设计题目名称：PLC在大小球分拣传送装置中的应用
学生姓名：周树奎
摘要
本设计是研制自动化程度高、工作可靠、稳定的机械臂控制系统，使其完成分拣大小球的全自动的机械设计。本文阐述了应用西门子公司的具有高性能价格比的微型可编程控制器S7-200 PLC的自动分拣大小球控制系统。该系统充分利用了学习中讲述的可编程控制器（PLC）的多方面的设计知识和方法，实现了机械臂从原点的下降、判断、抓取、上升、摆动、释放、还原等一系列的动作完成这一工序。这一控制系统的实现和应用，充分体现了PLC系统在工业现场的应用，PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能，根据设计和不同的需求改变数据和状况，还可以使其应用的范围更加广泛。
关键词：西门子、可编程控制器、自动控制、大小球分拣
目录
第一章PLC系统设计的基础知识 (1)
1.1 PLC控制系统的构成与特点 (1)
1.1.1PLC控制系统的构成 (1)
1.1.2 PLC控制系统的特点 (2)
1.2 PLC的产生与定义 (2)
1.3 PLC的结构 (3)
1.3.1 LC的基本组成 (3)
1.4 PLC的应用、分类及程序语言 (6)
1.4.1 PLC的应用 (6)
1.4.2 PLC的分类 (7)
1.4.3 PLC程序语言 (7)
第二章PLC的基本指令介绍 (8)
2.1 基本逻辑指令 (8)
2.1.1 位逻辑指令 (8)
2.1.2 置位/复位指令 (10)
2.1.3 定时器指令 (10)
2.2 顺序控制指令 (11)
2.2.1 顺序控制指令介绍 (11)
2.2.2 顺控指令的使用 (11)
2.2.3 使用说明 (12)
第三章PLC在大小球分拣系统中的设计 (13)
3.1 PLC分拣大小球的控制要求 (13)
3.2分拣大小球的系统结构示意图 (14)
3.3分拣大小球控制接线图 (15)
3.3.1 大小球分拣控制电路图 (15)
3.3.2 接线时注意事项 (15)
第四章大小球分拣系统的PLC程序设计 (17)
4.1 I/O点分配 (17)
4.2 程序指令表 (17)
4.3 状态流程图 (18)
4.4 程序梯形图 (18)
4.5 程序调试 (25)
总结 (26)
参考文献 (27)
致谢 (28)
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第一章 PLC 系统设计的基础知识
1.1 PLC 控制系统的构成与特点
1.1.1 PLC 控制系统的构成
通常机械设备的电气控制主要由控制电器、保护电器和电动机等组成。如图1-1所示
的某台设备电气系统控制柜包括PLC 、断路器、变频器、交流接触器、中间继电器、热继电器和变压器等主要电气器件。
图1-1 内装PLC 的电气控制柜
图1-2所示为继电器电气控制系统和PLC 电气控制系统框图。可以看出，它们的控制方式不同，继电器控制属于继电器硬件连线控制方式，PLC 控制属于存储程序控制方式。PLC 利用程序中的“软继电器”取代传统的物理继电器，使控制系统的硬件结构大大简化，具有体积小、价格便宜、维护方便、编程简单、控制功能强、可靠性能高等一系列优点。因此，目前PLC 电气控制系统在各个行业机械设备的电气控制中得到非常广泛的应用。
断路器
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（a）继电器电气控制系统（b）PLC电气控制系统
图1-2 电气控制系统框图
图1-3给出了一个PLC控制简图，说明PLC电气控制系统的工作原理。在图2-3中，启动/停止按钮分别接PLC的输入端I0.0和I0.1,交流接触器的线圈接PLC的输出端Q0.0，PLC程序对启动/停止按钮的状态进行逻辑运算，运算的结果决定了输出端Q0.0是否接通或断开交流接触器线圈的电源，从而控制电动机的工作状态。
图1-3 PLC控制简图
1.1.2 PLC控制系统的特点
（1）硬件结构简单
继电器控制逻辑是通过大量的物理继电器连线来实现的，结构复杂；而PLC控制逻辑是由程序（软继电器）构成，取消了中间继电器和时间继电器等控制器件，大大简化了硬件连线。
（2）逻辑控制更改方便
要改变继电器控制逻辑必须重新接线，工作量很大，因此有的用户宁愿拆除旧的控制柜面而另外重新做一个电气控制柜；而修改PLC的控制逻辑只需要重新编写或更改用户程序即可。
（3）系统稳定、维护方便
PLC性能指标高，抗干扰性强，能在工业生长环境下长期稳定的工作。据统计，PLC 控制系统的电气故障仅为相应功能的继电器控制系统故障的5%。当电路发生故障时，可根据PLC输入/输出端的LED显示来判断产生故障的部位，迅速的排出故障。
1.2 PLC的产生与定义
自20世纪60年代起，工业产品生产呈现多品种、小批量的趋势，而当时各种生产流水线的电气控制系统基本上都是由继电器-接触器控制系统构成的，产品的每次变更都直接
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导致电气控制系统的重新设计和安装。为了尽可能减少重新设计和安装电气系统的工作量，人们设想利用计算机的控制功能制造一种新型的工业控制装置。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台可编程控制器，在美国通用汽车公司的自动装配线上使用，取得了巨大的成功。之后，PLC很快在世界各国的工业领域推广应用。
国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则而设计。”
总之，PLC是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有多种类型的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。PLC产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件要根据实际需要进行选用配置，其软件要根据用户的控制要求进行设计。
1.3 PLC的结构
1.3.1 PLC的基本组成
PLC主要由CPU、存储器、I/O接口、通信接口和电源等几部分组成，如图2-5所示。
图1-5 PLC的硬件结构
（1）中央处理器CPU
CPU是PLC的逻辑运算中心，协调系统工作。
（2）存储器
PLC的存储器ROM（只读存储器）中固化着系统程序，用户不可修改。存储器RAM （随机存储器）中存放用户程序和工作数据，在PLC断电时为了防止RAM中的信息丢失，由锂电池供电。
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（3）电源
PLC的电源是一种将外部电源转换为PLC内部元器件使用的各种电压（通常是5V、24V DC）的开关稳压电源。备用电源采用锂电池。
（4）通信接口
通信接口是PLC与外界进行交换信息和写入程序的通道，S7-200系列PLC的通信接口类型是RS-485。
（5）输入接口
输入接口用来完成输入信号的引入、滤波及电平转换。输入接口电路如图1-6所示。输入接口电路的主要器件是光耦合器。光耦合器可以提高PLC的抗干扰能力和安全性能，进行高低电平（24V/5V）转换。
图1-6 PLC输入接口电路
输入接口电路的工作原理如下：当输入端按钮SB未闭合时，光耦合器中发光二极管不导通，光敏晶体管截止，放大器输出高电平信号到内部数据处理电路，输入端口LED指示灯灭；当输入端按钮ＳＢ闭合时，光耦合器中发光二极管导通，光敏晶体管导通，放大器输出低电平信号到内部数据处理电路，输入LED指示灯亮。对于S7-200直流输入系列的PLC，输入端直流电源额定电压为24V，输入接口公共端1M既可以接24V的正极，也可以接24V的负极。
（6）输出接口
PLC的输出接口3种形式：继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出，如图1-7所示。
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图1-7 PLC输出接口电路
