可编程序控制器课程设计PLC.doc

课程设计说明书（2010 /2011 学年第 一 学期）课程名称 ： 可编程序控制器课程设计题 目 ： 加工和传送单元控制 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ：岑毅南、安宪军、路巍 等 设计周数 ： 2周 设计成绩 ： 2011年 1月 13日7一、课程设计目的1.掌握PLC控制的基本原理, 掌握步进电动机的驱动、传感器的原理及使用。2. 掌握采用远程I/O通信网络系统实现了加工传送的PLC顺序控制。二、原始数据及主要任务：加工单元：当工件被送到锁紧槽后，拉缸向后，将工件锁紧，然后钻机启动，并缓慢下降，当到达规定位置后钻机上升，升至顶端后停转，这时拉缸复位向前，并发出信号，将控制权移交给下一站。传送单元：接到信号后，旋臂顺时针旋转180，当到达工件上方时，旋臂下降，再抽真空，工件被吸住后，旋臂上升至顶端，并逆时针旋转180后旋臂真空释放将工件放置在立体仓库的接料库位上，为下次动作作准备。技术要求：加工单元：1、钻机旋转 2、钻机上下运动 3、锁紧槽锁紧（既拉缸向后）后，钻机才能旋转并下降 4、锁紧槽释放后要发出一个信号给下一站传送单元：1、旋臂做上下运动。2、旋臂顺时针或逆时针转180。3、用真空抓取工件。三、可编程序控制器概述可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。四、系统分析本单元由旋臂，底盘和吸盘组成。旋臂有步进电机驱动，可以顺逆时针旋转。底盘有步进电机驱动，可以上下伸缩。吸盘可以采用抽真空的方法抓取和释放工件。在相应位置都有位置检测信号用于定位。步进电机驱动器输入信号共有三路，他们是:步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR、脱机电平信号FREE.1）步进脉冲信号步进脉冲信号用于控制步进电机的位置和速度，也就是说:驱动器每接受一个脉冲就驱动步进电机旋转一个步角度，脉冲的频率改变则同时是步进电机的速率改变，控制脉冲的个数，则可以使步进电机精确定位。这样就可以很方便的达到步进电机调速和定位的目的。2）方向电平信号方向电平信号用于控制步进电机的旋转方向。此端为高电平时，电机为一个转向;次端为低电平时，电机为另一个转向。电机换向必须在电机停止后再进行，并且换向信号一定要在前一个方向的最后一个脉冲结束后以及下一个方向的第一个脉冲前发出。3）脱机电平信号当驱动器上电后，步进电机处于锁定状态(未施加脉冲时)或运行状态(施加脉冲)，但用户想手动调整电机而又不想关闭驱动器电源，这时可以用到此信号，此信号低电平有效，电机处于自由无力矩状态;当此信号为高电平或悬空不接时，取消脱机状态。五、I/O地址表加工单元I/O表传送单元I/O表I0.0启动0/停止1I0.0启动0/停止1I0.1复位I0.1复位I0.2单步I0.2单步I0.3自动0/手动1I0.3自动0/手动1I1.0钻机在上I1.0旋臂在下I1.1钻机在下I1.1旋臂在上I1.2夹料锁紧I1.2工件抓取I1.3夹料复位I1.3旋臂在左Q0.0钻机升1/降0I1.4旋臂在右Q0.1夹料锁1/松0Q0.0旋臂正转Q0.2钻机旋转Q0.1旋臂反转Q0.2脱机Q0.3旋臂升降Q0.4抓取工件加工单元控制Network 1 / 启动初始化LDN I0.0LPSEDR M0.0, 1LPPEUS M0.0, 4R M1.0, 4Network 2 / 复位LD I0.1EDR M0.0, 1R M1.0, 4Network 3 / 拉杆伸缩LDN I0.0LDN I0.3A M0.1LD I0.3A M1.0OLDALDA M0.0= Q0.1Network 4 / 钻机升降LDN I0.0LDN I0.3A M0.2A I1.2LD I0.3AN M1.2A M1.1OLDALDA M0.0= Q0.0Network 5 / 钻头旋转LDN I0.0LDN I0.3A I1.2LD I0.3A M1.1OLDALDA M0.3A M0.0= Q0.2Network 6 / 标志位设置LD Q0.2EDR M0.1, 1Network 7 LD I1.3A M1.3EUS M0.1, 3Network 8 LD I1.3EUS M1.3, 1Network 9 LD I1.1EUR M0.2, 1Network 10 LD I1.0EUR M0.3, 1Network 11 LD I1.0A I1.3AN Q0.2EUS M0.0, 1Network 12 / 单步检测LD I0.2EDS M1.0, 1Network 13 LD M1.0A I0.2EDS M1.1, 1Network 14 LD I0.2A M1.0A M1.1EDS M1.2, 1Network 15 LD I0.2A M1.0A M1.1A M1.2EDR M1.0, 3传送单元控制Network 1 / 初始化LD SM0.0LD SM0.1O I0.1ALDLPSA I1.4EUR M0.0, 4R M1.0, 4LPPAN I1.4EUS M0.0, 1R M0.1, 3S M0.4, 1R M1.0, 4Network 2 / 正反转LDN I0.0LD I0.3A M1.0A M1.3LDN I0.3O M0.4A M0.0OLDALD= Q0.1Network 3 / m0.0为正反转标志位LD I1.4EUR M0.0, 1Network 4 / m0.3脉冲标志位LD I1.1EUS M0.0, 1S M1.2, 1R M0.3, 1Network 5 / 悬臂升降LDN I0.0LDN I0.3O M0.4AN M0.1LD I0.3LDN M1.1O M1.2ALDOLDALD= Q0.3Network 6 / m0.1升降标志位LD I1.0EUR M0.1, 1S M1.1, 1Network 7 / m0.3脉冲标志位LD I1.3EUS M0.1, 1S M0.3, 1Network 8 / 抓取工件LDN I0.0A M0.2= Q0.4Network 9 / m0.2工件抓取标志位LD I1.0EUS M0.2, 1Network 10 / m1.0m1.3为单步标志位LD I1.4EUR M0.2, 1R M0.4, 1R M1.0, 4Network 11 / 自制脉冲源LDN I0.0LD I0.3LD M1.0AN I1.3AN M1.2LD M1.3AN I1.4OLDALDLDN I0.3AN M0.3LD M0.4AN I1.4OLDOLDALDLPSAN T34TON T33, 1LPPA T33TON T34, 1Network 12 / 脉冲源引致q0.0为步进电机加驱动信号LD T33= Q0.0Network 13 / 单步触发信号LD I0.2EDS M1.0, 1Network 14 / 单步触发信号LD I0.2A M1.0EDS M1.1, 1Network 15 / 单步触发信号LD I0.2A M1.0A M1.1EDS M1.2, 1Network 16 / 单步触发信号LD I0.2A M1.0A M1.1A M1.2EDS M1.3, 1六、课程设计总结本次课程设计锻炼并提高了我们在PLC理论基础上的综合设计能力，创新能力以及系统的安装、调试能力。我们组成员之间通过的相互配合，积极查阅资料，优选方案，编辑程序，实验调试，撰写设计报告等一系列过程，综合运用了理论知识，培养了理论联系实际的学风，以及创新意识。这次课程设计培养了我们设计的思想和基本框架，使我们懂得了基于PLC的过程控制设计的基本原则，设计方法和步骤，测试及故障分析和排除。在本次实习中，感谢老师对我们的严格要求，使我们学到了很多实用的知识，增强我们的自信心，同时也使自己明