在一种紧密的封装之中。可插拔接线端子可插拔接线端子(224,226)通讯口24V传感器电源输出Panel安装固定孔安装于原则DIN导轨上的夹子可选卡插槽内部:

-电源

-超级电容

-时钟(224(XP),226)I/O点

状态LED可插拔模拟量终端图3—1S7-200的外形构造由图示可知，虽然PLC的外观与通用计算机有较大差异，但在内部构造上，PLC只是像一台增强了I／0功能的可与控制对象以便连接的计算机。在系统构造上，PLc的基本构成包括硬件与软件两部分。2．经典PLC的硬件构造PLC的硬件部分由中央处理器(CPU）、存储器、输入接口、输出接口、通信接口、电源等构成，图示是经典PLC构造简图;PLC的软件部分由系统程序和顾客程序等构成.在内部构造上，CPU模块由中央处理器（CPU）、存储器、输入端口、输出端口、通信接口、电源等构成，每个部分的功用不一样，与通用微机CPU同样，CPU在PLC才系统中的作用类似于人体的神经中枢。PLC系统中的存储器按作用可分为三类:系统程序存储器、顾客程序存储器、功能存储器～（数据区）。4．通信接口S7—200PLC系列PLC整合了一种或两个RS一485通信接口，既可作为PG（编程）接口，可也作为OP(操作终端)接口,如连接某些HMI（人机接口）设备.支持自由通信协议及PPI（点对点主站模式)通信协议.5．电源S7-200PLC本机单元有一种内部电源，它为本机单元、扩展模块以及一种24VDC电源输出,每一种S7—200CPU模块向外提供5VDC和24VDC电源。●CPU模块均有一种24VDC传感器电源，它为本机输入点和扩展模块继电器线圈提供24VDC.假如电源规定超过了CPU模块24VDC电源的定额,可以增长一种外部24VDC电源来供应扩展模块的24VDC。●当有扩展模块连接时CPU模块也为其提供5V电源。假如扩展模块的5V电源需求超过了CPU模块的电源定额，必须卸下扩展模块，直到需求在电源预定值之内才行。若电源规定超过CPU模块预算,将不能连接CPU容许的最大数目的模块。将S7—200DC传感器电源与外部24VDC电源采用并联连接时，将会导致两个电源的竞争而影响它们各自的输出。这种竞争的成果会缩短设备的寿命，或者使得一种电源或两者同步失效，并且使PLC系统产生不对的的操作.第四章各单元控制系统的设计4.1PLC对下料单元的控制4.1.1下料单元控制规定下料单元的重要功能是将前站送入本单元下料仓的工件主体,通过直流电机驱动间歇机构带动同步齿型带使之下落，工件主体下落至托盘后经传送带向下站运行。图4—1下料单元实物图初始状态:直线及转角二传送电机、下料电机均处在停止状态；直流电磁吸铁竖起禁行；工作指示灯熄灭。系统启动运行后本单元红色指示灯发光；直线电机、转角电机驱动二传送带开始运转且一直保持运行状态（分单元运行时可选用与PLC运行/停止同状态的特殊继电器保持二传送电机的运行状态）.本单元在构造设计中波及到间歇机构、同步带传动、螺杆调整构造、螺杆锁紧构造、张紧机构等有关的机械原理、机械零件知识。为实现本单元的控制功能，在构造的对应位置装设了光电传感器、电感式传感器、电容式传感器等检测与传感装置,并配置了直流电机、电磁铁等执行机构。自动控制过程阐明及工作状态表：自动控制过程阐明：1。当托盘抵达定位口时，底层的电感式传感器发出检测信号，红色指示灯熄灭,绿色指示灯发光；通过2秒时间确认后,启动下料电机继续执行将工件主体下落动作。2.检测到托盘到位信号,当工件下落至托盘时，工件检测传感器发出检测信号,延时3秒确认后，直流电磁铁吸合下落，放行托盘。3．托盘放行2秒后，电磁吸铁释放处在严禁状态，绿色指示灯熄灭,红色指示灯发光,系统答复初始状态.阐明：若下料电机从料仓入口至出口动作一种行程后工件检测传感器仍无检测信号，此时报警器发出警报,提醒运行人员需在料仓中装入工件（本套设备中通过延时进行控制)。4。1。2下料单元控制流程图图4—2下料单元控制流程图4。