1、继电器输出电路：
该种输出电路形式外接电源既可以是直流，也可以是交流。PLC继电器输出电路形式允许负载一般是AC250V/50V以下，负载电流可达2A，容量可达80～100VA（电压×电流），因此，PLC的输出一般不宜直接驱动大电流负载。
PLC继电器输出电路的形式继电器触点的使用寿命也有限制。此外，继电器输出的响应时间也比较慢（10ms）左右，因此，在要求快速响应的场合不适合使用此种类型的电路
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输出形式。当连接感性负载时，为了延长继电器触点的使用寿命，对于外接直流电源时的情况，通常应在负载两端加过电压抑制二极管；对于交流负载，应在负载两端加RC抑制器。
2、晶体管输出电路：
晶体管输出电路形式相比于继电器输出响应快，适用于要求快速响应的场合；由于晶体管是无机械触点，因此比继电器输出电路形式的寿命长。晶体管输出型电路的外接电源只能是直接电源，这是其应用局限的一方面。另外，晶体管输出驱动能力要小于继电器输出，允许负载电压一般为DC5V～30V，允许负载电流为0.2A～0.5A。这两点的使用晶体管输出电路形式时要注意。
3、双向晶闸管输出电路：
双向晶闸管输出电路只能驱动交流负载，响应速度也比继电器输出电路形式要快，寿命要长。双向晶闸管输出的驱动能力要比继电器输出的要小，允许负载电压一般为AC85～242V；单点输出电流为0.2A～0.5A，当多点共用公共端时，每点的输出电流应减小（如单点驱动能力为0.3A的双向晶闸管输出，在4点共用公共端时，最大允许输出为0.8A/4点）。
对于电阻负载而言，继电器输出的PLC每点电流为为2A，个别型号的PLC 每点负载电流高达8～10A，晶闸管和晶体管输出型PLC负载电流一般在0.3～
0.5A
1.4 PLC的应用、分类及程序语言
1.4.1 PLC的应用
PLC主要应用于以下几个方面。
（1）开关量逻辑控制
这是PLC最基本的控制，可以取代传统的继电器控制系统。
（2）模拟量控制
除了开关量控制以外，PLC还可以接受、处理和控制连续变化的模拟量，如温度、压力、速度、电压、电流等。
（3）运动控制
PLC可以控制步进电机、伺服电机和交流变频器，从而控制机件的运动方向、速度和位置。
（4）多级控制
PLC可以实现与其他PLC、上位机、单片机互相交换信息，组成自动化控制网络。
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1.4.2 PLC 的分类
PLC 按结构形状可分为整体式和模块式。整体式的PLC 具有结构紧凑、体积小、重量轻、价格低的优势，适合一般电气控制。整体式的PLC 也称为PLC 的基本单元，在基本单元的基础上可以加装扩展模块以扩大其使用范围。模块式的PLC 是把CPU 、电源、输入接口、输出接口等做成独立的单元模块，具有配置灵活，组装方便、便于扩展的优势，适合输入输出点数差异较大或有特殊功能要求的控制系统。
PLC 按输入/输出接口（I/O 接口）点数可分为小型机、中型机和大型机。I/O 点数小于128点为小型机；I/O 点数在129～512点为中型机；I/O 点数在512点以上为大型机。PLC 的I/O 接口数越多，其存储容量也越大，价格也越贵，因此，在设计电气控制系统时应尽量减少使用I/O 接口的数目。
1.4.3 PLC 程序语言
用户的PLC 程序可以用如图1-4所示的梯形图语言或指令表语言编写。梯形图程序主
要由触电、线圈等软元件组成，触点代表逻辑的“输入条件”，线圈代表逻辑的“输出结果”,程序的逻辑运算按从左到右、从上倒下的方向执行。触点和线圈等组成独立电路称为网络，允许以网络为单位，给梯形图加注释，通常程序按网络编号的顺序执行。
程序的梯形图与继电器系统电气原理图类似。梯形图程序仿真电路中电流的流动，通过一系列的逻辑输入条件，决定是否有逻辑输出。一个梯形图程序包括左侧提供“电流”的母线，闭合的触点允许电流通过它们流到下一个元件，而打开的触点阻止电流的流动。例如，图1-4所示的梯形图程序中，当触点I0.0（常开触点）闭合时，线圈Q0.0通电；当触点I0.1（常闭触点）闭合时，线圈Q0.1通电。指令表语言类似于计算机的汇编语言。用户既可以输入梯形图，也可以输入指令表，梯形图和指令表之间可由编程软件自动转化。
图1-4 程序梯形图和指令表
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第二章 PLC的基本指令介绍
指令是用户程序中最小的独立单位，由若干条指令顺序排列在一起就构成了用户程序。
在S7-200的编程软件中，用户可以选用梯形图LAD（ladder）、功能块图（Function Block Diagram）或语句表STL（Statement List）等编程语言来编制用户程序。
语句表和梯形图语言是一个完备的指令系统，支持结构化编程方法，而且两种编程语言可以相互转化。在用户程序中尽管它们的表达形式不同，但表示的内容却是相同或相似的。
2.1 基本逻辑指令
此类指令是PLC中最基本最常用的一类指令，主要包括位逻辑指令、堆栈操作指令、置位/复位指令、立即指令以及微分指令等。
2.1.1 位逻辑指令
位逻辑指令主要用来完成基本的位逻辑运算及控制。
（1）LD、LDN和=（Out）指令
LD（Load）、LDN（Load Not）：取指令。启动梯形图任何逻辑块的第一条指令时，分别连接动合触点和动断触点。
=（Out）：输出指令。线圈驱动指令，必须放在梯形图的最右端。
LD、LDN指令操作数为：I、Q、M、T、C、SM、S、V。
=指令的操作数为：M、Q、T、C、SM、S。
图2-1 LD、LDN和=指令梯形图及语句表应用示例
（2）A和AN指令
A（And）：逻辑“与”指令，用于动合触点的串联。
AN（And Not）：逻辑“与非”指令，用于动断触点的串联。
A和AN指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、S、V。
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网络 1
网络 2
I0.1
M0.0
Q0.0
Q0.1
=AN
L D =
Q0.0M0.0I0.2Q1.1
//驱动输出继电器Q0.0//驱动输出继电器Q0.1
//使用逻辑“与非”指令I0.0
I0.2
L D A
I0.0I0.1//使用逻辑“与”指令M0.1
A M0.1//使用逻辑“与”指令
图2-2 A 和AN 指令梯形图及语句表应用示例
（3） O 和ON 指令
O （Or ）：逻辑“或”指令，用于动合触点的并联。 ON （Or Not ）：逻辑“或非”指令，用于动断触点的并联。 O 和ON 指令的操作数为：I 、Q 、M 、SM 、T 、C 、S 、V 。
图2-3 O 和ON 指令梯形图及语句表应用示例
（4）ALD 指令
ALD （And Load ）：逻辑块“与”指令。用于并联电路块的串联连接。 ALD 指令无操作数。
图2-4 ALD 指令梯形图及语句表应用示例
（5）OLD 指令
OLD （Or Load ）：逻辑块“或”指令。用于串联电路块的并联连接。 OLD 指令无操作数。
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图2-5 OLD指令梯形图及语句表应用示例
2.1.2 置位/复位指令
（1）置位指令S
S（SET）：置位指令，将从bit开始的N个元件置1并保持。
STL指令格式如下：S bit, N
其中，N的取值为1～255。
（2）复位指令R
R（RESET）：复位指令，将从bit开始的N个元件置0并保持。
STL指令格式如下：R bit, N
其中，N的取值为1～255。
置位和复位指令应用的梯形图及指令表如图2-6所示。
图2-6 置位和复位指令应用示例
2.1.3 定时器指令
定时器是PLC常用的编程元件之一，S7-200系列PLC有三种类型的定时器，即：通电延时定时器（TON）、断电延时定时器（TOF）和保持型通电延时定时器（TONR），共计256个。定时器分辨率（S）可分为三个等级：1ms、10ms和100ms。
