PLC流水线产品检测与分选控制课程设计(文末附最新梯形图)

1、PAGE PAGE 23南京工程学院课程设计说明书(论文)题 目流水线产产品检测测与分选选控制 课程名称称 机电电传动控控制课程程设计 院（系、部、中中心）专 业班 级学生姓名名学 号设计地点点指导教师师设计起止止时间：20111年 06月月 066日至220111年066月 110日目录课程设计计任务书书31 课课程设计计任务说说明441.1 课题简简介41.2课课程设计计的目的的 52 课课程设计计任务分分析62.1 设备机机构组成成分析62.2 设备工工作过程程分析82.2.1流水水线产品品检测与与分选系系统工作作过程82.2.2 流流水线产产品检测测与分选选系统的的控制要要求993 控

2、控制方案案设计113.1 总体方方案设计计113.1.1控制制要求分分析1113.1.2控制方方案113.2 电气系系统设计计133.3 电气控控制系统统设计1663.3.1系统统控制与与信号分分析1663.4 I/OO分配表表1173.5 I/OO端子接接线图2204 控控制流程程分析214.1 功能图图2114.2 梯形图图2224.3 指令表表2445 课课程设计计总结26参考文献献288机电传动动控制设设计任务务书专业机械械设计制制造及其其自动化化 班班级设计计者学号号设计题目目：选择择第 110个题题目。1、物品品输送系系统控制制2、多工工步机床床的PLLC控制制3、生产产线自动动装

3、箱系系统控制制4、注塑塑机控制制5、金属属压铸机机控制6、电镀镀流水线线生产系系统控制制7、工业业污水处处理设备备控制8、包装装生产线线控制9、送料料小车工工作系统统控制10、流流水线产产品检测测与分选选控制设计任务务：1、熟悉悉典型设设备分析析的一般般方法，分析电电气控制制系统的的需要和和条件；2、查阅阅技术资资料和手手册，合合理选用用设计方方案；3、根据据设计方方案，完完成电气气控制系系统的电电气原理理图设计计4、掌握握使用计计算机软软件编制制PLCC程序的的应用方方法，完完成PLLC程序序设计；5、撰写写规范的的设计总总结报告告。工作量安安排：1、绘制制设备与与信号布布置简图图2、绘制制

4、电气控控制系统统电路图图（包括括PLCC端子图图）3、设计计与编制制PLCC用户程程序（控控制流程程图、梯梯形图）4、撰写写课程设设计说明明书任务说说明；任务分分析；控制方方案设计计；控制流流程分析析；总结；附件。设计期限限： 220111 年006月006日 至 20111 年年06月月10日日指导老师师： 设计任务务说明1.1课课题简介介自动化生生产过程程中，物物品输送送系统是是连接各各个生产产单元的的关键设设备，系系统通常常由传送送带机构构、物品品移动机机构和物物品输送送小车等等组成。传送带带一般采采用电动动机驱动动，物品品移动机机构可以以采用电电动机驱驱动，页页可以采采用液压压系统驱驱

5、动，运运送小车车为电动动机驱动动。本题目针针对运送送系统设设备设计计相应的的电器控控制系统统。图示示输送系系统有成成直角分分布的22条输送送带、附附属带的的物品移移动机构构和1辆物品品运送小小车组成成。物品品输送系系统将位位于传送送带1始端的的物品送送至尾端端，然后后通过物物品移动动机构将将物品送送到传送送带2的始端端，传送送带2传送物物品至尾尾端，并并通过物物品移动动机构将将物品推推入传送送小车，运送小小车运送送物品到到其他指指定地点点。系统统中传送送带和运运送小车车由电动动机驱动动，物品品移动机机构采用用液压系系统驱动动，通过过行程开开关检测测各个运运动部件件是否达达到预定定位置。1.2