1.3下料单元I/O分派表表4-1单元I/O分派表形式序号名称PLC地址编号地址设置输入1工件检测I0。0S2EM277总线模块设置的站号为:8与总站通讯的地址为:2～32托盘检测I0.1S13料槽底层工件检测I0.2S34手动/自动按钮I2.0SA5启动按钮I2。1SB16停止按钮I2.2SB27急停按钮I2。3SB38复位按钮I2。4SB4输出1下料电机Q0.0M22绿色指示灯Q0.1HL23直流电磁吸铁Q0。2KM4传送电机Q0。3M15转角电机Q0。4M36红色指示灯Q0。5HL17蜂鸣器报警Q1。6HA18蜂鸣器报警Q1.7HA2发送地址V2.0-—--V3.7(200PLC—→300PLC）接受地址V0.0———-V1.7(200PLC←—300PLC）4.1.4下料单元梯形图4.2PLC对加盖单元的控制4。2.1加盖单元控制规定（一）自动控制过程阐明及工作状态表初始状态：直线传送电机、摆臂电机处在停止状态；摆臂处在原位，内限位开关受压；直流电磁吸铁竖起禁行;工作指示灯熄灭.系统启动运行后本单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且一直保持运行状态（分单元运行时可选用与PLC运行/停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。图4—3加盖单元的实物图系统运行期间：1.当托盘载工作主体抵达定位口时，由电感式传感器检测托盘,发出检测信号；绿色指示灯亮，红色指示灯灭；由电容式传感器检测上盖，确认无上盖信号后,经3秒确认后启动主摆臂执行加盖动作。2。PLC通过两个继电器控制电机正反转，带动减速机使摆臂动作，主摆臂从料槽中取出上盖,翻转180度,当碰到放件控制板时复位弹簧松开，此时摆臂碰到外限位开关后结束加盖动作，上盖靠自重落入工件主体内，3秒后启动摆臂执行返回原位动作。3.摆臂返回后内限位开关发出信号，摆臂结束返回动作；此时若上盖安装到位，即上盖传感器发出检测信号,则通过3秒确认后直流电磁铁吸合下落，将托盘放行（若上盖安装为空操作，即上盖传感器无检测信号，摆臂手应再次执行加装上盖动作，直到上盖安装到位)。4。放行3秒后，电磁铁释放,恢复限位状态，绿色指示灯灭，红色指示灯亮，该站恢复预备工作状态.阐明：若摆臂往复3次加装动作后上盖传感器仍无检测信号，此时报警器发出警报,提醒运行人员需在料槽中装入上盖。加盖单元控制功能为实现本单元的控制功能,在构造的对应位置装设了电感式传感器、电容式传感器、微动开关等检测与传感装置，并配置了直流电机、电磁铁等执行机构和继电器等控制元件.4.2。2加盖单元控制流程图图4-4加盖单元控制流程图4.2。3加盖单元I/O分派表表4—2加盖单元I/O分派表形式序号名称PLC地址编号地址设置输入1上盖检测I0.0S2EM277总线模块设置的站号为：12与总站通讯的地址为:4～52托盘检测I0。1S13取件限位（复位）I0。2SQ14放件限位（至位)I0。3SQ25手动/自动按钮I2。0SA6启动按钮I2.1SB17停止按钮I2。2SB28急停按钮I2.3SB39复位按钮I2。4SB4输出1电机取件Q0。0KM12电机放件Q0.1KM23绿色指示灯Q0.2HL24直流电磁吸铁Q0。3YM5传送电机Q0。4M26红色指示灯Q0。5HL17蜂鸣器报警Q1.6HA18蜂鸣器报警Q1。7HA2发送地址V2。0———-V3.7(200PLC—→300PLC)接受地址V0。0————V1。7(200PLC←—300PLC）4。2。4加盖单元梯形图4。3PLC对穿销单元的控制4。3.1穿销单元控制规定初始状态：直线传送电机处在停止状态；销钉气缸处在原位（即旋转推筒处在退回状态）；限位杆竖起禁行；工作指示灯熄灭。