产品在流水线上的测试与分检控制课程设计.doc

产品在流水线上的测试与分检控制目录一、课题背景11、课题背景12、研究目的和意义2二、概述、控制要求、设计任务和要求31、已知情况32、控制要求33、设计要求4三、总体设计思路5四、程序设计及调试61、plc选型以及及i/o分配图62、程序设计思路图63、plc外部接线图74、程序梯形图85、程序指令表96、系统运行调试过程10五、后期工作111、操作过程简要说明112、常见故障及其排除方案11六、课程设计总结12七、致谢13八、参考文献14一、课题背景1、课题背景流水线（assembly line）是在一定的线路上连续输送货物搬运机械，又称输送线或者输送机。 按照输送系列产品大体可以分为：皮带流水线、板链线、倍数连线、插件线、网带线、悬挂线及滚筒流水线这七类流水线。一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可以组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。流水线输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。 流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，他将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的输送要求。输送线的传输方式有同步传输的，也可以是非同步传输，根据配置的选择，可以实现装配和输送的要求。输送线在企业的批量生产中不可或缺。 2、研究目的和意义面对快速发展的经济，单纯的手工的发展，已经不能满足需求，必须有新的生产方式取代这种旧生产方式，那就得研究新的生产过程，那就是后来出现的并且现在工业中大量使用的生产方式流水线。流水线按照预先做好的工作流程工作，使得工作更加快捷。例如我们见到的皮带的流水线可输送的物料种类繁多，既可输送各种散料，也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货，同时可以检测正、次品，按类型进行封装，用途广泛。输送平稳，物料与输送带间没有相对运动，能够避免对输送物的损坏。与其它输送机相比噪音较小，适合于工作环境要求比较安静的场合。结构简单、便于维护；能耗较小，使用成本低。plc设计的产品在流水线上的测试与分检控制系统的特点： 产品在生产过程中实现自动控制； 生产流水线工作使的工作的效率大大提高； 工程中用到精密仪器使得生产过程错误率减少；近年来plc的性能价格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。二、概述、控制要求、设计任务和要求1、已知情况产品在生产流水线上的检测目前在工业自动化领域中使用是非常普遍的，这里，我们选用一机电产品在装配生产线上要对产品进行检测与分检控制，结构示意图如下图1所示 图1：2、控制要求流水线由一电动机m带动，产品由左边进入(位0)，经phl检测，凡不合格产品应由phl产生信号。正品最后在右端(位6)装入成品框内，不合格的次品在plc控制下，从位4的电磁分检阀门落人次品框内。为了保证次品落下后及时关闭分检阀门以免后面的正品也落人次品框内，设置了次品检测传送器ph2，ph3为正品计数器。产品传送器传动轴上有一个凸轮，每转动一圈，就拨动微动开关一次(也可为霍尔开关或接近开关)，发出一个脉冲信号。当成品箱计数为20个，满箱时，将产生一个信号使m停止，成品就移走。移走后，再起动m。3、设计要求 1根据以上的要求，试用plc控制该产品在流水线上的检测和分检，画出io电气接口图。2调试程序，并用模拟装置模拟运行三、总体设计思路根据概况、控制要求、设计任务和要求，本产品在流水线上的测试与分检控制系统的思路是先进行各个环节的设计，然后将其整合成一个完整的程序。课程设计总共划分为以下4个部分，依次进行，各个环节的任务分配如下:(1)程序设计采用分段设计法，最后进行合并完成程序的设计；(2)电气设计将设计出plc的输入输出图，梯形图、指令表；(3) 安装、接线、联合测试用实验箱做模拟，将对设计好的程序进行调试；(4) 后期的设计报告书书写说明实验报告书的要求、将实验的过程，以及调试中的故障及排除方案编写成设计说明书。下面将按照这个总体设计思路的安排，逐步进行。