2.2 顺序控制指令
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2.2.1 顺序控制指令介绍
顺序控制指令是PLC生产厂家为用户提供的可使功能图编程简单化和规范化的指令。S7-200 PLC提供了三条顺序控制指令。
一个SCR程序段一般有以下三种功能：
(1) 驱动处理
即在该段状态有效时，要做什么工作，有时也可能不做任何工作。
(2) 指定转移条件和目标
即满足什么条件后状态转移到何处。
(3) 转移源自动复位功能
状态发生转移后，置位下一个状态的同时，自动复位原状态。
2.2.2 顺控指令的使用
在使用功能图编程时，应先画出功能图，然后对应于功能图画出梯形图。如图2-7所示为顺序控制指令使用的一个简单例子
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图2-7 顺序控制指令使用举例
2.2.3 使用说明
顺控指令仅对元件S有效，顺控继电器S也具有一般继电器的功能，所以对它能够使用其它指令；SCR段程序能否执行取决于该状态器（S）是否被置位，SCRE与下一个LSCR 之间的指令逻辑不影响下一个SCR段程序的执行；
不能把同一个S位用于不同程序中；
在SCR段中不能使用JMP和LBL指令，就是说不允许跳入、跳出或在内部跳转，但可以在SCR段附近使用跳转和标号指令；
在SCR段中不能使用FOR、NEXT和END指令；
在状态发生转移后，所有的SCR段的元器件一般也要复位，如果希望继续输出，可使用置位/复位指令；
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第三章 PLC 在大小球分拣系统中的设计
3.1 PLC 分拣大小球的控制要求
（1）根据工艺要求，该控制流程根据吸住的是大球还是小球有两个分支，并且属于选择性分支。分支在机械臂下降之后根据下限开关LS2的通断，分别将球吸住、
上升、右行到LS4（小球位置
I0.4动作）或LS5（大球位置I0.5动作）处下降，然后再释放、上升、左移到原点。其顺序功能图如图3-1所示。在图3-1中有两个分支，若吸住的是小球 ，则I0.2为ON ，执行左侧流程，若为大球，I0.2为OFF ，执行右侧流程。
图3-1 大小球分类传送控制流程图
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（2）正常运行时，按下启动按钮，系统连续循环运行。
（3）系统正在运行时，突然按下停止按钮，系统不能立即停止，要把当前该周期运行完后方可停止。
（4）当系统正在运行时，突然断电后，要保证被抓球体不能被释放， 来电后，手动控制回原点。
3.2 分拣大小球的系统结构示意图
下图3-2为使用传送带将大小球分类选择传送装置的示意图。左上为原点，机械臂的动作顺序为下降、吸住、上升、右行、下降、释放、上升、左行。机械臂下降时，当电磁铁压着大球时，下限位开关LS2（I0.2）断开；压着小球时，LS2接通，以此可判断吸住的是大球还是小球。左、右移分别由Q0.4、Q0.3控制；上升、下降分别由Q0.2、Q0.0控制，吸球电磁铁由Q0.1控制。
图3-2 大小球分类传送装置示意图
3.3分拣大小球控制接线图
3.3.1 大小球分拣控制电路图如图3-3所示
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图3-3 控制接线图
3.3.2 接线时注意事项
（1）底部端子（输入端子及传感器电源）
L+：内部24VDC 电源正极，为外部传感器或输入继电器供电。
M ：内部24VDC 电源负极，接外部传感器负极或输入继电器公共端。 1M 、2M ：输入继电器的公共端口。
I0.0～I1.5：输入继电器端子，输入信号的接入端。 （2）顶部端子（输出端子及供电电源） 交流电源供电：L1、N 、GND 分别表示电源相线、中线和接地线。交流电压为85～265V 。 直流电源供电：L+、M 、GND 分别表示电源正极、电源负极和接地。直流电压为24V 。 1L 、2L 、3L ：输出继电器的公共端口。接输出端所使用的电源。输出各组之间是互相独立的，这样负载可以使用多个电压系列（如AC220、DC24V 等）。
Q0.0～Q1.1：输出继电器端子，负载接在该端子与输出端电源之间。 （3）PLC 不要与PLC 公共接地。
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第四章大小球分拣系统的PLC程序设计
4.1 大小球分拣系统的输入/输出端口分配
4.1.1 大小球分拣系统输入/输出分配表见表4-1
4.2 大小球分拣系统的程序指令表
4.2.1 大小球分拣系统的程序指令表见图4-2
4.3 大小球分拣系统状态流程图
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1．大小球分拣系统状态流程图如图4-1所示
图4-1 大小球分类传送控制流程图
4.4 大小球分拣系统程序梯形图
4.4.1 大小球分拣系统程序梯形图如图4-2所示
河南工业职业技术学院 Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文） 题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 前言 系统在社会各行各业如：物流配送中心、邮局、采矿、港口、码头、仓库等行业得到广泛运用，分拣系统能够大大提高企事业单位该环节的生产效率。 机械臂自动分拣机构的积极作用正日益为人们所认识，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的筛选与传送。因为它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机控制系统的PLC设计，采用的德国西门子S7-200 系列（cpu-224）PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行控制，用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。 关键词：大小球分拣控制系统；PLC；行程开关 目录 第1章设计内容 (3) 1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 (3) 1.2大小球分拣传送机械控制系统功能分析 (4)
第2章大小球分拣传送系统的硬件电路 (5) 2.1按控制要求进行功能分析 (5) 2.2确定I/O信号数量，选择P LC的类型 (6) 2.3分拣大小球控制的I/O接线图 (6) 2.4分拣大小球控制的电器元件配置表 (7) 第3章大小球分拣传送系统的软件设计 (8) 3.1分拣大小球控制的运行框图 (8) 3.2分拣大小球控制程序的梯形图 (9) 3.3分拣大小球控制程序的指令表 (11) 第4章软件硬件调试 (14) 心得体会 (14) 参考文献 (15) 第1章设计内容 1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 学院此次安排我们进行了电气自动化的毕业设计，对我们系统总结学习知识是很有益处的。大学三年我们学到了很多电气的知识和技术，此次毕业设计是对大学学习的知识进行总结和运用，比如继电器--接触器控制和可编程控制器控制等重要章节更是练习紧密。让我们把课本知识很好的应用于实践中去，有助于总体实力的提高。 本次我的课程设计的主要内容：大小球分拣传送机械控制系统设计，如图1-1。
滁州职业技术学院机电系毕业设计 课题：分捡控制系统 设计时间：2011.11～2011.12 班级：机电（1）班 学号：20081401148 姓名：* * * 指导教师：冯巧红
