包装生产线PLC控制系统设计.doc

PLC课程设计报告书 姓名： 班级： 学号： 指导教师： 目录一、 课程设计题目名称二、 课程设计目的三、 设计任务及要求四、 设计分工五、 I/O地址分配地址及其相关的硬件配置要求六、 系统主电路原理图、PLC的输入输出外部接线图七、 PLC的控制程序，并阐述程序设计、调试思路八、 系统主画面和命令语言程序，阐述监控系统所具 有的功能九、 调试过程中的问题和解决方法十、 课程设计心得十一、 参考文献一、课程设计题目名称：包装生产线PLC控制系统设计。二、课程设计目的：通过对包装生产线PLC控制系统设计，即系统的硬件设计、PLC控制程序设计、监控程序设计及调试，使我们对PLC系统集成、PLC复杂控制程序设计、与电气控制系统结合、人机界面设计及监控实现等建立起整体印象，强化工程意识，提高应用能力。巩固和加强PLC控制程序书写的技巧和知识，进一步掌握电气原理图和PLC的输入/输出外部接线图的绘制。三、设计任务及要求如上图所示包装物品由传送带1随时运来，运送时间不固定，因此包装物品的间隔是不确定的，有的包装距离较远，有的包装则靠在了一起。在传送带1的电动机轴上安装一个旋转编码器E6A，电动机转动1圈，旋转编码器发出1个脉冲。每个包装物品的宽度是 4个脉冲，当光电检测器 SP1检测到包装物品，且旋转编码器发出4个脉冲时，表示有1个包装物品通过传送带1到达传送带2。这样就可以通过对旋转编码器发出的脉冲数的计数，实现对包装物品的准确计数。控制任务和要求： 按下启动按钮 SF1后，传送带 1和传送带 2运转，传送包装物品到传送带 2（传送带1、2均由三相笼型异步电动机驱动）。 当传送带2上有3个物品后，挡板电动机MA1正转，驱动挡板上升，阻止后面的包装物品继续运送到传送带2上。 当挡板上升到位，上限位开关BG3动作，挡板停止上升，推动器电动机MA2正转，将3个包装物品向前推出。 当推动器到达前限位开关，BG2动作，打包机打包（输出一个打包信号），并对打包进行计数，同时推动器停止向前，推动器电动机MA2反转，驱动推动器后退。 当推动器后退到位时，后限位开关 BG1动作，推动器停止后退，推动器电动机 MA2停转。此时挡板电动机MA1反转，驱动挡板下降。 当挡板下降到位，下限位开关BG4动作，挡板回到初始位置。 打包计数最大值为100，计到100时，打包计数器自动清零。用实验室控制台上的数码管显示打包数量（分时显示高/低位）。 按下停止按钮 SF2后，包装生产线的档板及推动器需要完成本次循环，回到原位后停止；然后传送带 1和传送带 2停止运转。 按下急停按钮 SF3，所有机械停止运行。用组态监控画面模拟包装生产线的各个设备运行状况。注：组态监控界面中要求能够动态显示各电动机的运转，皮带机上物件的移动，限位开关的状态，档板、推动器的正反向运动，光电开关的状态、打包数量等。控制系统除了通过外部开关控制打包生产线的运行外，还能够通过控制界面的软开关发布控制命令，控制打包生产线的运行。四、设计分工：这次为期一个周的课程设计任务我们主要分为2到3个人一组来完成。我们这一组由我和张云辅和吴高阳组成。其中我主要负责PLC控制程序的编写和调试，负责组态王监控画面的命令语言的编写和调试，主要是绘制组态王监控画面和PLC的电气原理图。当然，虽然我们都有明确的分工，但在实际设计过程中我们都会相互帮忙，遇到一些棘手的问题时候我们都会一起思考去解决这样的问题，最后我们也很有效率地完成了这次课设任务，主要得益于我们的相互协作。五、I/O地址分配地址及其相关的硬件配置要求1. I/O分配地址：输入点 启动按钮SF1： I0.0急停按钮SF3： I0.1 停止按钮SF2： I0.2BG3挡板上限位行程开关 I0.3BG2推动器前限位行程开关 I0.4BG1推动器后限位行程开关 I0.5BG4挡板下限位行程开关 I0.6 编码器脉冲 I0.7检测到物体的信号 I1.0输出点：传送带1 Q0.0传送带2 Q0.1挡板上行接触器 Q0.2推动器前行接触器 Q0.4推动器后行接触器 Q0.5挡板下行接触器 Q0.32. 硬件配置要求：因为这次课程设计任务我们主要要完成PLC控制程序的编写和调试，组态王监控画面的绘制和命令语言的编写和调试，所以在这次课设任务中我们必须用的的硬件有：a) PLC控制实验台b) 安装有组态王软件和STEP7 V4.0的电脑一台c) 连接导线若干六、系统主电路原理图、PLC的输入输出外部接线图：8、 系统主画面和命令语言程序监控系统所具有的功能： 启动按钮，停止按钮，急停按钮能分别控制S7200。