图4—5穿销单元实物图系统启动运行后本单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且一直保持运行状态（分单元运行时可选用与PLC运行/停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态)。穿销单元系统运行过程1。当托盘载工件抵达定位口时，托盘传感器发出检测信号，且确认无销钉信号后，绿色指示灯亮，红色指示灯灭，经3秒确认后，销钉气缸推进执行装销钉动作。2.当销钉气缸发出至位检测信号后结束推进动作，延时2秒后自动退回。3。气缸退回至复位状态且接受到销钉检测信号后，进行3秒延时，止动气缸动作使限位杆落下将托盘放行。（若销钉安装为空操作，2秒后销钉检测传感器仍无信号，销钉气缸再次推进执行安装动作，直到销钉安装到位。)4.放行3秒后,限位杆竖起处禁行状态，绿色指示灯灭,红色指示灯亮。系统答复初始状态.本站销钉持续穿三次后，传感器尚未检测到有销钉穿入，报警器报警，此时应在销钉下料仓内加入销钉.为实现本单元的控制功能，在构造的对应位置装设了电感式传感器、光纤式传感器、磁性靠近开关等检测与传感装置，并配置了直流电机、原则气缸等执行机构和电磁阀等控制元件。4。3。2穿销单元控制流程图图4-6穿销单元控制流程图4.3。3穿销单元I/O分派表表4—3穿销单元I/O分派表形式序号名称PLC地址编号地址设置输入1销钉检测I0.0S2EM277总线模块设置的站号为:14与总站通讯的地址为：6～72托盘检测I0。1S13销钉气缸至位I0。2S44销钉气缸复位I0。3S35止动气缸至位I0.4S56止动气缸复位I0.5S67手动/自动按钮I2.0SA8启动按钮I2.1SB19停止按钮I2.2SB210急停按钮I2.3SB311复位按钮I2.4SB4输出1止动气缸Q0.0C12绿色指示灯Q0。1HL23销钉气缸Q0.2C24传送电机Q0.3M15红色指示灯Q0.4HL16蜂鸣器报警Q1.6HA17蜂鸣器报警Q1.7HA2发送地址V2.0—V3.7（200PLC—→300PLC）接受地址V0。0——-—V1.7（200PLC←—300PLC）4。3。4穿销单元梯形图4.4PLC对检测单元的控制4.4.1检测单元控制规定初始状态：直线传送电机处在静止状态；直流电磁吸铁竖起禁行；工作指示灯熄灭。图4-7检测单元系统启动运行后本单元红色指示灯发光;直线电机驱动传送带开始运转且一直保持运行状态（分单元运行时可选用与PLC运行/停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。图4-7检测单元系统运行期间：1、当托盘带工件进入本站后，进行3秒延时；绿色指示灯发光、红色指示灯熄灭；产品检测工作开始。2、产品检测规定如下：上盖检测(上盖为1/无上盖为0）；销钉材质检测（金属为1/非金属为0）；色差检测(贴签为1/未贴签为0）;销钉检测（穿销为1/未穿销为0）；产品检测工作开始3秒后，直流电磁吸铁吸合下落放行托盘。4放行托、盘3秒后，直流电磁铁释放伸出恢复禁行状态。此时系统恢复初始状态，红色指示灯发光、绿色指示灯熄灭。图4-8检测单元程序流程图4.4.2检测单元控制流程图图4-8检测单元程序流程图4。4.3检测单元的I/O分派表表4—4检测单元的I/O分派表名称PLC地址编号地址设置输入1托盘检测I0.0S1EM277总线模块设置的站号为:18与总站通讯的地址为：08～092上盖检测I0.1S23材质检测I0。2S34标签检测I0.3S45销钉检测I0。4S56废料检测I1.1S67手动/自动按钮I2.0SA8启动按钮I2.1SB19停止按钮I2。2SB210急停按钮I2.3SB311复位按钮I2。4SB4输出1直流电磁吸铁Q0。0YM12传送电机Q0。1M13绿色指示灯Q0.2HL24红色指示灯Q0.3HL15蜂鸣器报警Q1。6HA16蜂鸣器报警Q1。7HA2发送地址V2.0--—-V3.7(200PLC—→300PLC）接受地址V0.0—-——V1.7（200PLC←—300PLC)4。