6、课程设设计的目目的机电传传动控制制课程程设计为为该课程程的实践践环节，在本课课程设计计的过程程中，通通过课程程设计实实践环节节巩固和和加强机电传传动控制制课程程所学的的知识，掌握课课程知识识实际应应用的能能力。学学会运用用机电传传动控制制的原理理和分析析问题、解决问问题的方方法。同同时在设设计过程程中，综综合已学学的知识识，完成成简单完完整的控控制系统统设计，以增加加控制系系统设计计能力；并在联联机程序序调试过过程中，增加实实际操作作能力。2 课程程设计任任务分析析2.1 设备备机构组组成分析析流水线产产品检测测与分选选系统是是一种高高效率自自动化产产品质量量检验分分类专用用设备，系统由由产品

7、输输送机构构，产品品质量检检测机构构，产品品分类机机构，及及成品与与次品收收纳机构构组成。流水线产产品检测测与分选选系统的的输送机机构采用用电动机机驱动，分类机机构采用用气动系系统驱动动，由电电气控制制系统实实现自动动工作过过程控制制，是典典型的机机电或机机电液一一体化的的自动化化的自动动化设备备。流水线产产品检测测与分选选系统工工作时，待检测测和装箱箱产品由由输送带带1送往往质量检检测位置置，质量量检测头头检测为为合格产产品将继继续前移移，通过过计数传传感器后后落入成成品箱，否则由推推板推入入次品箱箱。采用用行程开开关检测测与控制制推板的的位置，同时采采用行程程开关检检测空箱箱是否到到达预定

8、定位置。流水线线产品检检测与分分选系统统结构与与自动工工作过程程功能如如图31所示。图311流水线线产品检检测与分分选系统统组成结结构与工工作过程程示意图图2.2 设备工工作过程程分析2.2.1流水水线产品品检测与与分选系系统工作作过程流水线产产品检测测与分选选系统工工作过程程如图3320所示示。由人人工将产产品放置置在传送送带上，启动自自动工作作过程，输送带带1启动动，待检检测装箱箱的产品品向前移移动，到到达检测测位置，检测传传感器检检测产品品是否合合格，依依据检测测结果，成品进进入成品品箱，次次品进入入次品箱箱，进入入成品箱箱的产品品经过计计数，满满箱为1100件件，成品品满箱后后。输送送

9、带1停停，输送送带2启启动，移移出满箱箱，移入入空箱到到位，一一次循环环工作结结束，输输送带11运行，开始下下一次工工作循环环。图322流水线线产品检检测与分分选系统统工作过过程2.2.2 流流水线产产品检测测与分选选系统的的控制要要求流水线产产品检测测与分选选系统的的控制要要求，是是控制系系统的功功能必须须满足所所有的工工作要求求。流水水线产品品与分选选系统的的工作要要求包含含三个方方面，工工作方式式要求，工作过程要要求，安安全稳定定工作要要求。（1）流流水线产产品检测测与分选选系统工工作方式式要求为保证流流水线产产品检测测与分选选系统能能够处于于正常工工作，要要求系统统具备二二种工作作方式

10、：输送带带1、22，推板板机构能能够点动动调整；流水线线产品检检测与分分选系统统自动完完成循环环工作过过程。（2）流流水线产产品检测测与分选选系统工工作过程程要求流水线产产品检测测与分选选系统自自动循环环工作过过程需要要满足如如下工作作要求：按下启启动按钮钮，流水水线产品品检测与与分选系系统开始始工作，输送带带1启动动；待测产产品到达达检测位位检测；检测合合格产品品继续前前行，经经过计数数传感器器检测技技术，进进入成品品箱；检测不不合格产产品，前前移到推推板位置置，推板板前移将将产品推推入次品品箱，推推板退回回；成品计计数满1100件件，输送送带1停停，输送送带2启启动，移移出满箱箱；装成品品

