plc大小球分拣系统课程设计

大小球分拣机械手plc课程设计一、引言在现代工业生产中，自动化技术已经成为了必不可少的一部分。

其中，PLC（可编程逻辑控制器）作为自动化控制系统中的核心控制设备，被广泛应用于各种机械设备和生产线中。

本文将以大小球分拣机械手为例，介绍PLC课程设计的具体实现过程。

二、问题描述大小球分拣机械手是一种常见的自动化分拣设备。

该设备可以对大小不同的球进行快速准确地分类。

但是，在使用过程中，由于各种原因（例如机械故障、电气故障等），可能会导致分拣错误或无法正常工作。

因此，需要设计一套PLC控制系统来保证该设备的正常运行。

三、PLC课程设计方案1. 设计目标本次PLC课程设计的主要目标是实现以下功能：（1）检测传感器信号；（2）通过程序控制机械手移动；（3）根据传感器信号判断球的大小；（4）将球分类到相应的出口。

2. 系统组成本次PLC课程设计所需组成如下：（1）大小球分拣机械手；（2）传感器；（3）PLC控制器；（4）电磁阀。

3. 系统设计（1）传感器信号检测在大小球分拣机械手中，需要使用传感器来检测球的大小。

这里我们可以选择光电传感器或者压力传感器。

当球经过传感器时，会产生相应的信号。

PLC通过读取传感器信号来判断球的大小。

（2）机械手控制机械手是本系统中最重要的部分之一。

在PLC课程设计中，我们需要通过程序控制机械手的运动轨迹和速度。

具体实现方法可以采用脉冲输出方式或者模拟输出方式。

（3）分类出口控制分类出口是将不同大小的球分别送往不同位置的关键部件。

在本系统中，我们需要通过电磁阀控制分类出口的开闭状态，实现将球分类到不同位置的目标。

四、程序设计本次PLC课程设计所需编写程序如下：（1）读取传感器信号；（2）根据信号判断球的大小；（3）根据判断结果控制机械手移动；（4）根据判断结果控制电磁阀开闭状态。

五、总结本文介绍了PLC课程设计的具体实现过程。

在大小球分拣机械手中，通过PLC控制系统的设计，可以实现自动化的球分类功能。

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 (3)2 总体设计 (4)2.1 PLC的选型 (4)2.2 I/O端口图 (5)3 PLC程序设计 (7)3.1 设计思想 (7)3.2 顺序功能图 (7)3.3 PLC梯形图 (12)4 程序调试说明 (18)5 结束语 (19)6 参考文献 (19)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。

1 课程设计的任务和要求1.1 课程设计的任务1）大小球分拣系统设计2）分拣系统示意图和流程图如下图所示图1 大小球分拣系统示意图图2 大小球分拣系统流程图1.2 课程设计的基本要求1)完成分拣大小球系统的工作循环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 总体设计2.1 PLC的选型因为在设计程序时总共用到了19个输入信号和7个输出信号，这样CPU的输入端子要多一些以满足要求，因此在大小球分选系统中用的PLC的选型为西门子S7-200系列的可编程控制器CPU 226 AC/DC/继电器。

PLC的主机：选择西门子S7-200系列作为此控制系统的主机。

选用CPU226的特点，其基本参数如下：本机数字输入：32路数字量输入本机数字输出：16路数字量输出内部存储器位：256位定时器总数：256定时器计数器总数：256计数器电源电压允许范围：AC85~264V输入电流仅CPU/最大负载：35/100 mA,AC 240V电压范围：DC20.4~28.8V电流限制：约1.5A2.2 I/O端口图图3 I/O端口图4 外部接线图3 PLC程序设计3.1 设计思想当输送机处于起始位置时，上限位开关和左限位开关开关闭合。

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。

第一章概论1.1分拣机概况及控制要求传送机分检货物示意图如图所示。

传送机分检货物装置可分别检出大、小铁球。

如果传送机底下的电磁铁吸住小铁球，则将小球放入装小球的箱子里；如果传送机底下的电磁铁吸住大铁球，则将大球放入装大球的箱子里。

传送机电磁铁的上升和下降运动由一台电动机带动，传送机的左、右运动则由另外一台电动机带动。

初始状态时，传送机停在原位。

当按下传送机的启动按钮后，电磁铁在传送机的带动下下降到混合球箱中。

如果传送机在下降过程中压合行程开关ST2，电磁铁的电磁线圈通电后将吸住小球，然后上升右行至行程开关ST4的位置，电磁铁下降，将小球放入小球箱中。

如果电磁铁由原位下降后未压合行程开关ST2，则电磁铁的电磁线圈通电后将吸住大球，然后右行至行程开关ST5位置，电磁铁下降，将大球放入大球箱中。

左行回到ST1处重复以上过程。

ST3为传送机上限位行程开关。

1.2 设计要求1.设计和绘制电气控制原理图或PC I/O 接线图、功能表图和梯形图，编写指令程序清单。

2.选择电气元件，编制电气元件明细表。

3.上机调试程序4.编写设计说明书。

ST大球小球接近开关混合球电磁STST ST ST ST第2章控制方案论证2.1 继电器与接触器为核心的控制方案继电接触器控制系统，是由输入设备（按钮、开关等）、控制线路（由各类继电器、接触器、导线连接而成，执行某种逻辑功能的线路）和输出设备（接触器线圈、指示灯等）三部分组成。