4。4检测单元梯形图4.5PLC对分拣单元的控制4.5。1分拣单元控制规定(一)自动控制过程阐明及工作状态表初始状态：短程气缸（垂直)、无杆缸（水平）摆动缸（旋转）均为复位，机械手处在原始状态，限位杆竖起严禁为止动状态；真空开关不工作;直线传送电机处在停止状态；工作指示灯熄灭。图4-9图4-9分拣单元系统运行期间,需根据检测单元的检测成果选择A、B两种不一样的控制过程。A．若检测成果为合格产品则：1、当托盘载合格工件抵达定位口时,托盘传感器发出检测信号，红色指示灯熄灭，绿色指示灯发光；，经3秒确认后,止动缸动作使限位杆落下放行。2、放行3秒后止动气缸复位，限位杆恢复竖直禁行状态.3、当限位杆恢复止动状态后，红色指示灯发光、绿色指示灯熄灭。此时系统恢复初始状态.B、若检测成果为不合格产品则：1、当托盘载合格工件抵达定位口时，托盘传感器发出检测信号,红色指示灯熄灭，绿色指示灯发光.经3秒确认后启动短程气缸垂直下行.2、短程气缸垂直下行到位发出信号,启动真空开关，皮碗压紧工件。3、接受到真空检测信号(皮碗吸紧工件）后，短程气缸持工件垂直上行.4、短程气缸持工件上行至位（返回原位）后，摆动缸动作使工件转动90°.5、机械手持工件转动90°至位后，无杆缸动作使机械手水平左行。6、机械手水平左行至位后，启动短程气缸垂直下行。7、短程气缸垂直下行到位发出信号，停止真空开关，皮碗失真空使工件下落.8、真空检测信号消失后，短程气缸垂直上行。9、短程气缸上行至位（返回原位）后,无杆缸动作使机械手水平右行返回，同步摆动缸动作使其回转90°。10、摆动缸（旋转)、无杆缸（水平）均复位后,延时3s,止动缸输出使限位杆下落，放行托盘.11、止动缸至位3秒后停止输出。12、限位杆恢复竖直禁行状态，红色指示灯发光、绿色指示灯熄灭。系统恢复初始状态.图4-10分拣单元程序流程图4。5.2分拣单元控制流程图图4-10分拣单元程序流程图4.5。3分拣单元的I/O分派表表4—5分拣单元I/O分派表形式序号名称PLC地址编号地址设置输入1导向驱动装置至位I0.0S1EM277总线模块设置的站号为：24与总站通讯的地址为：10～112导向驱动装置复位I0。1S23短程气缸至位I0。2S34短程气缸复位I0.3S45摆动气缸至位I0.4SQ26摆动气缸复位I0。5SQ17真空开关I0.68托盘检测I0。7S09止动气缸至位I1.0S510止动气缸复位I1。1S611手动/自动按钮I2。0SA12启动按钮I2.1SB113停止按钮I2.2SB214急停按钮I2.3SB315复位按钮I2。4SB416KEY1I2。6SB517KEY2I2。5SB6输出1止动气缸Q0。0YV32摆动气缸（旋转）Q0。1YV13导向驱动装置（水平)Q0。2YV44短程气缸（垂直）Q0.3YV25真空发生器Q0。46传送电机Q0.5M17绿色指示灯Q0。6HL28空直线电机Q0.7M29红色指示灯Q1。0HL1发送地址V2。0-——-V3.7(200PLC—→300PLC）接受地址V0。0—V1.7（200PLC←—300PLC)4。5.4单元梯形图第五章S7-300PLC硬件组态及编程5。1硬件配置目的:生成一种新项目,完毕系统硬件配置文献并将其下载，完毕系统配置。环节：在应用前首先进行STEP7软件的安装。（此处不详述）2、安装完毕后,双击图标，打开STEP7主画面，系统将自动弹出一种新建项目对话框,点击Next按钮；图5-1选择S7—300CPU型号3、选择CPU类型,本系统中使用的CPU类型为：CPU315-2DP，然后点击Next按钮；图5-2完毕选型4、在块选择中选择组织块OB1,并且选择用梯形图的编程方式LAD，然后点击Next按钮；图5-3择组织块OB15、在弹出的对话框中给新建项目起一种项目名称：例如test1,点击Finish按钮后，新建项目完毕。