11、空箱到到达接成成品位置置，输送送带2停停，输送送带1启启动，开开始新的的检测装装箱循环环。（3）流流水线产产品检测测与分选选系统元元件配置置与工作作要求流水线产产品检测测与分类类系统输输送带11、2驱驱动电动动机为22.2KKW，推推板装置置动作方方向通过过电磁阀阀控制。自动循循环工作作时，电电器元件件工作如如表320所示示。表311电器元元件工作作关系表表工 步输送带推板主令电器器带1，MM1带2，MM2YV1YV2启 动 系 统统+-SB2检 测+-SQ3、SQ44合 格+-SQ1计 数 箱 满满-+-SQ2不合格次次品出推推板进+-+-SQ5推 板 退 回回+-+SQ6注：加号号，电器器

12、元件为为得电状状态，减减号，电电器元件件为失电电状态。（4）流流水线产产品检测测与分选选系统安安全稳定定工作要要求具有运运动部件件安全工工作的联联锁功能能；具有位位置保护护功能（如极限限位、越越位、相相对位置置保护）电气控控制系统统具有短短路，电电动机过过载保护护功能；具有应应急操作作功能；具有照照明、指指示灯辅辅助功能能。3 控控制方案案设计3.1 总体方方案设计计总体方案案设计阶阶段是设设计的初初步阶段段，在此此阶段，通过对对设备的的工作要要求分析析、工作作环境和和条件分分析、操操作与安安全要求求分析、电气控控制装置置技术可可行性分分析和经经济性分分析，确确定电气气控制系系统装置置的技术术

13、性能、基本构构建形式式以及主主要技术术参数。3.1.1控制制要求分分析依据流水水产品检检测与分分选控制制系统设设计任务务分析，确定设设备条件件和控制制要求如如下（1）电电气控制制系统的的控制对对象为一一进行自自动循环环流水线线产品检检测与分分选的设设备，采采用电气气-液压压-机械械组合的的传动方方式进行行驱动和和控制。设备位位于温带带室内车车间，工工作环境境较好，对控制制系统无无特殊要要求；（2） 设备安安装在加加工车间间，由车车间低压压电网供供电，设设备驱动动电压3380VV，供电电频率550赫兹兹；（3）设设备电气气控制为为普通开开关量控控制，要要求自动动完成检检测与分分选过程程，单个个运

14、动部部件能够够独立调调整操作作，同时时设备具具有电气气保护及及联锁保保护等功功能；（4）设设备驱动动电动机机由设备备设计人人员选定定，设配配置有22台交流流异步电电动机，电源要要求交流流电压3380VV，电动动机无制制动要求求，电动动机功率率不大，可采用用直接启启动方式式启动；液压系系统使用用气动换换向阀阀阀电磁铁铁工作电电压为直直流244v.3.1.2 控控制方案案由设备条条件和控控制要求求分析结结果可确确定控制制方案如如下流水线产产品检测测与分选选控制系系统采用用开关量量控制；基于设备备自动工工作的要要求，选选用PLLC为主主要控制制器件构构成控制制系统，由于控控制对象象为单片片设备，控制

15、系系统属于于小型系系统，因因此选用用三菱公公司型号号为FXX2N-48MRR-D的的PLCC产品；由工作要要求确定定，控制制系统可可运行22种模式式下即全全自动工工作循环环，手动动调整工工作；2台电动动机均为为直接启启动控制制，单方方向转动动。电动动机无制制动控制制；电动机驱驱动电路路为三相相电源供供电，线线电压3380VV；PLC主主机工作作电源为为交流电电源，电电源2220V，交流接接触器线线圈使用用交流电电源，电电压2220V；气动阀阀使用224V直直流电源源，主令令控制电电器及行行程开关关等使用用24VV直流电电源；控制系统统具有短短路和过过载保护护功能，机床各各运动部部件之间间具有联

16、联锁保护护功能；使用信号号灯显示示机床工工作状态态。3.2 电气系系统设计计统设计计流水线产产品检测测与分类类系统的的电气控控制系统统主要有有两部分分组成，即电动动机驱动动系统（主电路路）和由由PLCC设备构构成的控控制部分分，驱动动系统通通过交流流接触器器主触点点控制电电动机电电路的断断开与接接通，采采用熔断断器和热热继电器器进行短短路和过过载保护护，同时时采用控控制变压压器和整整流器。系统电路路图如图图3-33所示，电器元元件明细细表如表表3-22所示： 图3-33 流水水线产品品检测与与分类系系统的电电气控制制系统电电路图表3-22电器元元件明细细表符号名称及用用途符号名称及用用途M1输

