PLC课程设计__装配流水线控制.doc

沈阳理工大学课程设计目录1 设计内容及要求11.1 设计目的11.2 设计原理12 硬件设计32.1 控制要求：32.2 选择PLC型号42.2.1 基本单元42.2.2 个人计算机（PC）或编程器52.3 输入/输出接线列表52.4 系统设计流程图63 软件设计83.1 设计梯形图83.2 设计语句表154 调试结果19结束语20参考文献211 设计内容及要求本课题是用PLC控制装配流水线控制。用PLC控制装配流水线具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。此系统主要能够实现顺次启动和停止，完成工件移位以及功能紧急故障处理等功能。采用西门子公司的S7200系列PLC来介绍配合移位寄存器指令（SHRB）的定时器指令来控制延时操作。1.1 设计目的熟悉可编程序控制器的使用方法，了解移位寄存器在控制系统中的应用及针对移位寄存器指令的编程方法，利用可编程序控制器对简单系统进行控制的过程。1.2 设计原理移位寄存器指令（SHRB）可以简化程序设计。其功能如下：若在输入端输入一连串脉冲信号，在移位脉冲作用下，脉冲信号依次移位到寄存器的各个继电器中，并将各个继电器的状态输出。其中，每个继电器可在不同的时间内得到由输入端输入的一连串脉冲信号。位移寄存器的操作码为SHRB，有3个操作数分别为DATA、S_BIT、N其功能如下：（1） S_BIT和N定义一个位移寄存器。寄存器的长度为N；寄存器的移位方向由N的符号决定，N为正时寄存器左移即由低位向高位移动，N为负值时寄存器右移即由低位向高位移动；而S_BIT指定寄存器的起始位，N为正时S_BIT为最低位，反之为最高位。（2） DATA和S_BIT寻址I、Q、M、SM、T、C、V、S、L、的位值；N为字节寻址，可寻址的寄存器为VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、AC，也可以立即数寻址。（3） 移位指令影响特殊内部标志位SM1.1位移位寄存器指令编程说明（1） 梯形图 图11（2）语句表（3）工作时序图 图12 2 硬件设计2.1 控制要求：本实验中，传送带有十六个工作位。工件从1号位装入，依次经过2号位，3号位16号工作位。在这过程中，工件分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）3个工作位完成三种装配操作，最后经过一个工作位后送人仓库。而其他工作位均用于传送工作。装配流水线模拟控制实验面板图如下： 图2-1 控制面板图功能说明：装配流水线控制传送系统，用异步电动机带动传送带，控制过程如下：启动时先按下SD按钮，起动整个传送系统，工件开始在传送带移位；停止时按下复位按钮，装配流水线停止工作，系统初始化重新开始运行。实验的控制效果应该为：当启动后D、E、F、G依次亮灯，表示工件在传送带上传送着，然后A灯点亮，表示有一个工件进入A操作位进行操作。一段时间后工件从A操作位出来，于是D、E、F、G又依次亮灯，表示工件回到传送带传送。一段时间后，工件到达了B操作位，B灯亮，进行B操作，又过一段时间，工件从操作位B出来，回到传送带，D、E、F、G又依次亮灯。G灯灭后，C灯亮，工件进行C操作，再过一段时间工件从操作位C出来，回到传送带，D、E、F、G灯依次亮灯，最后，点亮H灯。接着，D、E、F、G又依次亮灯，表示其它工件在传送带上运输着，然后又是A灯亮如此反复下去，当按下复位键时，停止工作。再按下移位键，又继续运行。2.2 选择PLC型号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。2.2.1 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见下表：S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元。 表2.1-1型 号输入点输出点可带扩展模块数S7-200CPU22164S7-200CPU222862个扩展模块 S7-200CPU2241410 7个扩展模块3 S7-200CPU22624167个扩展模块S7-200CPU226XM2416 7个扩展模块本实验采用S7200 CPU226的可编程控制器2.2.2 个人计算机（PC）或编程器个人计算机（PC）或编程器装上STEP7-Micro/WIN32编程软件后，机可供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视等。要求个人计算机（PC）的配置：CPU80586或更高的处理器，16MB内存（最低要求为：CPU80486,8MB内存）；VGA显示器（分辨率1024*768像素）；硬盘空间至少50MB；Microsoft Windows所支持的鼠标。STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的软件，它支持32位Windows95，Windows98和Windows NT4.0使用环境。它的基本功能是创建、编辑、调试用户程序、组态系统等。