相应的指示灯能根据传送带、挡板、推进器的状态亮灭。轮子会显示电机的运转情况。物块会在第一个传送带上往复运动。打包数，脉冲数，物体数能分别显示数量，打包数如果加1，即有三个物体通过光电开关，然后挡板上升，对应的挡板上升指示灯亮。按下I0.3推进器前进，把三个物体打包。按下I0.4推进器后退，对应的推进器后退指示灯亮。后退到初始位置。按下I0.5挡板下降，对应的挡板下降指示灯亮。下降到初始位置按下I0.6挡板后退指示灯灭。 系统运行主画面：静态图：启动键按下时显示画面：检测到三个物块时画面（挡板上升）：推进器前进画面：推进器后退画面：挡板下降画面：组态王数据词典定义：命令语言：9、 调试过程中的问题和解决方法 1）第一个问题就是调试程序，把写好的PLC程序下载到S7200中运行，监控，可是就在运行的时候，模拟传送带的两个灯亮了，开始检查程序，发现数码显示用的是QB0和传送带1Q0.0、传送带2Q0.1地址重复了，于是把数码显示改为QB2. 2）、上面问的题处理好以后，开始一步一步的验证程序，发现程序在第一次运行的时候没有问题，可是多运行几遍就会出现控制不灵，于是在程序的开始把中间继电器都复位了一下，这个问题就迎刃而解了。3） 、程序的调试就完成啦。接下来是开始画组态监控画面，画的过程中出了不少的问题。为了有效果，我们画的都是立体图，一个立体图的绘制通常要绘制好多遍才能让我们三个都满意。问题一：没有及时保存。由于组态软件打开两个小时会自动关闭，第一次差不多画好了，没有保存功亏一篑，没有教训就没有成长，以后可不敢不及时保存了，不过有第一次的经验，画的快了好多而且效果也好。 问题二：组态监控图画好以后，需要做的就是建立和S7200的联系。刚开始并不知道如何建立变量，通过查阅课件，老师的提醒，知道了：首先得建立软启动，软急停等，也就是说需要在程序里启动按钮上边并联中间继电器，停止按钮串联中间继电器，在组态数据词典中建立的变量需要和中间继电器联系起来。一点一点的实验、摸索，首先先实现的就是让物块动起来，然后慢慢建立和PLC程序相对应的变量，是其他物块动起来。 最后一个问题就是：定义的脉冲数V1O，打包数V14，物件数V12不能再组态王监控画面上显示出来， 首先查看的就是PLC程序，可在STEP7中运行画面监控可以明显的看到相应寄存器中有明显的加，显示。可就是显示不出来。程序没问题，下面检查的是定义的数据词典变量有没有问题，不管是数据类型还是寄存器对应方面都没有问题，在这个问题上纠结了好久也没有找出错误，也问了其他同学，可还是不行，最后没有办法了，就请教老师了。在老师的讲解下，终于找出来错误了，原来是在定义数据词典变量类型时，没有注意最大值，原始最大值，把最大值改为99，原始最大值改为99即可，就是必须与整数位数相同。10、 课程设计心得 为期一周的PLC课程设计结束了，我学到了很多很实用的东西。 这次虽然说是PLC课程设计，实际上是PLC和组态软件的结合。PLC程序相对来说比较简单，在调试运行时候也没有出太大的问题。组态王的监控运行比较新颖也比较有趣，很富有实际性。虽然刚开始的时候做组态王监控并不是很熟练，也没有做过和S7200的实际连接，以前做的组态王监控画面基本上用的都是亚控的，这次课设需要和实际PLC连接，很富有挑战性。 在解决问题时壮大自己。虽然在调试的过程中，出现了不少问题，尽管当时觉得比较棘手，但是现在看来，我非常感谢它们，正是这些问题才让我真正有所收获。 细心会让你事半功。做东西的时候一时大意就会导致前功尽弃。就比如说我们没有及时保存而导致重头做，虽然谈不上什么很严重的失误，但也为我敲响了警钟。 团队协作出效益。这次的课程设计工作量有点大，虽然一个人能够完成，但是耗费的时间也多。要在指定的时间完成课设，我们需要团队协作。我们三个有着明确的分工，大家既可以独立完成自己的部分又可以相互提意见，使作品更加完善。 这次的课程设计确实学到了很多东西，虽然天气很热，但是看到老师和同学们的精神状态，我觉得特别好。我相信，凡事只要懂得坚持、细心、团退合作就一定能达到预期的目标。 十一、参考文献1 工厂电气与PLC实验指导书.中原工学院电子信息学院编 2009年8月2 王永华.现代电气控制及PLC应用技术(