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大小球分揀傳送機械PLC控制梯形圖的設計與調試

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更新時間：2015-03-29
發布人：花開那時丶

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大小球分揀傳送機械PLC控制梯形圖的設計與調試
目錄
摘要 2
第一章 PLC應用系統設計基礎知識 3
1.1 PLC控制系統設計的原則和內容。 3
1.2 PLC的選型 3
1.2.1 性能與任務相適應 4
1.2.2 PLC的處理速度應滿足時實控制的要求 4
1.2.3 PLC應用系統結構合理、機型系列應統一 4
第二章 PLC在大小球的分揀系統中的設計............ .....5
2.1 系統的功能.......................................5
2.2 大小球分揀系統的結構............................5
2.3 I/O編址及工作框圖................................6
2.4 大小球分揀的設計思想............................7
2.5 機械手分揀球控制系統的接線圖.....................8
第三章機械手分揀大小球系統的控制程序.................9
3.1 機械手分揀大小球控制的程序流程圖.................9
3.2 機械手分揀大小球控制程序的梯形圖...............10
第四章總結..........................................17
致謝................................... .............18
參考文獻............................................19

摘要

機械手的積極作用正日益為人們所認識，其一，它能部分地代替人的勞動并能達到生產工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送。因為，它能大大地改善工人的勞動條件，加快實現工業生產機械化和自動化的步伐。因此，受到各先進單位的重視并投入了大量的人力物力加以研究和應用。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲的場合，應用得更為廣泛。在我國，近代幾年來也有較快的發展，并取得一定的成果，受到各工業部門的重視。在生產過程中，經常要對流水線上的產品進行分撿，本課題擬開發物料搬運機械手，采用的德國西門子S7-200系列PLC，對機械手的上下、左右以及抓取運動進行控制。用于分撿大小球的機械裝置。我們利用可編程技術，結合相應的硬件裝置，控制機械手完成各種動作。

關鍵詞：機械手、 PLC、大小球

第一章 PLC應用系統設計基礎知識
PLC應用系統設計主要包括硬件設計、軟件設計、施工設計和安裝調試等內容。本課程設計著重在系統設計和程序設計。
1.1 PLC控制系統設計的原則和內容。
PLC的選擇除了應滿足技術指標的要求外，還應著重考慮產品的技術支持與售后服務等情況。
最大限度地滿足被控對象或產生過程的控制要求。對于一些原來用繼電接觸器線路不易實現的要求，使用PLC后，將很容易實現。
在滿足控制要求前提下，力求使控制簡單、經濟、操作和維護方便。對一些過去較為繁瑣的控制可利用PLC的特點加以簡化，通過內部程序化外部接線及操作方式。
保證控制系統的安全、可靠。同時采取“軟件兼施”的辦法。
考慮到生產的發展和工藝的改進，選擇PLC容量及I/O點數時，應適當留有裕量。一個系統完成后，往往會發現一些原來沒有考慮到的問題，或者新提出的問題，如果事先留有裕量。則PLC系統極易修改。同時對日后系統工藝的變更提供方便。當然對于不同的用戶，要求的側重點不同，設計的原則也應有所區別，如果以提高產品和安全為目標，則應將系統可靠性放在設計的重點，設置考慮采取冗余控制系統；如果要求系統改善信息管理，則應將系統通信能力與總線網絡設計加以強化；如果系統工藝經常變更，則事先充分考慮。
1.2 PLC的選型
在滿足控制要求的前提下，選型時應選擇最佳的性能價格比，具體考慮以下幾點。
1.2.1 性能與任務相適應
對于開關量控制系統的應用系統，當對控制要求不高時，可選用小型PLC（如西門子公司S7-200系列PLC或OMON公司系列CPM1A/CPM2A型PLC）就能滿足要求，如對小型泵的順序控制、單臺機械的自動控制等。
對于以開關量控制為主，帶有部分模擬量控制的應用系統，如對工業生產中常遇到的溫度、壓力、流量、液位等連續量的控制，應選用帶有A/D轉換的模擬量輸入模塊和帶有D/A轉換的模擬量輸出模塊，配接相應的傳感器、變送器和驅動裝置，并且選擇運算功能較強的中小型PLC，如西門子公司的S7-300系列PLC或OMRON公司的COM/CQM1H型PLC。
對于比較復雜的中大型控制系統，如閉環控制、PID調節、通信聯信網4等，可選用中大型PLC（如西門子公司的S7-400系列PLC或OMRON公司的C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1等PLC）。當系統的各個控制對象分布在不同的地域時，應根據各部分的具體要求來選擇PLC，一組成一個分布式的控制系統。
1.2.2 PLC的處理速度應滿足時實控制的要求
PLC工作時，從輸入信號控制存在著滯后現象，即輸入量的變化，一般要在1～2個掃描周期之后才能反映到輸出端，這對于一般工業控制是允許的。但有些設備的實時性要求教高，不允許有教大的滯后時間。例如，PLC的I/O點數在幾十到幾千點范圍內，這時用戶應用程序的長短對系統的響應速度會有較大的差別。滯后時間應控制在幾十毫秒之內，應小于普通繼電器的動作時間。
1.2.3 PLC應用系統結構合理、機型系列應統一
PLC的結構分為整體式和模塊式兩種。整體式結構把PLC的I/O和CPU放在一塊電路板上，省去插接環節，體積小，每一I/O點的平均價格比模塊式的便宜，適用于工藝過程比較穩定、控制要求比較簡單的系統。模塊式PLC的功能擴展，I/O點數的增減，輸入與輸出點數的比例，都比整體式靈活。維修更換模塊、判斷與處理故障快方便，適用于工藝過程變化教多、控制要求復雜的系統。在使用時，應按實際具體情況進行選擇。
結合以上幾點，在設計PLC機械手在大小球分選系統中用的PLC的選型為西門子S7-200系列的可編程控制器。
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