成品库与码垛机单元3

1、信息与电气工程学院课程设计说明书（2015/2016学年第二学期） 课程名称 ：可编程控制器 题 目 ：成品库与码垛机单元（绝对位置） 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 设计周数 ：2周 设计成绩 ： 2016年 6 月 23 日目录一、课程设计的目的二、任务要求2.1 主要任务2.2 主要技术指标2.3 技术要求三、课程设计原理四、系统设计 4.1 I/O表 4.2软件设计 4.2.1 机械臂取件程序设计 4.2.2 机械臂放件程序设计 4.2.3 机械臂复位程序设计五、课程设计步骤六、课程设计总结七、参考文献附录 梯形图程序一、课程设计目的1、 了解原料库与码垛机单元入库

2、的工作原理；2、 掌握按照工件颜色来入库的控制方法。2、 任务要求2.1 主要任务本实验中按照工件的颜色来进行入库实验。首先通过复位按钮实现设备的复位，码垛机在工作时要控制速度和电机的配合，以免碰到设备，首先确定X轴和Y轴的位置，最后确定机械手的位置，满足工件的准确抓取，放置到传送带，回到初始状态。2.2主要技术指标（1）、码垛机能够平稳的运行（2）、手爪能准确稳定地抓取成品工件（3）、能够正确区分工件的颜色（4）、能够复位2.3 技术要求（1）、按照动作要求编写PLC程序（2）、按照设备形状和动作画出监控画面以及动作同步（3）、实现力控和PLC的通信，达到画面与实际动作同步三、课程设计原理自

3、动化立体仓库成品库是专门存储工件、货物或者原材料的专用设备，是现代物流系统中不可缺少的货物存贮环节。本系统中的立体仓库采用铝合金型材搭建而成，由铝合金支架螺钉连接各部分型材固定。立体仓库两侧面底端用铸直角连接件与M4螺栓与桌面连接固定，注意与其余设备对应方向和距离。并注意电缆方向。仓库横六竖四共计24个仓格，每仓格内两侧螺钉连接有工件放置用定位托板，托板中心设置有工件检测机械开关，检测仓格内是否有货物存在。并可实时显示，让立体仓库变的自动化。考虑到柔性系统的特点，铝合金结构可以使仓库外观精美大方。整个系统采用双排立体仓库，原料库与成品库。表示货物从一个地点仓库中运出，经过若干个物流及加工环节到

4、达另一个地点仓库中，通常情形下，不论大小立体仓库，双排时大都采用平行的方式放置，二者的间距取决于整体桌面的面积以及码垛机运行干涉情况等。仓库内定位托板上有定位凹槽，放置不同颜色不同材质的工件，便于检测和加工。初始状态下，所有工件都放置在立体原料库内。仓格内托板中心安装有机械检测开关，当工件被码垛机放置到仓格内时，工件下部压下开关拨片，开关连通，这时控制中心产生信号，表示此仓格内已经存在货物，同时货物信息等也记录。各仓格内开关线正好顺着铝合金型材的花槽下行到底部一侧，汇集到航插处。在本立体仓库中,由于分拣入库是按样件的颜色、条码、重量等进行入库，所以在原料库样件在摆放时，可以不分颜色、条码等，随

5、意摆放。四、系统设计4.1 I/O表PLC硬件地址配置表输入点信号说 明输入状态ONOFFI0.0MSTART启动按钮有效无效I0.1PWR-ON停止按钮有效无效I0.2CEMG急停按钮有效无效I0.3M/A联机/单机有效无效I0.4PWR-ON上电启动有效无效I0.5ELP1码垛机一轴正限位有效无效I0.6ELN1码垛机一轴负限位有效无效I1.0ELP2码垛机二轴正限位有效无效I1.1ELN2码垛机二轴负限位有效无效I1.2SQ25旋转气缸逆时针位置检测磁性开关有效无效I1.3SQ26旋转气缸顺时针位置检测磁性开关(复位位置)有效无效I1.4SQ27伸缩气缸缩回位置检测磁性开关(复位位置)有

6、效无效I1.5SQ28伸缩气缸伸出位置检测磁性开关有效无效I2.0SQ1仓格1工件检测有效无效I2.1SQ2仓格2工件检测有效无效I2.2SQ3仓格3工件检测有效无效I2.3SQ4仓格4工件检测有效无效I2.4SQ5仓格5工件检测有效无效I2.5SQ6仓格6工件检测有效无效I2.6SQ7仓格7工件检测有效无效I2.7SQ8仓格8工件检测有效无效I3.0SQ9仓格9工件检测有效无效I3.1SQ10仓格10工件检测有效无效I3.2SQ11仓格11工件检测有效无效I3.3SQ12仓格12工件检测有效无效I3.4SQ13仓格13工件检测有效无效I3.5SQ14仓格14工件检测有效无效I3.6SQ15仓