摘要 大、小球分拣传送以其对人们生活的积极影响特别是在工业上的普遍应用不断被人们所认识，作为可操控机械，它能够部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循事先设定的步骤来完成工件的分拣传送，大大地节省了人类的劳动时间，更因其能适应复杂的环境，从而改善了人们的工作环境。随着科技的不断发展，在工业领域其应用范围不断增加，并取得了一定的成果。本课题设计了大、小球的分类选择传送系统，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械臂的上下、左右移动以及对球的抓取和释放的运动过程进行控制。我们利用可编程控制技术，并结合相应的硬件装置，来控制机械臂完成各种动作，实现大小球的分类选择传送。 关键词：PLC , 大小球, 机械臂, 原点显示
目录 摘要 (1) 第1章概述 (4) 1.1选题背景 (4) 1.2可编程控制器介绍 (4) 1.3控制要求 (5) 第2章硬件设计 (6) 2.1 主电路设计 (6) 2.2 I/O地址分配及接线图 (7) 2.3 元件的选择 (8) 第3章软件设计 (10) 3.1系统流程图 (10) 3.2顺序功能图 (11) 3.3梯形图和指令表 (12) 3.4程序分析 (16) 第4章软硬调试 (17) 4.1系统调试 (17) 4.2 使用说明 (17) 设计感想 (18) 参考文献 (19)
第1章概述 1.1选题背景 大、小球选择分类传送作为工业中器件选择传送的一个写照，在工业控制中它的应用领域不断拓宽。它能够通过编程来完成各种预期的作业任务，并能在各种复杂环境中工作，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其在人工智能方面大大地增加其效率，同时也改善了人类的工作环境与工作强度。 中国在科技发展方面发展水平较低，在工业中分拣传送劳动密集型还占有相当大的份额。由于人的劳动能力有限，并且人不能持续长时间的高强度工作，因此在劳动效率上往往是制约企业发展的关键性因素，为了提高劳动效率，抢占市场份额，各个企业也不断的引进和更新自动化设备来提高效率，同时降低人的工作强度。因而这种自动化控制在工业控制中有很大优势。 1.2可编程控制器介绍 可编程控制器起源于20世纪60年代末期，70年代随着微处理器的出现，使其真正成为具有计算机特征的工业控制装置。随着科技的不断进步，可编程控制器也更加适用于现代工业的需要。可编程控制器未来主要朝着以下方向发展：进一步加快CPU处理速度；变革操作控制方式，以增加对输入输出快速反应能力；由整体结构
设计说明书 《可编程控制器》课程设计 设计题目：大、小球分拣传送机械PLC控制 学院： 学号：100204075 专业（方向）年级：电气工程及其自动化 学生姓名： 福建农林大学 2013年 7 月 3日
目录 1引言 (1) 2PLC基础知识和编程语言 (1) 2.1 PLC的组成 (1) 2.2 PLC的编程语言 (1) 2.3 PLC主要技术性能指标 (1) 2.4 PLC的性能与任务相适应 (2) 2.5 PLC的选型 (2) 3PLC在大小球分拣系统中的设计 (3) 3.1 大小球分拣传送机器示意图与控制要求 (3) 3.2 确定I/0地址分配 (3) 3.3 绘制外部I/O接线图 (4) 3.4 大小球分拣的设计思想 (4) 4机械臂（手）分拣大小球系统的控制程序 (5) 4.1 机械手分拣大小球控制的程序功能图 (5) 4.2 梯形图控制程序 (5) 4.3 程序操作说明 (10) 4.4 创新设计内容 (10) 4.5 系统的调试说明及注意事项。 (11) 5总结 (11) 参考文献 (12)
1引言 本课程设计的对象为机械手的自动化控制。机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置,它是在机械自动化生产过程中发展起来的一种新型装置,在生产过程中起着非常重要的作用。此设计的目的在于：机械手能代替人类完成危险、重复、枯燥的工作,减轻人类劳动强度,提高劳动生产力。设计的内容为：机械手自动分拣大小球。实现的目的在于：分拣大小球可以自动化操作。本章主要介绍机械手在大小球分拣传送机械上如何与PLC相结合实现自动化操作。 2PLC基础知识和编程语言 2.1 PLC的组成 1)PLC由四部分组成：CPU模块、输入输出模块、编程器、电源。 2)CPU模块的作用：不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出。 3)输入输出模块的作用：是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。 4)编程器的作用：生成用户程序，并用来编辑、检查、修改用户程序，监控用户程序的执行情况。 5)电源的作用：为PLC提供电源。 2.2 PLC的编程语言 PLC的编程语言有：顺序功能图、梯形图、功能块图、指令表、结构文本。其中S7-200只有三种编程语言：梯形图、功能块图、指令表。 ①梯形图（Ladder diagram）编程语言是一种图形语言 ,类似于继电器控制线路图的一种编程语言，它面向控制过程，直观易懂，是PLC编程语言中应用最多的一种语言。 ②顺序功能图常用来编制顺序控制程序，它包括步、动作、转换三个要素。顺序功能图法可以将一个复杂的控制过程分解为一些小的工作状态。对于这些小状态的功能依次处理后再把这些小状态依一定顺序控制要求连接成组合整体的控制程序。 ③功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方块左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入端、输出端的小圆点表示“非”运算，信号自左向右流动。 2.3 PLC主要技术性能指标 ①I/O点数 指PLC外部输入和输出端子数。
学院 Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文） 题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
前言 系统在社会各行各业如：物流配送中心、邮局、采矿、港口、码头、仓库等行业得到广泛运用，分拣系统能够大大提高企事业单位该环节的生产效率。 机械臂自动分拣机构的积极作用正日益为人们所认识，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的筛选与传送。因为它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机控制系统的PLC设计，采用的德国西门子S7-200 系列（cpu-224）PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行控制，用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。 关键词：大小球分拣控制系统；PLC；行程开关
目录 第1章设计内容 (3) 1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 (3) 1.2 大小球分拣传送机械控制系统功能分析 (4) 第2章大小球分拣传送系统的硬件电路 (5) 2.1按控制要求进行功能分析 (5) 2.2确定I/O信号数量，选择P LC的类型 (6) 2.3分拣大小球控制的I/O接线图 (6) 2.4分拣大小球控制的电器元件配置表 (7) 第3章大小球分拣传送系统的软件设计 (8) 3.1分拣大小球控制的运行框图 (8) 3.2分拣大小球控制程序的梯形图 (9) 3.3分拣大小球控制程序的指令表 (11) 第4章软件硬件调试 (14) 心得体会 (14) 参考文献 (15)