图5-4新建项目起一种项目名称6、将TEST1左面的+点开,选中SIMATIC300Station,然后选中Hardware并双击/或右键点OPENOBJECT，硬件组态画面即可打开！图5—5硬件组态画面7、配置300的电源模块：点开SIMATIC300\点开PS-300\选中PS3072A，将其拖到机架RACK的第一种SLOT；图5-6配置300的电源模块8、配置300的输入\输出模块:点开SIMATIC300\点开SM—300\点开DI/DO-300\选中SM323DI16/DO16x24V/0.5A，将其拖到机架RACK的第四个SLOT；图5-7配置300的输入\输出模块9、双击机架RACK的第X2个SLOT,在弹出对话框中选择Properties按钮;图5—8选择Properties10、在Address中选择分派你的DP地址，默认为2,然后选择New…按钮；图5-9分派DP地址11、然后点击SUBNET的NEW按钮，生成一种PROFIBUSNET的窗口将弹出。点中NETWORKSETTING页面，你可以在这里设置PROFIBUS—DP的参数，包括速率、协议类型,点击OK； 图5-10PROFIBUSNET的窗口图5—11设置PROFIBUS—DP的参数12、点击OK,即可生成一种PROFIBUS—DP网络。图5-12PROFIBUS-DP网络13、组态EM277M模块,点开PROFIBUSDP\点开AdditionalFieldDevices\点开PLC\点开SIMATIC\选中EM277PROFIBUS-DP，将其拖到左面PROFIBUS（1)：DPmastersystem(1)上;图5-13组态EM277M模块14、立即会弹出EM277PROFIBUS-DP通讯卡设置画面；DP地址可以改动，选择10；点击确定。（此值可根据顾客的需要随意设置，但此值设定后必须与其实际连接的EM277模块上所设置的地址完全一致）。图5—14EM277PROFIBUS-DP通讯卡15、点开EM277PROFIBUS—DP\选中Universalmodule,并将其拖入左下面的槽中，并分派其I/O地址，双击此槽。图5-15分派其I/O地址16、在I/O选择处在下拉菜单中选中INPUT/OUTPUT。在弹出的对话框中设置其输入输出的起始地址（此地址即为上位机和下位机通讯的I/O地址.顾客可根据所给出的机电一体化I/O分派表设置，也可自行设置。)其输入输出地址为200与300通讯时需要使用的地址. 图5—16设置其输入输出的起始地址17、按照上面环节组态其他EM277模块,分派其地址.图5—17组态其EM277模块18、点击，SaveandComplice,存盘并编译硬件组态,完毕硬件组态工作。图5—18编译硬件组态19、检查组态，点击STATION\Consistencycheck，假如弹出NOerror窗口，则表达没有错误产生!组态完毕。图5—19组态完毕5。2S7-3OOPLC在系统中的主站控制变量传送分派表下表是下料单元、加盖单元、穿销单元、检测单元、分拣单元在系统中由S7—300向S7-200的主站控制变量的传送分派.表5—1为主站控制变量的传送分派表：表1为主站控制变量的传送分派表主站传送方向接受站主站地址主站输出地址接受变量地址站点名称总线站号I0.0Q17。4S7-300→S7-200V1.4下料单元10Q3。4S7—300→S7-200V1.4加盖单元08Q5.4S7-300→S7—200V1.4穿销单元12Q7。4S7-300→S7-200V1。4检测单元14Q15.4S7—300→S7—200V1。4分拣单元16I0。1Q17。5S7-300→S7—200V1.5下料单元10Q3。5S7-300→S7-200V1。5加盖单元08Q5。5S7-300→S7—200V1。5穿销单元12Q7.5S7—300→S7-200V1.4检测单元14Q15.5S7