17、送带11电动机机TC控制变压压器M2输送带22电动机机FU1一一FU55短路保护护熔断器器KM1输送带11电动机机的起动动接触器器FR1一一FR22过载保护护继电器器KM2输送带22电动机机的起动动接触器器HL1气阀系统统工作指指示灯SQ1产品合格格检验HL2M1工作作状态指指示灯SQ2产品计数数传感器器HL3M2工作作状态指指示灯SQ3次品空箱箱到位行行程开关关HL4调整工作作状态指指示灯SQ4成品空箱箱到位行行程开关关HL5正品指示示灯SQ5推板原位位行程开开关HL6次品指示示灯SQ6推板前移移行程开开关SB1总停按钮钮SA1自动工作作方式选选择开关关SB2M1启动动按钮SA2M1工作作选

18、择开开关SB3开始自动动循环按按钮SA3M2工作作选择开开关SB4停止自动动循环按按钮QFPLC电电源开关关SB5M1点动动前进QS电源隔离离开关SB6M2点动动前进FR1、FR22过载保护护热继电电器SB7推板前进进按钮YV1控制推板板电磁阀阀电磁铁铁SB8推板复位位按钮YV2控制推板板电磁阀阀电磁铁铁3.3 电气气控制系系统设计计电气控制制系统中中由PLLC构成成控制部部分控制制部分需需要接受受机床设设备的控控制信号号，需要要对所有有信号按按程序要要求进行行计算，并将计计数结果果作为输输出信号号送到机机床设备备上被控控制电器器，以实实现设备备的运动动控制。控制部部分的工工作要求求及PLLC

19、的使使用特点点，形成成控制系系统的三三个主要要工作内内容，即即设备的的控制与与驱动信信号分析析，制定定控制流流程和编编制控制制程序。3.3.1 系系统控制制与信号号分析由设备条条件和控控制要求求分析，流水线线产品检检测与分分类系统统信号分分为输入入信号和和输出信信号两大大类，其其中，输输入信号号又包括括主令控控制信号号和传感感器信号号，输出出信号包包括控制制交流接接触器工工作线圈圈，控制制气动阀阀电磁铁铁的信号号和各种种照明及及指示灯灯信号。（1）输输入信号号分析机床床设备中中要求，流水线线产品检检测与分分类系统统有如下下几类输输入开关关信号完成起起、停控控制的按按钮开关关信号，电器元元件为：

20、SB11、SBB2；完成工工作方式式选择的的选择开开关信号号，电器器元件为为：SAA1、SSA2、SA33；完成点点动调整整的按钮钮开关信信号，电电器元件件：SBB3、SSB4、SB55、SBB6、SSB7；完成设设备自动动运行过过程中获获得设备备状态信信号的传传感器信信号，电电器元件件为：行行程开关关SQ11、SQQ2、SSQ3、SQ44、SQQ5、SSQ6。（2）床床设备中中要求，流水线线产品检检测与分分类系统统有如下下几类输输出驱动动电器元元件控制电电动机电电路接通通与断开开的交流流接触器器工作线线圈，电电器元件件为：KKM1、KM22；控制驱驱动的气气动阀电电磁铁，电器元元件为：YV1

21、1、YVV2；控制显显示机床床设备工工作状态态的显示示灯，电电器元件件为：HHL1、HL22、HLL3、HHL4、HL55、HLL6；3.4 I/OO分配表表电器元件件信号与与PLCC通道分分配的目目的是为为每一个个需要PPLC处处理的设设备信号号获得进进入PLLC的通通道和存存放信号号状态的的地址。依据控控制方案案选定的的三菱FFX2nn系列PPLC产产品，以以及对设设备信号号分析结结果，电电器元件件与PLLC连接接的通道道分配如如表3-3所示示。 表表3-33电器元元件信号号与PLLC连接接的通道道分配表表输 入入输 出出元件通道地址址说 明明元件通道地址址说 明明SQ1X0111产品合格