基于PLC的大小球分拣系统设计 摘要 大、小球分拣传送以其对人们生活的积极影响特别是在工业上的普遍应用不断被人们所认识，作为可操控机械，它能够部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循事先设定的步骤来完成工件的分拣传送，大大地节省了人类的劳动时间，更因其能适应复杂的环境，从而改善了人们的工作环境。随着科技的不断发展，在工业领域其应用范围不断增加，并取得了一定的成果。本课题设计了大、小球的分类选择传送系统，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械臂的上下、左右移动以及对球的抓取和释放的运动过程进行控制。我们利用可编程控制技术，并结合相应的硬件装置，来控制机械臂完成各种动作，实现大小球的分类选择传送。 关键词：PLC , 大小球, 机械臂, 原点显示
目录 第1章概述 (1) 1.1选题背景 (1) 1.2可编程控制器介绍 (1) 1.3控制要求 (2) 第2章硬件设计 (3) 2.1 主电路设计 (3) 2.2 I/O地址分配及接线图 (4) 2.3 元件的选择 (5) 第3章软件设计 (7) 3.1系统流程图 (7) 3.2顺序功能图 (8) 3.3梯形图和指令表 (9) 3.4程序分析 (1) 第4章软硬件调试 (1) 4.1系统调试 (1) 4.2 使用说明 (2) 结论 (2) 设计感想 (3) 参考文献 (3)
第1章概述 1.1选题背景 大、小球选择分类传送作为工业中器件选择传送的一个写照，在工业控制中它的应用领域不断拓宽。它能够通过编程来完成各种预期的作业任务，并能在各种复杂环境中工作，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其在人工智能方面大大地增加其效率，同时也改善了人类的工作环境与工作强度。 中国在科技发展方面发展水平较低，在工业中分拣传送劳动密集型还占有相当大的份额。由于人的劳动能力有限，并且人不能持续长时间的高强度工作，因此在劳动效率上往往是制约企业发展的关键性因素，为了提高劳动效率，抢占市场份额，各个企业也不断的引进和更新自动化设备来提高效率，同时降低人的工作强度。因而这种自动化控制在工业控制中有很大优势。 1.2可编程控制器介绍 可编程控制器起源于20世纪60年代末期，70年代随着微处理器的出现，使其真正成为具有计算机特征的工业控制装置。随着科技的不断进步，可编程控制器也更加适用于现代工业的需要。可编程控制器未来主要朝着以下方向发展：进一步加快CPU处理速度；变革操作控制方式，以增加对输入输出快速反应能力；由整体结构
第1章引言 1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 学院此次安排我们进行了为其两周的机电传动课程设计实习，对我们即将进行毕业设计是很有益处的。这学期我们学习了机电传动控制课程，此次实习主要是对课本中的知识进行实践，比如继电器--接触器控制和可编程控制器控制等重要章节更是练习紧密。让我们把课本知识很好的使用于实践中去，有助于总体实力的提高。 本次我的课程设计的主要内容：大小球分拣传送机械控制系统设计，如图1-1。 图1-1大小球分拣传送机械示意图
本次设计的控制要求如下： 1.机械臂起始位置在机械原点（见图1-1），为左限、上限的交点位置。 2.有启动按钮和停止按钮控制运行，按下设备停止按钮后机械臂必须回到原点。 3.启动后，机械臂动作顺序为：下降→吸球→上升（至上限）→右行（至右限）→下降→释放→上升（至上限）→左行返回（至原点）。 4.机械臂有形式有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关LS2断开（=“0”）；压着小球是，下限开关LS2接通（=“1”） 1.2 大小球分拣传送机械控制系统功能分析 分拣大小球的控制功能要求为： 1.原位：机械臂原始状态为左上角原位处，即上限开关LS3及左限开关LS1压合，同时机械臂处于有磁状态状态和球槽内有球（接近开关PS吸合），这时原位显示亮，表示准备就绪。 2.按下启动按钮SB1后，机械臂的电磁铁断磁，机械臂下降，接近开关SQ闭合后后机械臂会碰到球，接着电磁铁加磁。如果同时碰到下限开关LS2，则一定是小球；如果此时未碰到下限开关LS2，则一定是大球。 3.机械臂吸住球后就提升，碰到上限开关LS3后就右行。 4.如果是小球，则右行到LS4处；如果是大球，则右行到LS5处。
XXXXX学院 课程设计说明书设计题目: 大、小球分拣传送机械控制系统设计 学生姓名：XXXXX 学号：XXXXX 专业班级：XXXXX 指导教师：XXXXX 2012 年12 月12 日
内容摘要 机电一体化产品的积极作用正日益为人们所认识，如本设计产品机械手，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的筛选与传送。而且它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机控制系统的PLC设计，采用的德国西门子 S7-200 系列（cpu-224）PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行控制，用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。 关键词：大小球分拣控制系统； PLC设计；机械手
目录 第1章引言 (1) 1.1 大、小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 (1) 1.2 大、小球分拣传送机械控制系统设计要求 (1) 1.3 大、小球分拣传送机械控制系统设计思想 (2) 第2章大、小球分拣传送系统的硬件电路设计 (3) 2.1 大、小球分拣传送系统功能说明 (3) 2.2 设计主电路原理图 (3) 2.3 机械臂分拣大、小球控制的运行框图 (4) 2.4 确定I/O信号数量，选择PLC的类型 (4) 2.5 机械臂分拣大、小球控制的电器元件I/O分配表 (5) 2.6 机械臂分拣大、小球控制的I/O接线图 (5) 第3章大、小球分拣传送系统的程序设计 (8) 3.1 机械臂分拣大、小球控制程序的梯形图 (8) 3.2 机械臂分拣大、小球控制程序的指令表 (11) 第4章软件硬件调试 (13) 结论 (16) 设计总结 (17) 谢辞 (18) 参考文献 (19)
沈阳理工大学课程设计专用纸 № 目录 前言 (3) 1 课程设计的任务和要求 (4) 1.1课程设计的任务 (4) 1.2课程设计的基本要求 (5) 2 总体设计 (6) 2.1确定I/O信号数量，选择PLC的类型 (6) 2.2 分拣大小球控制的I/O接线图 (6) 2.3分拣大小球控制的电器元件配置表 (9) 3 PLC程序设计 (11) 3.1分拣大小球控制的运行框图 (11) 3.2 分拣大小球控制程序的梯形图 (12) 1.主程序 (12) 2.公用 (13) 3.手动 (14) 4.回原点 (15) 5.自动 (16) 4 程序调试说明 (21) 结束语 (22) 参考文献 (23)
成绩评定表学生姓名ye 班级学号 专业机械设计制 造及自动化课程设计题目 大小球分拣 系统设计 评 语 组长签字： 成绩 日期20 年月日
课程设计任务书 学院机械设计学院专业机械设计制造及自动 化 学生姓名崔建峰班级学号11010121 11 课程设计题目大小球分拣系统设计 实践教学要求与任务: 1.设计内容： 1）完成《指导书》中要求的工作循环 2）要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续。 3）连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒。 4）按停止按钮，完成当前循环后停。 5）按复位按钮，吸盘立即回原位。 2.设计要求： 1）画出端子分配图和顺序功能图 2）设计并调试PLC控制梯形图 3）设计说明书 工作计划与进度安排: 1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天 2）PLC梯形图设计与调试4天 3）说明书撰写1天 4）答辩1天 指导教师：陈白宁 任晓虹 2013年月日专业负责人：陈白宁 2013年月日 学院教学副院长：丁茹 2013年月日
大小球分拣系统课程设计23543048
