机电传动控制（含PLC）课程设计-邮件分拣系统设计说明书.doc

成绩：课 程 设 计 报 告 书所属课程名称 机电传动控制（含PLC） 题 目 邮件分拣控制系统 分 院 机电学院 专 业、班 级 机械设计制造及其自动化 B0802 学 号 0612080208 学 生 姓 名 指 导 教 师 杨亮 2011 年 07 月 22 日目 录1 课程设计任务书12 总体设计23 硬件系统设计44 程序设计55 程序调试及结果分析106 总结117 参考文献12辽东学院课程设计报告书 机电传动控制辽东学院1 课 程 设 计 任 务 书课程设计题目： 邮件分拣控制系统 课程设计时间：自 2011 年07 月 11日起至 2011 年 07 月 22 日。课程设计要求：启动后绿灯L1亮表示可以进邮件，S1为ON表示模拟检测邮件的光信号检测到了邮件，拨码器模拟邮件的邮码，从拨码器读到的邮码的正常值为1、2、3、4、5，若是此5个数中的任一个，则红灯L2亮，电机M5运行，将邮件分拣至邮箱内，完后L2灭，L1亮，表示可以继续分拣邮件。若读到的邮码不是该5个数，则红灯L2闪烁，表示出错，电机M5停止，重新启动后，能重新运行。学生签名： 王雷 2011年7月11 日课程设计评阅意见项目课程设计态度评价10%出勤情况评价10%任务难度、量评价10%创新性评价10%综合设计能力评价20%报告书写规范评价20%口试20%成绩综合评定等级评阅教师： 2010年 月 日2总体设计1、首先初步了解控制要求，控制涉及元件，查阅相关资料。2、其次了解光电检测器S1的工作原理，了解四位拨码器的硬件结构和工作原理。3、在初步了解控制要求及其所需元件后初步进行状态划分，进行I/O口的初步分配。4、进一步细化控制要求，绘制工作流程图，绘出主控电路，硬件接线图。5、绘出状态转移图并进一步转化成梯形图。6、到实验室调试，进一步优化程序，修改不足。设计实现的目标：四位拨码盘ABCD键组合用PLC常开开关表示，当四位拨码盘ABCD值为：0001、0010、0011、0100、0101时分别表示邮码1、2、3、4、5。而当四位拨码盘ABCD共有24=16种不同的组合方案，因此除上面的5种外还有11种组合，所以需要设计判断支路。当光电检测器S1为ON时，若四位拨码盘ABCD值为0001、0010、0011、0100、0101则红灯L2亮，电机M电机运行，将邮件1、2、3、4、5拣至对应的邮箱去，之后红灯L2灭，绿灯L1亮可以继续邮件分拣。若四位拨码盘ABCD的值：0000、0110、0111、1000、1001、1010、1011、1100、1101、1110、1111时则红灯L2闪烁，表示出错，主电机M停止，重新启动后方能重新运行。设计重点和难点：1、判断电路电路的设计，由于判断电路有11种情况，因此需要对判断电路进行合理的化简，使其能够实现11种判断功能同时又要尽可能的缩减电路，再者转态转移图里面不能出现串联快的并联，因此在设计时增如一个辅助继电器M10进行状态虚设解决此问题。2、红灯闪烁问题的处理也是设计的一个难点，本设计在处理这个问题上巧妙的采用定时器T0和计数器C0进行组合，从而实现红灯L2闪烁的目的。设计的创新点：由于四位拨码盘只有四位，而控制要求要实现5种邮件的判断，因此本设计巧妙的利用四位拨码盘的工作原理 进行触点的串联和并联组合从而获得5种邮件的判断。总共有24=16种不同组合，超过的部分需另设判断电路。因此本设计最主要的创新点式利用有限点数的PLC并结合外围硬件条件解决需要多点数PLC才能解决的问题。这种情况在实际生活中是很常见的，而本方案的思路也能很大程度的节省成本，节约PLC的点数。同时也避免了大量外围设备的现象，实现系统简单、可靠、稳定的目的。控制流程图如下：S1“OFF”检测邮件启动绿灯L1亮，可以进邮件读取编码信息是否正确的编码红灯亮，绿的灯灭红灯闪烁，M停止邮件入箱重启红灯灭，绿灯亮S1“ON”3 硬件系统设计SD、S1分别接主机输入点I0.0、I0.1；A、B、C、D分别接主机输入点I0.2、I0.3、I0.4、I0.5；复位按钮接主机输入点I0.6。绿灯L2、红灯L1分别接主机输出点Q0.0、Q0.1；M5、M1、M2、M3、M4分别接主机输出点Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6；邮箱5接主机输出点Q0.7。输入编号输出编号启动按钮I0.0绿灯L1Q0.0光检S1I0.1红灯L2Q0.1拨码盘AI0.2M电机Q0.2拨码盘BI0.31号邮件Q0.3拨码盘CI0.42号邮件Q0.4拨码盘DI0.53号邮件Q0.5停止按钮I0.64号邮件Q0.65号邮件Q0.7系统I/O接口分配PLC硬件接线图主控电路图4程序设计步序指 令步序指 令0LD I0.0 27LD Q0.31O Q0.028TON T41, +152AN M10.129LD I0.3 3O M10.230AN I0.24AN M10.031AN I0.45= Q0.0 32AN I0.56LD I0.033A Q0.27O M10.334AN M10.08AN M10.035TON T42, +209= M10.336= M0.110LD I0.137LD T4211AN M10.038= Q0.4 12AN M11.039LD Q0.513S