四节传送带.doc

四节传送带目 录一、设计目的及意义3二、题目分析52.1设计目的52.2设计过程52.3设计要求5三、任务要求6四、总体设计71、PLC控制流程图72、PLC外部接线图73、PLC芯片型号选择84、PLC 四级传送带I/O分配表95、具体流程9（1）连接I/O9（2）设计PLC程序9（3） 运行程序，查看成果13（4） 设计MCGS组态模拟画面13（5）调试并运行166、结果分析187、出现的问题18五、分工安排20六、课程设计总结21七、参考文献22附录23一、设计目的及意义可编程控制器简称PLC，是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。PLC的功能扩展也极为方便,硬件配置相当灵活,根据控制要求的改变,可以随时变动特殊功能单元的种类和个数,再相应修改用户程序就可以达到变换和增加控制功能的目的。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。随着工业生产的迅速发展，市场竞争的激烈，产品更新换代的周期日益缩短，工业生产从大批量、少品种，向小批量、多品种转换，继电器接触器控制难以满足市场要求，此问题首先被美国通用汽车公司（GM公司）提了出来。通用汽车公司为适合汽车型号的不断翻新，满足用户对产品多样性的需求，公开对外招标，要求制造一种新的工业控制装置，取代传统的继电器接触器控制。其对新装置性能提出的要求就是著名的GM10条，即:（1) 编程方便，现场可修改程序；（2）维修方便，采用模块化结构；（3）可靠性高于继电器控制装置；（4）体积小于继电器控制装置；（5）数据可直接送入管理计算机；（6）成本可与继电器控制装置竞争；（7）输入可以是交流115V；（8）输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；（9）在扩展时，原系统只要很小变更； (10)用户程序存储器容量至少能扩展到4K。这十项指标就是现代PLC的最基本功能，值得注意的是PLC并不等同于普通计算机，它与有关的外部设备，按照“易于与工业控制系统连成一体”和“便于扩充功能”的原则来设计。在大三上学期学了S7-200PLC编程及应用这门课程，了解了PLC控制的实际运用，对于PLC控制有了比较深入的了解。通过课程设计，重新温习了一下平时上课被忽略的知识，更清楚的认识和了解PLC，对PLC的工作原理、设计方法都有了深刻的认识，对于PLC产品在生活中的运用也有了更多的了解。实际动手设计PLC控制系统能够在以前基础上加深学生PLC的设计方法、步骤及设计原则；巩固书本知识，并将其初步运用到实际中去；从而培养和提高学生的独立工作能力；培养学生查阅书籍、参考资料、上网查询信息的能力等，从而让学生在今后解决实际工程技术问题时能够有基础。用MCGS组态模拟软件模拟组态，通过与其他相关的硬件设备结合，可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备。使我们能对工厂中对设备监控及调试有了进一步的了解。二、题目分析2.1设计目的：1、掌握PLC功能指令的用法2、掌握PLC控制系统的设计流程2.2设计过程：1、设计一个实现四级传送带逆序启动、顺序停止的控制程序2、画出实现程序流程图。3、列出输入、输出端口。4、写出梯形图程序。5、调试程序，直至符合设计要求。6、MCGS组态设计。7、组态调试、运行。2.3设计要求：有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下： 启动时先起动最末一条皮带机，经过8秒延时，再依次起动其它皮带机。 停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。 当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过8秒延时后，M3停，再过8秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行8秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，经过8秒延时后，M3停，再过8秒，M4停。传送带A、B、C、D分别为第一、二、三、四级传送带，分别由四台电机M1、M2、M3、M4带动。三、任务要求按要求设计四节传送带程序和组态，设计并运行MCGS组态模拟界面，运行控制程序，调试程序，直到达到预定的模拟功能的要求。具体要求如下：1、设计一个实现四级传送带逆序启动、顺序停止的控制程序2、画出实现程序流程图。3、列出输入、输出端口。4、写出梯形图程序。5、调试程序，直至符合设计要求。 6、设计MCGS控制界面。 7、设计PLC控制程序。8、设计联机调试。四、总体设计M1立即停止，M2、M3、M4每隔八秒依次停止。M1、M2立即停止，M3、M4每隔八秒依次停止。M1、M2、M3立即停止，M4隔八秒停止。M1、M2、M3、M4立即停止。M1、M2、M3、M4立即停止。YYYYYM1是否故障？M2是否故障？M3是否故障？M4是否故障？是否按下停止？N N N N N 开始M4、M3、M2、M1每隔八秒依次启动。1、 PLC控制流程图2、 PLC外部接线图 2-3 外部接线图3、PLC芯片型号选择PLC的选择主要应从PLC 的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下,力争最佳的性能价格比。选择时应主要考虑到合理的结构型式,安装方式的选择,相应的功能要求,响应速度要求,系统可靠性的要求,机型尽量统一等因素。基本单元：S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用，其输入输出点数的分配如表2.1所示：S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元表2.1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元型 号输入点输出点可带扩展模块数S7-200CPU22164S7-200CPU222862个扩展模块78路数字量I/O点或10路模拟量I/O点S7-200CPU22414107个扩展模块168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点S7-200CPU22624162个扩展模块248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点S7-200CPU226XM24162个扩展模块248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点4、PLC 四级传送带I/O分配表 四级传送带I/O分配表输入输出启动按钮SB1I0.0传送带1 M1Q0.1停止按钮SB2I0.5传送带2 M2Q0.2传送带故障AI0.1传送带3 M3Q0.3传送带故障BI0.2传送带4 M4Q0.4传送带故障CI0.3传送带故障DI0.45、具体流程（1）连接I/O（2）设计PLC程序 程序如图：（3） 运行程序，查看成果 程序能达到预期效果增加功能：报警装置如图所示，当某个电机发生故障时，报警装置显示报警，当装置恢复正常时，报警装置自动关闭。