课程设计（论文）题目：大小球分拣系统设计 设计名称：机电传动控制 班级学号：1101014206 学生姓名：关庆丰 指导教师：李岩姚旭东 2014年01月03日
成绩评定表
课程设计任务书 学院机械设计学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名关庆丰班级学号 1101014206 课程设计题目大小球分拣系统设计 实践教学要求与任务: 1.设计内容： 1）完成《指导书》中要求的工作循环 2）要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续。 3）连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒。 4）按停止按钮，完成当前循环后停。 5）按复位按钮，吸盘立即回原位。 2.设计要求： 1）画出端子分配图和顺序功能图 2）设计并调试PLC控制梯形图 3）设计说明书 工作计划与进度安排: 1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天 2）PLC梯形图设计与调试4天 3）说明书撰写1天 4）答辩1天 指导教师： 李岩姚旭东 2014年月日专业负责人：陈白宁 2014年月日 学院教学副院长： 2014年月日
目录 前言 (4) 1 课程设计的任务和要求 (5) 1.1 课程设计的任务 (5) 1.2 课程设计的基本要求 (6) 2 总体设计 (7) 2.1 PLC的选型 (7) 2.2 I/O端口图 (8) 3 PLC程序设计 (10) 3.1 设计思想 (10) 3.2 顺序功能图 (10) 3.3 PLC梯形图 (12) 4 程序调试说明 (21) 5 结束语 (22)
6 参考文献 (22) 前言 机械手的作用正越来越多的被人们所认识，其中一条，它能代替人们的辛勤劳动还能完成生产工艺的要求，机器它能自己独立并且完美的遵循一定的程序、时间、和位置来完成工件的传送。因为，它能大大地改善工人的劳动环境，加快自动化和实现工业生产机械化的步伐。因此，受到各单位的重视并加以研究，尤其在危险的，不能人工操作的环境里，应用的更为广泛。在我国，最近发展的较快，并取得了一定的成果。本课题开发大小球分拣系统，采用德国西门子S7-200系列PLC，对机械手的上下，左右，抓取进行控制。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制其完成各种动作。
摘要 大、小球分拣传送以其对人们生活的积极影响特别是在工业上的普遍应用不断被人们所认识，作为可操控机械，它能够部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循事先设定的步骤来完成工件的分拣传送，大大地节省了人类的劳动时间，更因其能适应复杂的环境，从而改善了人们的工作环境。随着科技的不断发展，在工业领域其应用范围不断增加，并取得了一定的成果。本课题设计了大、小球的分类选择传送系统，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械臂的上下、左右移动以及对球的抓取和释放的运动过程进行控制。我们利用可编程控制技术，并结合相应的硬件装置，来控制机械臂完成各种动作，实现大小球的分类选择传送。 关键词：PLC , 大小球, 机械臂, 原点显示
目录 第1章概述 (1) 1.1选题背景 (1) 1.2可编程控制器介绍 (1) 1.3控制要求 (2) 第2章硬件设计 (3) 2.1 主电路设计 (3) 2.2 I/O地址分配及接线图 (4) 2.3 元件的选择 (5) 第3章软件设计 (7) 3.1系统流程图 (7) 3.2顺序功能图 (8) 3.3梯形图和指令表 (9) 3.4程序分析 (13) 第4章软硬件调试 (14) 4.1系统调试 (14) 4.2 使用说明 (14) 结论 (15) 设计感想 (16) 参考文献 (17)
第1章概述 1.1选题背景 大、小球选择分类传送作为工业中器件选择传送的一个写照，在工业控制中它的应用领域不断拓宽。它能够通过编程来完成各种预期的作业任务，并能在各种复杂环境中工作，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其在人工智能方面大大地增加其效率，同时也改善了人类的工作环境与工作强度。 中国在科技发展方面发展水平较低，在工业中分拣传送劳动密集型还占有相当大的份额。由于人的劳动能力有限，并且人不能持续长时间的高强度工作，因此在劳动效率上往往是制约企业发展的关键性因素，为了提高劳动效率，抢占市场份额，各个企业也不断的引进和更新自动化设备来提高效率，同时降低人的工作强度。因而这种自动化控制在工业控制中有很大优势。 1.2可编程控制器介绍 可编程控制器起源于20世纪60年代末期，70年代随着微处理器的出现，使其真正成为具有计算机特征的工业控制装置。随着科技的不断进步，可编程控制器也更加适用于现代工业的需要。可编程控制器未来主要朝着以下方向发展：进一步加快CPU处理速度；变革操作控制方式，以增加对输入输出快速反应能力；由整体结构
目录 摘要 (2) 第一章 PLC应用系统设计基础知识 (3) 1.1 PLC控制系统设计的原则和内容。 (3) 1.2 PLC的选型 (3) 1.2.1 性能与任务相适应 (4) 1.2.2 PLC的处理速度应满足时实控制的要求 (4) 1.2.3 PLC应用系统结构合理、机型系列应统一 (4) 第二章PLC在大小球的分拣系统中的设计............ .. (5) 2.1 系统的功能 (5) 2.2 大小球分拣系统的结构 (5) 2.3 I/O编址及工作框图 (6) 2.4 大小球分拣的设计思想 (7) 2.5 机械手分拣球控制系统的接线图 (8) 第三章机械手分拣大小球系统的控制程序 (9) 3.1 机械手分拣大小球控制的程序流程图 (9) 3.2 机械手分拣大小球控制程序的梯形图 (10) 第四章总结 (17) 致谢................................... . (18) 参考文献 (19)
摘要 机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位臵来完成工件的传送。因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用的德国西门子S7-200系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。用于分捡大小球的机械装臵。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装臵，控制机械手完成各种动作。 关键词：机械手、 PLC、大小球
大、小球分拣传送系统的PLC控制设计 专业：电气工程及其自动化姓名：指导老师： 摘要本课程设计主要对PLC程序的结构、特点、各器件的性能以及对被公职对象的控制过程进行具体研究，并通过PLC来实现对大小球分拣系统的控制，随着工业自动化、机械化进程的加速，自动控制正在逐步取代传统的人工控制，在改善工作人员的工作环境的同时也使生产效率大大提升，为了最大限度的满足被控制对象和生产过程的控制u。在本课程设计中对于一些原来用继电接触器线路不易实现的要求，试用PLC后，将很容易实现。在满足控制要求前提下，采用多种控制模式来对被控制对象进行安全可靠的控制操作，使功能更加全面，其中包括手动控制，自动控制模式，使其操作更强，便于企业各类人员操作，另外，该系统的手动控制模式，也使生产设备的检测和维护更加方便。 