机电控制系统课程设计第三站说明书

1、江抹大爭J I A N G S U U N I V E R S I T 丫机电控制系统课程设计模块化生产教学系统的 PLC控制系统设计（MPS系统第三站加工站）学院名称：机械工程学院专业班级： 机械（卓越）学生姓名：学生学号：指导教师：毛卫平2017年 6 月6目录一、加工工件信息和本站加工任务 5二、MPS系统第三站控制结构 6三、电气特性指标 8四、电气回路连接介绍 101、气动回路图 102、电气线路图 123、桌面 I/O 接口板地址表 134、控制面板 135、上电电路图 14五、EB触摸屏控制 161、控制界面截图及个界面按钮地址 162、画面调试和运行 19六、组态王控制界面 2

2、01、组态王控制画面及说明 202、运行系统界面图片及地址 203、相互通讯和控制 21七、单站程序控制流程图 22八、MPS系统的两站联网PLC控制设计（第3站和第5站） 241、PLC和 PLC之间联网通信的过程 242、通讯地址表 243、联网流程图 25联网程序梯形图见附录 26九、调试过程中遇到的难题和解决方法 26十、课程设计体会及小结 29十一、参考资料 30十二、附录 321、第三站加工站单站控制梯形图 322、第三站联网程序梯形图 36、加工工件信息和本站加工任务待加工工件:032024工件工件本站加工任务：MPS系统第三站任务是模拟工件加工，在工件一底部钻孔，并检测工件是否

3、 加工完成，是否底部有通孔。二、MPS系统第三站控制结构由回转工作台（回转工作台上有四个工位，在圆周上均匀分布，回转工作台 由直流电机通过涡轮蜗杆结构间接驱动），加工组件（直流电机驱动的模拟钻孔 装置，气缸上下移动装置，磁电开关位置检测传感器），定位组件（定位气缸和 磁电开关位置检测传感器），检测组件（检测气缸，磁电开关位置检测传感器）， 转台到位传感器（电感传感器），检测有无工件（漫射式光电传感器），待加工工 件，触摸屏，开关电源，可编程序控制器，按钮。I/O接口板，通讯接口板，直 流电机，三位五通单电控电磁阀及气缸组成。 主要实现的功能是用回转工作台将 工件在四个工位间转换，并实现加工、检

4、测工件是否为废品、并等待被MPS第五 站取走工件的功能。挂板三菱PLC通讯模块转盘工作台I/O接口板电缆C1 - - T -*控制面板 .”MPS系统第三站组成图1、转盘工作台：支撑结构，直流电机带动蜗轮蜗杆减速器使工作台转动（带 4 个沿圆周均匀分布的载工件平台）。转盘下有定位块当电感传感器检测到定位块 转盘停止。2、 打孔装置：由打孔气缸、打孔电机组成。完成工件的钻孔加工。（打孔气缸由 两个磁电开关控制行程位置）3、定位装置：固定块和定位气缸组成。当工件到位定位气缸伸出将工件固定， 打孔装置开始加工。（由两个磁电开关控制行程位置）4、检测装置：固定块、支架和检测气缸组成。当加工完工件到位时

5、检测气缸下 降检测工件加工是否合格。（两个磁电开关控制行程位置并用来判断工件是否合 格）5、I/O接口板：将桌面上的输入与输出信号通过电缆C1与PLC的I/O相连。6、控制面板：通过按钮、旋钮、开关完成设备启动、上电、复位、开始、停止、 手动自动、急停等操作。7、通讯模块：设置主从站完成多个 PLC之间的信息传递。8、触摸屏：通过触摸屏代替控制面板完成多种功能，并添加信息监视等功能。三、电气特性指标1、输入电压：交流 220V/0.8A ， 50Hz。2、输出电压：直流 24V/4.5A;（ 设备执行驱动电压 ）3、 工作环境：0到55C工作，-20 C到70E保存。相对湿度：35-85 %，

6、禁止腐蚀性，可燃性气体接触，防止导电尘埃。4、气压工作在 0.4-0.6 Mpa 之间。10四、电气回路连接介绍1、气动回路图14WTM职 M 船2、电气线路图A2sv;024wYTt QruLMF?辭山島£ YKJ>is事* TO»辛.胆*祥sst5#i>sg5M1§at423、桌面I/O接口板地址表图中名称对应器件说明PLC地址的对应表：输入部分X0B1光电传感器X1B2电感传感器X21B1打孔缸的初始位X31B2打孔缸的下降位X42B1检测缸的初始位X52B2检测缸的下降位X63B1定位缸的初始位X73B2定位缸的伸出位输出部分Y0K1转盘电机Y