四、程序设计及调试1 、plc选型以及及i/o分配图我们用的是三菱fx2n输人 输出x0：启动开关 y0：plc工作指示灯x1：停止开关 y1：传送带电动机mx2：凸轮开关 y2：次品电磁阀门yvx3：检测开关phl y3：次品小车电动机m1正转x4：次品开关ph2 y4：正品小车电动机m2正转x5：正品车限位开关sql y5：次品小车电动机m1反转（图上未出）x6：次品车限位开关sq2 y6：正品小车电动机m2反转（图上未出）x7：正品计数开关ph3x8：次品小车返回开关sq3（图上未标出）x9：正品小车返回开关sq4（图上未标出） 2、程序设计思路图我们设计思路如图2启动、停止模块次品检测模块正品计数模块小车正反转模块产品在流水线上的测试与分检控制系统图2：程序设计思路图 3、 plc输入输出图电气接线图如图3sb1启动开关sb2sb3sb4sq1sb6sq2sb7y0sb8myvm11m21m21m22y6y5y4y3y2y1y0x9x8x7x6x5x3x2x1x0comcom图3：plc输入输出图24v交流电sb5x4 4、 程序梯形图程序梯形图如图4图4.程序梯形图5、 程序指令表程序指令表如下图6、 系统运行调试过程(一) 我们接通电源，按下启动按钮sb1，程序开始运行，plc工作指示灯y0亮，同时传送带电机m开始运转（y1灯亮）；(二) 按动凸轮按钮sb3，当按下检测开关sb4，再按动几次凸轮开关时，发现次品电磁阀没有打开，这说明在按凸轮开关和检测开关按得不协调，解决法，就是同时按下按凸轮开关sb3和检测开关sb4。(三) 当按下20次正品计数器开关sb6后，正、次品小车同时正转，同时限位开关sq1和sq2变为断开状态，电机m停止转动（y1灯灭），但是只能运行一次，后来发现是程序中缺少计数器c1的复位指令，当加上复位指令后，可以实现重复计数；(四) 当按下次品小车开关sb7，次品小车由正转开始反转（y3灯灭y5灯亮）当次品小车限位开关sq2闭合时，次品小车停止运行（y5灯灭）当按下正品小车开关sb8，正品小车由正转开始反转（y4灯灭y6灯亮）当正品小车限位开关sq1闭合时，正品小车停止运行（y6灯灭）刚开始的程序不能实现上功能，后来发现我们设计的电机正反转没有直接由正转到反转的功能，后来加了按钮互锁，实现了电机直接正反转切换；五、后期工作1、操作过程简要说明 接通电源，按下启动按钮sb1，程序开始运行，plc工作指示灯y0亮同时传送带电机m开始运转（y1灯亮）； 按动凸轮按钮sb3，当同时按下检测开关sb4，时检测到次品，再按3次凸轮按钮sb3，次品电磁阀门y2打开（y2灯亮）。当你按下次品开关sb5时，次品电磁阀门y2（y2灯灭）； 当按下20次正品计数器开关sb6后，正、次品小车同时正转，同时限位开关sq1和sq2变为断开状态，电机m停止转动（y1灯灭）； 当按下次品小车开关sb7，次品小车由正转开始反转（y3灯灭y5灯亮）当次品小车限位开关sq2闭合时，次品小车停止运行（y5灯灭）； 当按下正品小车开关sb8，正品小车由正转开始反转（y4灯灭y6灯亮）当正品小车限位开关sq1闭合时，正品小车停止运行（y6灯灭）； 当正品小车限位开关sq1和次品小车限位开关sq2同时闭合时，传送带电机m开始运行（y1）。2、常见故障及其排除方案按动凸轮按钮sb3，当按下检测开关sb4，再按动几次凸轮开关时，发现次品电磁阀（y2灯未亮）没有打开；没有点亮：在操作时没有协调凸轮开关和检测开关的动作；解决方案：同时按动sb3和sb4。六、课程设计总结学习plc就要做到与实际生活相联系，做到学以致用。此次设计正是检验我们一学期来对plc的理解和应用。同时也大大的锻炼了我们的动手能力，对以后的工作积累了宝贵的经验和财富。我选择的题目是产品在流水线上的测试与分检控制系统。在完成这个设计的过程中我遇到了很多问题，有很多不懂的地方，但是我没有因此而放弃。通过和同学的讨论探究，同时又查阅了大量的相关书籍和资料，我们终于掌握了这个设计的大体思路。但是在一些环节上面我们仍存在着疑惑，同学之间的观点也存在着分歧。在老师的悉心指导下，这些为题终于迎刃而解。最后在同学们的共同努力下我们成功的完成了这个设计。通过小学期的这次设计实践。我对plc中各指令的应用更加熟练，对plc的工作原理有了更进一步的了解。在整个设计过程中懂得了细节决定成败这句话。从而要努力去掉平时在编程中粗心大意的毛病，更加注重做学问的严谨性。在设计的过程中通过合作，我们的合作意识得到加强。大家都深刻体会到了团结合作的重要性。总而言之这次小学期的plc课程设计是非常有意义的，也是非常成功的。七、致谢这次课程设计的成功完成，首先我要衷心的感谢这门课程的任教老师王老师。是老师在平时的谆谆教诲和在这次设计过程中的悉心指导