Q0.2, 1 40TON T45, +1514LD M10.241LD I0.2 15O M10.042A I0.316R Q0.2, 143AN I0.417LD I0.2 44AN I0.518AN I0.345A Q0.219AN I0.446AN M10.020AN I0.547TON T44, +3021A Q0.248= M0.222AN M10.049LD T4423TON T40, +1050= Q0.5 24= M0.051LD Q0.525LD T4052TON T45, +1526= Q0.353LD I0.4 步序指 令步序指 令54AN I0.281O T4955AN I0.382= M10.256AN I0.583LDN I0.2 57A Q0.284AN I0.358AN M10.085AN I0.459TON T46, +1586AN I0.560= M0.387O I0.261LD T4688A I0.362= Q0.6 89O I0.363LD Q0.690A I0.464TON T47, +1591O I0.565LD I0.2 92AN M10.066A I0.493= M11.067AN I0.394LD M11.068AN I0.595AN T5869A Q0.296TON T57, +1070AN M10.097LD T5771TON T48, +5098O M0.072= M0.499O M0.173LD T48100O M0.274= Q0.7101O M0.375LD Q0.7102O M0.476TON T49, +15103AN M10.077LD T41104A M10.378O T43105= Q0.1 79O T45106LD Q0.180O T47107AN M10.2108= M10.1110LD I0.6 109TON T59, +10111= M10.0112LD M11.2122AN M10.0113AN T58123AN M10.3114TON T57 +15124= I0.1 115= QO.O 125LD Q0.1116LD T57126AN M10.2117O M0.0127TON T58 +10118O M0.1128= M10.1119O M0.2129LD I0.6120O M0.3 130= M10.0121O M0.4参考梯形图如下所示：5程序调试及结果分析实验设备：SIEMENS S7一200 CPU224和EM 235模块以及SIEMENSTD 200文本显示器、联想微型计算机一台实验现象：系统上电后导通，按下启动按钮SD后绿灯L1亮，表示可以进邮件；按下S1，表示光检器接通，检测到邮件、按下I0.2，则此时的拨码盘组合码是0001，表示检测到的是1号邮件，此时红灯L2亮，绿灯L1灭，主电机Q0.2运行，1号邮件推进器Q0.3运行。按下I0.3，则组合码是0010，表示的是2号邮件，此时红灯L2亮，绿灯L1灭，主电机Q0.2运行，2号邮件推进器Q0.4运行。按下I0.2 I0.3，则组合码是0011，表示的是3号邮件，此时红灯L2亮，绿灯L1灭，主电机Q0.2运行，3号邮件推进器Q0.5运行。按下I0.4，则组合码是0100，表示的是4号邮件，此时红灯L2亮，绿灯L1灭，主电机Q0.2运行，4号邮件推进器Q0.6运行。按下I0.2 I0.4，则组合码是0101，表示的是5号邮件，此时红灯L2亮，绿灯L1灭，主电机Y0运行，2号邮件推进器Q0.7运行。按下I0.4 I0.3、I0.4 I0.3 I0.2、I0.5、I0.5 I0.2、I0.5 I0.3、I0.5 I0.3 I0.2、 I0.5 I0.4、I0.5 I0.4 I0.2、I0.5 I0.4 I0.3、I0.5 I0.4X5 I0.3 I0.2、分别表示读到的拨码是0110、0111、1000、1001、1010、1011、1100、1101、1110、1111，此时红灯闪烁，表示出错，主电机M停止。调试过程出现问题分析：虽然本程序不是特别大，但在设计过程中要充分考虑各种可能情况，并进行多次的更改，优化。例如在调试过程中，通过计算机软件，将所编写梯形图，输入到计算机中，并转换成指令表，在输入的过程出现无法写入PLC的现象，通过仔细检查，发现原因为梯形图过长，因此删除一部分模块，保留一份完整模块后先转换，然后继续输入即可解决此问题。6总结通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关PLC方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。机电传动控制虽然不是一门专业课，但给我很多专业知识以及专业技能上的提升。通过这次课程设计，我掌握了PLC的电路连接以及基本程序的编写，通过查询资料，也了解了邮件分拣系统的构造及原理。虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流，多和同学讨论，意见不统一则询问老师的意见，我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。7 参考文献1吴中俊，黄永红.可编程序控制器原理及应用（第2版）机械工业出版社，2005 2邓兴钟等.