7、1K2打孔电机Y21Y1定位气缸Y32Y1检测气缸Y43Y1打孔气缸4、控制面板各站都可通过一控制面板来控制 PLC的控制程序使各站按要求进行工作，- 个控制面板上有5个按钮开关，二个选择开关和一个急停开关（同时可用于简单 PLC实验中单独使用）。各按钮开关的控制功能定义为:带灯按钮，绿色带灯按钮，黄色按钮，黄色两位旋钮，黑色两位旋钮，黑色按钮，红色带灯按钮，绿色急停按钮，红色5、上电电路图（从左到右另有标签说明）开始（X10）复位（X11）特殊功能按钮（X12） 自动/手动（X13） 单站/联网（X14） 停止（X15）上电急停Y15+24V五、EB触摸屏控制1、控制界面截图及个界面按钮地址

8、1）、进入界面2）、自动界面按钮开始复位特殊停止上电急停地址X10X11X12X15Y16Y173）、手动界面按钮转动电机转动夹紧检测打孔电机上电急停地址M300M301M302M303M304Y16Y174）、时间设置界面5）、快速选择6）、报警界面2、画面调试和运行画面设计好后，选择文件一保存，再选择工具一编译，没有错误时，选择工 具一离线模拟，检查画面外观、元件外形及布置是否合理，画面切换是否正常。 调试时，将装有EB500软件的PC机与触摸屏连接，打开画面，选择工具一下载（注 意组态软件EasyManager窗口中通信口设置和实际一致）。等待画面软件的下载 传输完成后， 将触摸屏重新上

9、电就能进入开机画面。 运行中触摸屏主要起设备的 高级操作面板和显示器作用。六、组态王控制界面1、组态王控制画面及说明组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算 机软硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统， 它具有适应性强， 开放性 好，易于扩展，经济，开发周期短等优点。 通常可以把这样的系统划分为控制层， 监控层，管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层， 它不但实现对现场的实时监控与控制， 且在自动控制系统中完成上传下达， 组态 开发的重要作用。尤其考虑三个方面的问题：画面，数据，动画。通过对监控系 统要求及实现功能的分析， 采用组态王对监控系统

10、进行设计。 组态软件也为试验 者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用 windows 的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的 状态，具有报警窗口，实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富 的设备驱动程序和灵活的组态方式，数据链接功能。2、运行系统界面图片及地址MPS ST3开始复位按钮开始复位特殊上电地址X10X11X12Y16按钮开始灯复位灯急停上电灯地址Y10Y11Y17X163、相互通讯和控制在工程浏览器中左侧的大纲项中双击“ COM1，弹出设置串口 COM对寸话框， 通讯参数设置：波特率为9600;奇偶校验为偶校验；数据位

11、为 7;停止位为1; 通讯超时可设3000;通讯方式选RS232其他不选。启动三菱PLC编程软件（GPP） 选择菜单“在线 传输设置”，在传输设置对话框中选择COM端口，单击”确认” 按钮。当第一站上电和运行后，在组态王工程管理器，选择菜单“文件切换到VIEW，你会观察到监控画面上的“复位按钮”和第一站控制板上的“复位按钮” 同步闪烁。用鼠标左键单击监控画面上的“复位按钮”，和直接按第一站控制板 的“复位按钮”一样，可将第一站转换到开始状态，即实现了组态王和PLC控制器的相互通讯和控制七、单站程序控制流程图流程图|総 002M0xieiHl I I Yll二l （复位灯闪）Xll世 |

12、65;0=1工作台转动），Y4/5/6-0, Yll = l （复位灯常亮） XI/2/4/6=1邮 | Yll=Q （复位灯灭），Y1O1 （开始灯闪）X10=lH4|Y1O=1 TOTOM5|向前站发信X0fcX12=l聽|移位工位有无工件信T1TI拆II加工，钻孔为有工件时¥1/2/41,检测位右工件时Y3珂.向五站发侯T4J X3/7=L X4-0购|加T.完，复位 ¥1/2/3/4=0T13=h X2/6/ll = l朋|Y0=L工位转动Xl-1, T6=lMW|YA6工位转动到位* T5AFT5=1返回舫单站程序梯形图见附录八、MPS系统的两站联网 PLC控制设