关键字PLC，大小球分拣，机械臂 ABSTRACT The course is designed for PLC program structure, the device performance as well as on public object control process carries on the concrete study, and through PLC to realize to the big ball sorting system control, along with the industrial automation, mechanization process is accelerated, the automatic control is gradually replacing the traditional manual control, in the improvement of work staff working environment and make the production efficiency is greatly improved, in order to maximize the meet was the control object and control of the production process U. On the curriculum design for some of the original relay contactor circuit not easy, try PLC, can be achieved easily. To meet the control requirements under the premise, uses many kinds of control mode to control object is safe and reliable control operation, make the function more comprehensive, including manual control, automatic control mode, the operation more convenient, different kinds of staff in the
大小球分拣传送机械P L C控制梯形图的设 计与调试
PLC课程设计 专业： 班级： 姓名： 学号： 2010年06月 目录
摘要 (3) 第一章 PLC应用系统设计基础知识 (4) 1.1 PLC控制系统设计的原则和内容。 (4) 1.2 PLC的选型 (4) 1.2.1 性能与任务相适应 (5) 1.2.2 PLC的处理速度应满足时实控制的要求 (5) 1.2.3 PLC应用系统结构合理、机型系列应统一 (5) 第二章 PLC在大小球的分拣系统中的设计 (6) 2.1 系统的功能 (6) 2.2 大小球分拣系统的结构 (6) 2.3 I/O编址及工作框图 (7) 2.4 大小球分拣的设计思想 (8) 2.5 机械手分拣球控制系统的接线图 (9) 第三章机械手分拣大小球系统的控制程序 (10) 3.1 机械手分拣大小球控制的程序流程图 (10) 3.2 机械手分拣大小球控制程序的梯形图 (11)
第四章总结..................................................................................................................................... 17 参考文献...................................................................................................................................... . (18) 摘要 机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应
机床电气与PLC技术课程设计与实训 说明书 姓名：李泊岑 班级： 13101703 学号： 1310111018 专业：机械电子工程 组别：十六组 日期：2015.12.21-2015.12.31 指导教师：王伟 成绩：
目录 前言 (3) 一、题目 (5) 1.1示大小球分拣系统设计 (6) 二、解答 (7) 2.1 确定输入输出量 (7) 2.2 PLC的选型原则 (7) 2.3工作原理 (7) 2.4 I/O分配表 (8) 2.5功能表图 (9) 2.6梯形图 (12) 2.7语句表 (13) 三、实训总结 (14) 参考文献 (15)
前言 在现在化的生产中，生产机械的自动化程度反映了工业生产发展的水平。现代化的生产设备与系统已不再是传统意义上单纯的机械系统，而是机电一体化的综合系统电气传动与控制系统已经成为现代生产机械的重要组成部分。机与电，传动与控制已经成为不可分割的整体。 所谓的机电传动，是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统的总称，它的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动，停止以及速度调节，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。 机电传动控制系统所要完成的任务，从广义上讲，就是要使生产机械设备，生产线，车间，甚至整个工厂都实现自动化；从狭义上讲，则指通过控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的曾加，质量的提高，生产成本的降低，工人劳动的条件的改善的以及能量的合理利用。 机电传动以及控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。单就机电而言，它的发展大体上经历了成组拖动，单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。所谓成组拖动，就是一台电动机拖动一根天轴，再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械，这种生产方式效率
目录 摘要 (3) 第一章 PLC应用系统设计基础知识 (4) 1.1 PLC控制系统设计的原则和内容。 (4) 1.2 PLC的选型 (4) 1.2.1 性能与任务相适应 (5) 1.2.2 PLC的处理速度应满足时实控制的要求 (5) 1.2.3 PLC应用系统结构合理、机型系列应统一 (5) 第二章PLC在大小球的分拣系统中的设计 (6) 2.1 系统的功能 (6) 2.2 大小球分拣系统的结构 (6) 2.3 I/O编址及工作框图 (7) 2.4 大小球分拣的设计思想 (8) 2.5 机械手分拣球控制系统的接线图 (9) 第三章机械手分拣大小球系统的控制程序 (10) 3.1 机械手分拣大小球控制的程序流程图 (10) 3.2 机械手分拣大小球控制程序的梯形图 (11) 第四章总结 (17) 参考文献 (18) 摘要
机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用的德国西门子S7-200系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。 关键词：机械手、 PLC、大小球 第一章 PLC应用系统设计基础知识 PLC应用系统设计主要包括硬件设计、软件设计、施工设计和安装调试等内容。本课程设计着重在系统设计和程序设计。 1.1 PLC控制系统设计的原则和内容。 PLC的选择除了应满足技术指标的要求外，还应着重考虑产品的技术支持与售后服务等情况。 最大限度地满足被控对象或产生过程的控制要求。对于一些原来用继电接触器线路不易实现的要求，使用PLC后，将很容易实现。 在满足控制要求前提下，力求使控制简单、经济、操作和维护方便。对一些过去较为繁琐的控制可利用PLC的特点加以简化，通过内部程序化外部接线及操作方式。 保证控制系统的安全、可靠。同时采取“软件兼施”的办法。 考虑到生产的发展和工艺的改进，选择PLC容量及I/O点数时，应适当留有裕量。一个系统完成后，往往会发现一些原来没有考虑到的问题，或者新提出的问题，如果事先留有裕量。则PLC系统极易修改。同时对日后系统工艺的变更