22、格检验HL1Y0011气阀系统统工作指指示灯SQ2X0122产品计数数传感器器HL2Y0022M1工作作状态指指示灯SQ3X0133次品空箱箱到位行行程开关关HL3Y0033M2工作作状态指指示灯SQ4X0144成品空箱箱到位行行程开关关HL4Y0044调整工作作状态指指示灯SQ5X0155推板原位位行程开开关HL5Y0055正品指示示灯SQ6X0166推板前移移行程开开关HL6Y0066次品指示示灯SA1X0066自动工作作方式选选择开关关YV1Y0211控制推板板电磁阀阀电磁铁铁SA2X0077M1工作作选择开开关YV2Y0222控制推板板电磁阀阀电磁铁铁SA3X0100M2工作作选择开开

23、关KM1Y0100输送带11电动机机的起动动接触器器YV1Y0211控制推板板电磁阀阀电磁铁铁KM2Y0122输送带22电动机机的起动动接触器器YV2Y0222控制推板板电磁阀阀电磁铁铁X0211旋转编码码器SB1X0000总停按钮钮SB2X0011M1启动动按钮SB3X0022开始自动动循环按按钮SB4X0033停止自动动循环按按钮SB5X0044M1点动动前进SB6X0055M2点动动前进SB7X0177推板前进进按钮SB8X0200推板复位位按钮3.5 I/OO端子接接线图根据流水水线产品品检测与与分类系系统的电电气控制制系统电电路图绘绘制出多多流水线线产品检检测与分分类系统统的电气气控

24、制系系统I/O端子子接线图图，如图图3-44所示：图3-44流水线线产品检检测与分分类系统统的电气气控制系系统I/O端子子接线图图4 控控制流程程分析4.1 功能图图设计完成成的设备备自动工工作流程程图如图图4-11所示图4-11 流水水线产品品检测与与分选系系统控制制流程图图4.2 梯形图图根据前一一节的流流程图，在三菱菱编程软软件fxxgpwwin上上绘制梯梯形图，如图44-2所所示图4-22 流水水线产品品检测与与分选系系统自动动工作梯梯形图4.3 指令表表在三菱编编程软件件fxggpwiin上把把梯形图图自动转转化为指指令表如如图4-3所示示图4-33 流水水线产品品检测与与分选系系统

25、自动动工作指指令表5 课课程设计计总结短暂的课课程设计计已经结结束，我我感觉这这次课设设的时间间有些紧紧张，但但着实受受益匪浅浅。当初初拿到课课题时，由于平平时基础础不扎实实，不知知道如何何下手，但是紧紧迫的时时间又不不容我拖拖拉。在在把课本本内容复复习了下下后，仿仿照课程程设计指指导书的的范例，用了一一晚上的的时间构构思了一一下控制制流程图图的基本本布局，将所需需要的元元器件对对应列好好了表格格。周三三下午和和晚上完完成了控控制流程程图，周周四编程程和进一一步改进进。首先需要要完成控控制流程程图的设设计。由由两条传传送带确确定用两两电机直直接启动动运行；在系统统开始工工作之前前需要用用X00

26、06(自自动/手手动工作作方式选选择开关关)进行行模式判判断；自自动循环环运行时时，在各各个行程程开关到到位、MM1电机机选择按按钮按下下的情况况下方可可启动运运行；在在产品经经过SQQ1（产产品合格格检验传传感器）时需要要对产品品进行计计次品判判别，所所以需要要用到移移位寄存存器，次次品将在在下一个个脉冲（由旋转转编码器器输出）时被推推板推入入次品箱箱；在成成品进入入成品箱箱之前需需要进行行计数，因此需需要用到到计数器器；从完完善的角角度考虑虑，在推推板将次次品推出出时，MM1电机机应有一一个延时时启动的的过程，确保下下一个产产品到达达推板位位置时推推板已经经回到原原位，产产品不会会因为触触