13、计（第3站和第5站）MPS系统两站联网PLC程序设计（第五站为主站，第三站为从站，第三站发 给第五站工位有无工件的信号、工件的颜色信息、工件是否合格的信息，第五站 反馈给第三站工件是否取走的信息）PLC与 PLC之间联网通信的顺序流程图，通 讯软元件1、PLC和PLC之间联网通信的过程联网通讯流程图直通讯状态 BFM#252、通讯地址表通讯地址功能M150判断工件是否合格，为0合格M151判断有无工件，为1有工件M152颜色信息，为1深色，为0浅色M170工件是否被取走，为1被取走M207判断是否通讯成功，为1通讯成功M17 0由主站第五站发出，用于记录三站工件是否被取走M15Q M151 M

14、152 M150由第三站发出，记录工件信息3 联网流程图MS002MOX16=lMl | Yll=l （复位灯闪）Xll住 | Y0=l （工作台转动）,Y4/5/6=0. Yll=l （复位灯常亮）X1/2/4/21M3Y11=0复位灯灭）T Y10=l（歼始灯闪）X10=lM4 | YlOl TOTOiLq向前站发信.未与二站联网，用X12代替二站IJ 诅|叫信息.XI2为一表示工件已送达XO&X12=1M6 |移位工位冇无工件信息，T1nl-l加工，佑孔为有工件WYl/2/d-l,检测位有工件时Y3=l, IJ向五站发信，M151=l用工件待取，M150=l工件为废品T4=b X

15、3/7=h X4二0i加工完，复位，Y1/2/3/4-0,五站返回 IJ M170信号，1170=11件被取走T13=h X2/4/6=l, Ml70=1M9 _Y0= 1,工位转动Xl=b T6=lMIO | Y0=0*工位转动到位* T5T5=l返回励联网程序梯形图见附录九、调试过程中遇到的难题和解决方法问题一：刚开始复位时回转工作台总是动不了。解决方法：发现当出现线圈指令和SET,RST旨令时需要注意控制的信号如何分配。问题二：在程序中添加多个移位指令时刚开始总是一直在移位。解决方法：在老师的指导下，发现要用上升沿或者下降沿脉冲实现单次的移位， 不能用常开触点，同时注意寄存器的置位复位，

16、注意寄存器的编号，多个移位 指令中的移位寄存器之间是不会冲突的。问题三：在主程序中编写手动程序的时候，手动程序会和主程序有冲突。解决方法：改进编程，添加多个约束条件，实现了在整个程序中手动和自动部 分不会冲突。问题四：不能进行工步转移或者功能的实现。解决方法：编程中注意辅助继电器的编号， 每一个都有特定的功能， 避免重复。问题五：向五站发送工件是否合格的信息时，会发送错误信息。解决方法：将加工和气缸复位分开，当检测气缸到位时在读取 X5 的信号，同时要注意工件合格信号的传递。问题六：威纶触摸屏打开时出行乱码。解决方法：指定语言为东方语言，重新下载。问题七：程序可以下载进 PLC但PLC不工作。

17、解决方法：拨动PLC中的一个开关使PLC在 RUN犬态下。问题八：检测组件中的磁电开关位置有问题，使得检测信息不准确。解决方法：人工干预。问题九：组态王中监视灯的亮灭与实际情况不符合。解决方法：改编报警和正常犬态的颜色。问题十：电脑通过USB无法与PLC连接解决方法：一是设备的驱动是否安装好，二是串口是否选择正确。问题十一：组态王通讯不成功解决方法：一是检查PLC参数是否设置正确，二是组态王和梯形图编程软件不 能同时工作，需要将 GX Developer 软件关闭。十、课程设计体会及小结十天的机电课程设计就要结束， 第一天是薛老师给我们讲解了任务安排， 介 绍了 MPS系统的组成，各种元器件的

18、原理和功能，一些指令的讲解，同时给了我 们一些参考资料。 随后第二天进入正题， 开始着手进行设备的熟悉， 程序的编写 练习，然后根据安排，进行了单站的自动程序的编写，手动程序的编写，威纶触 摸屏的学习和设计，组态王的学习，最后进行两站的通讯联网。机电课设的课程紧张而又充实， 每天都能学习到许多有趣的知识， 然我加深 了对PLC的理解，提高对工步、线圈指令、移位指令、置位复位指令、计时器、 计数器、上升沿下降沿、 指令之间的串联并联的理解和使用能力。 同时也学会了 威纶触摸屏的实用，组态王软件的实用，PLC之间的通讯等。在课设期间，我们 也遇到了不少问题，在我们相互协作讨论或者是问老师的过程中都得到了解决。这是一个非常有趣而又充实的课程设计， 收获颇丰， 希望