摘要 机械臂自动分拣机构的积极作用正日益为人们所认识，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的筛选与传送。因为它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机控制系统的PLC设计，采用的德国西门子S7-200 系列（cpu-224）PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行控制，用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。 关键词：大小球分拣控制系统；PLC；行程开关
目录 第1章引言 (1) 1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 (1) 1.2 大小球分拣传送机械控制系统功能分析 (2) 第2章大小球分拣传送系统的硬件电路 (4) 2.1 按控制要求进行功能分析 (4) 2.2确定I/O信号数量，选择PLC的类型 (5) 2.3 分拣大小球控制的I/O接线图 (6) 2.4 分拣大小球控制的电器元件配置表 (7) 第3章大小球分拣传送系统的软件设计 (8) 3.1分拣大小球控制的运行框图 (8) 3.2 分拣大小球控制程序的梯形图 (9) 3.3 分拣大小球控制程序的指令表 (11) 第4章软件硬件调试 (14) 心得体会 (15) 参考文献 (16)
第1章引言 1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 学院此次安排我们进行了为其两周的机电传动课程设计实习，对我们即将进行毕业设计是很有益处的。这学期我们学习了机电传动控制课程，此次实习主要是对课本中的知识进行实践，比如继电器--接触器控制和可编程控制器控制等重要章节更是练习紧密。让我们把课本知识很好的应用于实践中去，有助于总体实力的提高。 本次我的课程设计的主要内容：大小球分拣传送机械控制系统设计，如图1-1。 图1-1大小球分拣传送机械示意图
摘要 随着经济不断发展，人们的生活水平不断提高，将PLC应用到分离机的电气控制系统，可实现分离机的自动化控制，降低系统的运行费用。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机控制系统的PLC设计，采用的德国西门子S7-200 系列（cpu-224）PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行控制，用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
目录 摘要 0 第一章PLC应用系统设计基础知识 (2) 1.1 可编程控制器的产生与发展 (2) 1.2 可编程控制器的用途及特点 (4) 1.3 可编程控制器基本工作原理 (5) 1.4 PLC控制系统设计的原则和内容 (6) 1.5 PLC的选型 (7) 第二章PLC在大小球的分拣系统中的设计 (9) 2.1 大、小球分栋传送机械示意图 (9) 2.2 分拣系统的控制要求 (10) 2.3 大小球分拣的设计思想 (11) 2.4 I/O编址 (12) 2.5 机械手分拣球控制系统的接线图 (13) 第三章软件设计 (14) 3.1 顺序功能图概述 (14) 3.2 机械手分拣大小球控制程序流程图 (15) 3.3 机械手分拣大小球控制程序的梯形图 (17) 3.4 机械手分拣大小球控制程序的指令表 (23) 第四章总结 (27) 参考文献 (28)
第一章PLC应用系统设计基础知识 1.1 可编程控制器的产生与发展 可编程控制器（Programmable Controller，PC），是近几年迅速发展并得到广泛应用的新一代工业自动化控制装置。早期主要用于计数、定时以及开关量的逻辑控制，为了和个人计算机相区别，把可编程控制器缩写为PLC（Programmable Logic Controller ）。 国际电工委员会（IEC）于1985年发布的可编程器标准草案中，对可编程控制器的定义如下。“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。” 早期的可编程控制器主要有分立元件和中小规模集成电路组成。随着微电子计数和集成电路的发展，特别是微处理器和微计算机的迅速发展，在20世纪70年代中期，美、日、德等国的一些厂家在可编程控制器中开始引入微处理器及其他大规模集成电路芯片，是可编程控制器具有了自诊断功能，可靠性有了大幅提高，性能价格比产生了新的突破。到20世纪80年代可编程控制器都采用了微处理器、只读
滁州职业技术学院机电系毕业设计 题目：大小球分拣控制系统系部：机电工程系 班级：机电一体化（2）班姓名：冯龙 学号： 20101401212
大小球分拣控制系统 摘要 大、小球分拣传送以其对人们生活的积极影响特别是在工业上的普遍应用不断被人们所认识，作为可操控机械，它能够部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循事先设定的步骤来完成工件的分拣传送，大大地节省了人类的劳动时间，更因其能适应复杂的环境，从而改善了人们的工作环境。随着科技的不断发展，在工业领域其应用范围不断增加，并取得了一定的成果 在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用OMRON公司的CPMIA-20CDR-A-V1系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁，单调的操作，如果没有机械手那么工人的劳动强度是很高的，有时候还要用行车员工件，生产速度大大延缓，这种情况采用机械手是很有效的。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作。更显其优越性，有着广阔的发展前 关键词：机械手、 PLC、大小球改善、自动化
致谢 毕业设计得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢指导老师，因为毕业设计是在冯巧红老师的悉心指导下完成的。冯老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深深。在我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，毕业设计提纲的确定，中期毕业设计的修改，后期毕业设计格式调整等每一步都是在冯老师的悉心指导下完成的。冯老师指引我的毕业设计的写作的方向和架构，并对本毕业设计初稿进行逐字批阅，指正出其中误谬之处，使我有了思考的方向，他循循善诱的教导和不拘一格的思路给了我无尽的启迪，他的严谨细致、一丝不苟的作风，将一直是我工作、学习中的榜样。 通过这次设计，使我了解了PLC机械手在大小球分拣中的工作原理，学习到机械手的原理及使用。通过此次设计，使我发现自己还有很多不足，对PLC 的了解还不够，但自己在设计中培养了我综合运用理论知识与应用相结合的能力，真正做到了学有所用。为了做好这次设计，我到阅览室查阅了许多资料，使我学到了许多课外知识。还要感谢我的指导老师冯巧红老师，谢谢她的指导，使我能够及时发现错误改正错误，对一些不明白的地方，老师能够耐心讲解，如果没有老师的指导，我也不能顺利完成这次课设，所以非常感谢老师的帮组。还有在平时，同学间互相帮组，共同解决课设中遇到的一些问题，培养了我们互帮互助的精神。总之，在这次课设中我收获了很多，不仅学会了掌握PLC 系统的必要过程和基本要求而且学会了互相帮助，大家在课设的过程中收获了快乐和欣慰，非常感谢帮组了我的人 在整个的毕业设计写作中，老师、同学积极帮助我查资料和提供有利于毕业设计写作的建议和意见，在他们的帮助下，毕业设计得以不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个毕业设计。另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是毕业设计得以完成的基础。 感谢所有给我帮助的老师和同学，谢谢你们！