7、格15工件检测有效无效I3.7SQ16仓格16工件检测有效无效I4.0SQ17仓格17工件检测有效无效I4.1SQ18仓格18工件检测有效无效I4.2SQ19仓格19工件检测有效无效I4.3SQ20仓格20工件检测有效无效I4.4SQ21仓格21工件检测有效无效I4.5SQ22仓格22工件检测有效无效I4.6SQ23仓格23工件检测有效无效I4.7SQ24仓格24工件检测有效无效输出点信号 说 明输出状态ONOFFQ0.01CP码垛机一轴步进电机脉冲信号(细分6400)Q0.12CP码垛机二轴步进电机脉冲信号(细分6400)Q0.21DIR码垛机一轴步进电机脉冲方向信号有效无效Q0.32DIR

8、码垛机二轴步进电机脉冲方向信号有效无效Q0.5ASTART联机启动有效无效Q0.6HLALM报警指示灯有效无效Q0.7YV1旋转气缸电磁阀有效无效Q1.0YV2伸缩气缸电磁阀有效无效Q1.1YV3手爪气缸电磁阀有效无效有效无效4.2软件设计软件设计采用顺序控制的控制方法，包括机械臂取件单元的设计、机械臂放件的设计和机械臂复位的设计。4.2.1 机械臂取件程序设计初始时，机械臂处在初始位置，按下启动按钮，机械臂一轴正向运行到达限位位置时停止运行，机械臂二轴正向运行到达指定高度，一轴运行到位后机械爪松开，然后夹取工件。图2一轴正向运行图3二轴正向运行图4机械爪抓取工件4.2.2机械臂放件程序设计

9、取件完成后，一轴负向运行，二轴正向运行，旋转电磁阀动作，到达指定库位时，伸缩电磁阀和机械爪电磁阀动作，完成放件动作。图5一轴负向运行图6二轴正向运行图7-10放件4.2.3 机械臂复位程序设计 一轴与二轴负向运行，到达限位位置时停止运行。图11一轴负向运行图12二轴负向运行5、 课程设计步骤1、 关闭气泵气路开关，启动气泵到预定压力后开启气路开关；2、 接通总控台电源开关；3、 接通成品库与堆垛机单元电源开关；4、 将“联机/单机”开关置于单机位置；5、 将西门子编程电缆（PPI）连接到成品库与堆垛机单元的PLC和计算机上，启动计算机，运行STEP7-MicroWIN软件，打开自己的程序，出现

10、如图 181所示界面；图 Error! No text of specified style in document.1成品库与堆垛机单元实验程序6、 按下快捷按钮,编译程序；7、 查看西门子PLC硬件上模式选择选项把它拨到“STOP”模式，如图 182所示；图 Error! No text of specified style in document.2PLC拨码开关8、 将程序下载到PLC中，点击“确定”；9、 一旦程序下载成功，在PLC中运行程序之前，您必须将PLC从STOP（停止）模式转换回RUN（运行）模式。单击工具条中的 “运行”按钮，或选择PLC > 运行，转换回RUN（运

11、行）模式；10、 程序下载完成后点击“确定”按钮，程序开始运行； 11、 按下控制面板上的“启动：按钮，码垛机开始复位；12、 等待报警指示灯“嘀”，表示复位完成；13、 把工件放置上一个单元传送带的末端；14、 在触摸屏上设定工件颜色为“红色”，如图 183成品库与码垛机单元组态图 183所示；图 Error! No text of specified style in document.3成品库与码垛机单元组态15、 按下“启动”按钮，码垛机开始运行；16、 气动机械手伸出，手爪抓取工件；17、 气动机械手缩回，然后顺时针旋转，使手爪与仓库垂直；18、 根据仓库中的状态自动判断入库；19、

12、 红色工件放入立体仓库最下边两行，从下往上，从右往左，靠右下角入库；20、 第一个仓格没有工件，码垛机一轴走到第一列的位置；21、 伸出手爪，二轴下降，松开手爪放置工件到第一个仓格；22、 气动机械手顺时针旋转回到复位完成位置；23、 入库完成后，码垛机回到复位完成位置；24、 重复13-23步骤，完成下一个工件的入库实验；25、 实验过程中可以随意设定工件的颜色；1、 学生可以在教师的指导下参考本例程编写自己的程序，然后下载到PLC；实验做完后，打开程序文件夹中的“成品库与堆垛机单元.mwp”，将程序下载到PLC，恢复PLC里原有的程序，否则系统联机时将不会运行。6、 课程设计总结 这个学期

13、开设了PLC的课程，跟以前所有开设的课程有很大的区别，这门课程的灵活性很强，充分发挥自己的潜力；其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西，个人觉得开散思维怎样去学习，这才是最重要的，而这门课程恰好体现了这一点。 这次的课设是我们第一次接触编程实践，以前上课的时候虽然老师也是总叫我们去编程和做作业，但是我们都不知道在实际中我们的程序能不能用，所以我们对PLC这门课业就没有发费太大心思。但是这次的实训让我有很大启发。刚开始接触时信心十足，觉得没有什么大不了的，因为觉得以前编写的程序都很简单，也不用太多时间，所以很轻视。但是当真的上手写程序的时候就开始犯难了。不过通过翻书查资料，另外还有老师的指导，

14、总算是把程序做好了。通过这次对PLC控制，让我了解了plc梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此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。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