2.3 输入/输出接线列表 表2.3-1 面板启动复位移位ABCPLCI0.0I0.2I0.1Q0.0Q0.1Q0.2面板DEFGHPLCQ0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7其中I0.0 为系统启动按钮，I0.1为移位按钮，I0.2为复位按钮，Q0.1、Q0.2、Q0.3位为ABC三个操作的输出，Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6为模拟传送带的输出，Q0.7位模拟的仓库输出。接线图如下： 图2-2 接线图2.4 系统设计流程图PLC本身有多种程序设计语言，如梯形图语言、指令语句表语言、功能表语言等。其中梯形图语言沿袭传统的电气符号控制图，但简化了符号，编程容易且直观。根据设计要求具体流程图如下：程序开始 按下启动按钮I0.0流水灯开始工作传送带D指示灯Q0.3亮1秒后传送带E、F、G、指示灯Q0.4，Q0.5，Q0.6相继亮1秒操作1指示灯Q0.0亮3秒传送带D、E、F、G、指示灯Q0.3，Q0.4，Q0.5，Q0.6相继亮1秒操作2指示灯Q0.1亮3秒传送带D、E、F、G、指示灯Q0.3，Q0.4，Q0.5，Q0.6相继亮1秒操作3指示灯Q0.2亮3秒传送带D、E、F、G、指示灯Q0.3，Q0.4，Q0.5，Q0.6相继亮1秒仓库指示灯Q0.7亮3秒传送带D、E、F、G、指示灯Q0.3，Q0.4，Q0.5，Q0.6相继亮1秒操作1指示灯Q0.0亮3秒.按下复位按钮，系统复位，停止运作按下移位按钮，系统开始运行图3.2设计流程图3 软件设计3.1 设计梯形图在STEP7-Micro/WIN32编程软件上得到如下梯形图： 图3-1 梯形图3.2 设计语句表LD I0.2R Q0.0, 8 ；系统复位LBL 1 ；程序循环LD I0.0 ；操作D运行1sAN M5.0S Q0.3, 1TON T37, 10LD T37 ；操作D停止S M5.0, 1 LD T37 ；操作A自动运行2sO Q0.0A I0.0AN M5.1AN I0.2S Q0.0, 1R Q0.3, 1TON T38, 20LD T38 ；操作A停止S M5.1, 1LD T38 ；按下移位按钮，操作E运行O M0.3S M0.3, 1LD I0.1A M0.3O Q0.4A I0.0AN M5.2AN I0.2S Q0.4, 1R Q0.0, 1TON T39, 10LD T39 ；操作E运行1s停止S M5.2, 1LD T39 ；操作B1s后自动运行2sA I0.0O Q0.1AN M5.3AN I0.2S Q0.1, 1R Q0.4, 1TON T40, 20R M0.3, 1LD T40 ；操作B停止S M5.3, 1LD T40 ；按下移位按钮操作F运行1sO M0.4S M0.4, 1LD I0.1A M0.4O Q0.5A I0.0AN M5.4AN I0.2S Q0.5, 1R Q0.1, 1TON T41, 10LD T41 ；操作F停止S M5.4, 1LD T41 ；操作C运行2sA I0.0O Q0.2AN M5.5AN I0.2S Q0.2, 1R Q0.5, 1TON T42, 20R M0.4, 1LD T42 ；操作C停止O M0.5S M0.5, 1S M5.5, 1LD I0.1 ；按下移位按钮，操作G运行1sA M0.5O Q0.6A I0.0AN M5.6AN I0.2S Q0.6, 1R Q0.2, 1TON T43, 10LD T43 ；操作G停止S M5.6, 1LD T43 ；按下移位按钮，操作H运行2sA I0.0O Q0.7AN M5.7AN I0.2S Q0.7, 1R Q0.6, 1TON T44, 20LD T44 ；操作H停止S M5.7, 1LD T44 R M5.0, 8 ；寄存器复位LD T44JMP 1 ；跳至循环开始4 调试结果 图4-1按下启动按钮，装配流水线模拟控制系统正常启动。按下复位按钮，装配流水线模拟控制系统恢复到初始化状态。按下移位按钮，工件开始在传送带上传动，经过DEFG各1秒之后到达A，进行操作1，停留3秒；经过DEFG各1秒之后到达B，进行操作2，停留3秒；经过DEFG各1秒之后到达C，进行操作3，停留3秒；经过DEFG各1秒之后到达H，进入仓库，停留3秒；完成一个工件的装配操作并且进入仓库。在接着DEFGADEFGBDEFGCDEFGHDEFG 按此顺序循环操作！ 结束语PLC的诞生给工业控制卡领域带来了空前的发展。改变了空也控制领域继电器站住带地位的格局。推动了生产力的发展。为国民经济建设做出了巨大的贡献。随着PLC在工业控制领域的广泛推广，控制领域对PLC技术也提出了新的发展要求，进一步推动了PLC技术的发展。所以作为当代大学生，做为自动化专业的学生，熟悉的掌握PLC应用技术生存黎明的根本。通过本次亲身实践，我获益良多，不仅巩固了以前学习的知识，学到了很多在书本上所没有学到过的知识。而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的学到知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。最后感谢老师的授课和教导！参考文献1 何衍庆等编著. 编