（4） 设计MCGS组态模拟画面（5） 调试并运行6、结果分析PLC程序结果：四条皮带运输机的传送系统，分别用四台异电动机M1、M2、M3、M4带动，控制过程如下：（1）启动时先按下启动按钮，起动最末一条皮带机，经过8秒延时，再依次起动其他皮带机。（2）停止时按下I0.5按钮，这时M1皮带先停止工作，然后M2、M3、M4依次停止工作。（3）B、C、D为故障模拟按钮，分别模拟M1、M2、M3、M4发生故障时的情况。例如：当要模拟M1条皮带机发生故障时，只需按下按钮A即可，此时该皮带机立即停止工作，而该皮带机以后的皮带机分别间隔8秒再依次停止工作：M2在M1停止工作后8秒以后再停止（将本皮带上的货物运送待运完后才停止）。M3在M2停止工作后8秒以后再停止。往后依次类推。当M2发生故障时，M1皮带机立即停止工作，而M2以后的皮带机则依次间隔8秒以后再停止工作。M3、M4发生故障时情况与此相同。（4）MCGS组态模拟画面实现功能与其一致。7、出现的问题 MCGS不能与PLC建立起连接，通过MCGS不能读到PLC的状态，通过更改通信口和一些数据校验方式、数据采集方式、通讯方式，最终和PLC连接了起来，而且还能进行实时通信。模拟运行请看视频五、分工安排XXX：设计PLC程序、做PPT、答辩XXX：设计 PLC程序、设计MCGS组态、撰写项目书XXX：设计MCGS组态、撰写项目书XXX：设计 PLC程序、设计MCGS组态、答辩XXX：设计 PLC程序、撰写项目书六、课程设计总结这次课程设计在拿到题目之后，通过对题目的分析。然后，又在网上查阅了相关资料，初步制定各个部分功能的实现方案，对各部分功能进行简单编程，完成个部分功能的独立实现；之后，将各部分程序整合到一起，进行调试，在整合和调试过程中我们未发现异常。通过这次设计实践，我们小组成员学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知识的掌握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。同时，使我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。七、参考文献1 钟肇新. 可编程控制器原理及应用.电子工程师：计算机应用.广州:华南理工大学出版社，2000.2 徐世许. 可编程控制器原理. 合肥：中国科学技术出版社，2001.3 廖常初. PLC编程及应用J. 北京：机械工业出版社，2002.4 李景学. 可编程控制器应用系统设计方法J. 北京：电子工业出版社，1995.5 王永华. 现代电气控制及PLC应用技术M. 北京：北京航空航天大学出版社，2008.6 胡学林. 可编程控制器教程（基础篇）. 北京：电子工业出版社，2004.7 王兆安. 电力电子设备设计和应用手册M 北京：机械工业出版社 2002.8 陈建明. 电气控制与PLC应用. 北京：电子工业出版社，2006 9 吴作明.工控组态软件与PLC应用技术M.北京:航空航天大学出版社，2007.0-38210 MCGS参考手册和MCGS参考指南.附录脚本程序：脚本程序1：if M1=1 and x1=231 and y=0 thenx1=x1+8endifif M1=0 and x1=246 and y1=105 and x1=246 and M2=1 theny1=105x1=x1+8endifif y1=105 and x1=246 and M2=0 thenx1=x1y1=y1endifif x1=426 and y1=100 thenx1=x1+1y1=y1+2endifif y1=220 and x1=426 and M3=1 theny1=220x1=x1+8endifif y1=220 and x1=426 and M3=0 thenx1=x1y1=y1endifif x1=656 and y1=220 thenx1=x1+1y1=y1+2endifif y1=330 and x1=656 and M4=1 theny1=330x1=x1+8endifif y1=330 and x1=656 and M4=0 thenx1=x1y1=y1endifif x1=876 and y1=330 and x1=931 thenx1=931+8+tt=t+8y1=440endifif t=164 and x1=950 thenx1=0y1=0t=0endif脚本程序2：if M1=1 and x2=246 and y1=0 thenx2=x2+8endifif M1=0 and x2=261 and y2=105 and x2=261 and M2=1 theny2=105x2=x2+8endifif y2=105 and x2=261 and M2=0 thenx2=x2y2=y2endifif x2=441 and y2=100 thenx2=x2+1y2=y2+2endifif y2=220 and x2=441 and M3=1 theny2=220x2=x2+8endifif y2=220 and x2=441 and M3=0 thenx2=x2y2=y2endifif x2=671 and y2=220 thenx2=x2+1y2=y2+2endifif y2=330 and x2=671 and M4=1 theny2=330x2=x2+8endifif y2=330 and x2=671 and M4=0 thenx2=x2y2=y2endifif x2=891 and y2=330 and x2=946 thenx2=946+8+tt=t+8y2=440endifif t=164 and x2=950 thenx2=0y2=0t=0endif脚本程序3：if M1=1 and x3=246 and y2=0 thenx3=x3+8endifif M1=0 and x3=276 and y3=105 and x3=276 and M2=1 theny3=105x3=x3+8endifif y3=105 and x3=276 and M2=0 thenx3=x3y3=y3endifif x3=456 and y3=100 thenx3=x3+1y3=y3+2endifif y3=220 and x3=456 and M3=1 theny3=220x3=x3+8endifif y3=220 and x3=456 and M3=0 thenx3=x3y3=y3endifif x3=686 and y3=220 thenx3=x3+1y3=y3+2endifif y3=330 and x3=686 and M4=1 theny3=330x3=x3+8endifif y3=330