27、碰到推推板而影影响生产产过程；完成一一次循环环后需要要判别是是否有停停止循环环信号；在手动动控制推推板的前前进后退退时需要要用到互互锁，在在推板到到达两个个极限位位置时需需要自动动停止推推板的运运动。以以上是控控制流程程图设计计的基本本思路。在涉及移移位寄存存器的问问题时，三个接接入端分分别为SSQ1（产品合合格检验验传感器器）、XX0211（旋转转编码器器）、X0003(停停止循环环按钮)，其中中X0221是旋旋转编码码器，这这是精确确控制和和判断产产品的关关键，此此图中未未提供旋旋转编码码器，与与老师讨讨论后已已经在图图中加上上。在控控制流程程图中不不论从正正品还是是次品分分支走，均需判判

28、断完成成相关动动作后是是否有停停止自动动循环信信号输入入，有无无此信号号影响到到下一步步系统的的动作。完成控制制流程图图后进行行绘制梯梯形图。其中移移位寄存存器命令令花了挺挺长时间间，查阅阅资料后后确定使使用左移移命令SSFTLL X0021 K8 K1，其中KK8表示示M0-M7八八位，在在所借得得的可可编程控控制器入入门与应应用实例例（三菱菱FX22n系列列）中中，M77M00依次由由左到右右从高到到低排列列，左移移时先从从M0开开始依次次向左移移至M77，高位位溢出，K1表表示从XX0211开始的的一位同同时表示示在X0021有有输入的的条件下下每次左左移一位位，通过过M0位位判断是是正

29、品还还是次品品，因从从SQ11产品检检验传感感器到推推板只移移动了一一个产品品位置，所以通通过M11位判断断次品是是否到达达推板位位置。由由于时间间有些紧紧张，在在绘制梯梯形图时时难免手手忙脚乱乱，有些些转移点点和转移移条件没没有搞清清楚，不不是十分分完善，对一些些诸如定定时器、计数器器、移位位寄存器器的使用用很生疏疏，我想想如果平平时上课课更集中中一点课课后花点点时间，这样的的情况会会有所改改善。本次课程程设计中中，我认认为整体体的控制制流程图图、通道道分配、端子接接线、梯梯形图的的编制完完成地还还可以，本来不不是很懂懂这方面面的东西西现在相相当于很很好地复复习了一一下。但但是在控控制流程程

30、图的自自动循环环与停止止自动循循环的衔衔接那里里布置得得不是很很好，因因此可能能会影响响到局部部的梯形形图编制制，自己己感觉在在这一块块有点混混乱，没没有范例例中那么么次序井井然。虽然这次次课设遇遇到的困困难不少少，但是是通过自自己的分分析、老老师的讲讲解能够够较好的的解决。通过这这次实践践，极大大地增强强了自己己对PLLC及其其工业应应用的理理解，提提高了继继续学习习的兴趣趣。参考文献献6海海心、赵赵华主编编.机电电传动控控制.高高等教育育出版社社出版.20008年6周周军、海海心.电电器控制制及PLLC.北北京：机机械工业业出版社社,20001,66海海心、马马银忠 刘树青青主编.西门子子

31、PLCC开发入入门与典典型实例例.人民民邮电出出版社.20009年11月6宋宋伯生.PLCC编程实实用指南南.北京京：机械械工业出出版社，20007，226陈陈志新，宗学军军.电器器与PLLC控制制技术.北京：北京大大学出版版社，中中国林业业出版社社20006，886付付家才，PLCC实验与与实践.北京：高等教教育出版版社,220066,56胡胡健. 西门子子S7-3000PLCC应用教教程. 北京：机械工工业出版版社.220077，3 6汪汪小澄、袁立宏宏，张世世荣. 可编程程序控制制器运动动控制技技术.北北京：机机械工业业出版社社，20006，16洪洪志育. 例说说PLCC. 北北京：人人

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