这是一种由物理器件连接而成的控制系统。

继电接触器控制电路是由各种硬件低压电器组成。

它通过电气触点的闭合和分断来控制电路的接通与断开，实现对电动机拖动系统的起动、停止、调速、自动循环与保护等自动控制。

继电接触器控制电路工作时，电路中硬件继电器都处于受控状态，凡符合条件吸合的硬件继电器都同时处于吸合状态，受各种约束条件不应吸合的硬件继电器都同时出在断开状态。

利用具有继电特性的元件进行控制的自动控制系统。

所谓继电特性是指在输入信号作用下输出仅为通、断等几个状态的特性。

plc大小球课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本概念，掌握其工作原理和编程方法。

2. 学生能够运用PLC技术实现大小球的分类控制，理解相关传感器的工作原理及其在PLC系统中的应用。

3. 学生掌握基本的逻辑运算和顺序控制指令，并能将其应用于PLC程序设计中。

技能目标：1. 学生能够独立操作PLC实验设备，完成硬件连接和软件编程。

2. 学生能够运用所学知识分析和解决实际问题，具备初步的工程应用能力。

3. 学生能够通过小组合作，提高沟通与协作能力，培养团队精神。

情感态度价值观目标：1. 学生对PLC技术产生兴趣，培养主动学习和探究精神。

2. 学生在课程实践中，增强自信心，勇于面对挑战，形成积极向上的学习态度。

3. 学生能够认识到PLC技术在工业自动化中的重要性，激发对工程技术专业的热爱。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生在动手实践的过程中掌握PLC技术的基本知识和应用。

学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，喜欢探索新知识，但个别学生对工程技术领域了解不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和工程应用能力。

通过小组合作，培养学生的团队协作精神。

在教学过程中，关注学生的情感态度变化，激发学生学习兴趣，提高自信心。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基础知识：介绍PLC的定义、结构、工作原理和应用领域，使学生了解PLC技术的基本概念。

2. PLC编程软件操作：学习PLC编程软件的使用，掌握软件界面、编程环境及基本操作方法。

3. PLC编程语言与指令：学习PLC的编程语言，包括梯形图、指令表等，掌握基本逻辑运算指令、定时器、计数器等指令的应用。

4. 传感器及其应用：介绍常用传感器的工作原理及其在PLC系统中的应用，如接近开关、光电开关等。

5. 大小球分类控制项目实践：结合PLC技术，设计大小球分类控制系统，学生独立完成硬件连接、软件编程和调试。

plc分拣系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC分拣系统的基本工作原理，掌握其主要组成部分及功能。

2. 学生能掌握PLC编程的基本指令，并运用这些指令设计简单的分拣程序。

3. 学生了解传感器在PLC分拣系统中的作用，能描述不同类型传感器的应用。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计并搭建简单的PLC分拣系统。

2. 学生能够运用PLC编程软件进行程序编写、调试和优化。

3. 学生能够通过团队合作，解决实际操作过程中遇到的问题，提高实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习PLC分拣系统，培养对自动化技术的兴趣和热情，增强创新意识。

2. 学生在团队协作中，学会沟通、互助、承担责任，培养良好的团队合作精神。

3. 学生通过实践操作，体会技术在实际生产中的应用，增强实践能力，提高对技术学习的自信心。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生动手能力和实际问题解决能力。

学生特点：学生为初中或高中年级，具备一定的物理和数学基础，对自动化技术有一定的好奇心。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导学生通过自主探究、合作学习，达到课程目标。

将目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. PLC基础知识：介绍PLC的定义、发展历程、基本结构和工作原理，使学生了解PLC在自动化系统中的应用。

教材章节：第一章《PLC概述》2. PLC分拣系统组成：讲解分拣系统的组成部分，包括PLC、传感器、执行器等，并介绍各自功能。

教材章节：第二章《PLC分拣系统及其组成》3. PLC编程指令：学习PLC编程的基本指令，如逻辑运算、定时器、计数器等，并举例说明。

教材章节：第三章《PLC编程指令与逻辑设计》4. PLC编程软件使用：介绍PLC编程软件的功能、操作方法，指导学生进行程序编写、调试和优化。

教材章节：第四章《PLC编程软件的应用》5. 传感器应用：讲解不同类型传感器在PLC分拣系统中的应用，如光电传感器、接近传感器等。

基于PLC的大小球分拣系统设计大型物流仓库中，大小球分拣系统可以提高物流效率，减少人工操作，实现自动化分拣。

本文将基于可编程逻辑控制器（PLC）设计一个大小球分拣系统。

1.系统结构设计：大小球分拣系统的基本结构包括输送带，PLC控制器，感应器，气动执行机构，大小球分拣装置和人机界面等。

2.硬件设计：（1）输送带：设计多个平行的输送带，用于将大小球从起始点送往目标点。

（2）感应器：通过光电传感器或其他感应器检测输送带上的大小球，将信号传输给PLC控制器。

（3）气动执行机构：根据PLC控制信号，控制气缸的伸缩，实现大小球的分拣。

（4）PLC控制器：作为系统的主控制器，接收感应器的信号，根据程序逻辑控制气动执行机构的动作，实现大小球的分拣。

（5）大小球分拣装置：分为两个部分，一个用于分拣大球，另一个用于分拣小球。

大球分拣装置包括气缸和分拣槽，小球分拣装置也是类似的结构。

（6）人机界面：通过触摸屏或按钮等设备，实现对系统的监控和控制。

3.软件设计：（1）PLC编程：使用PLC编程软件，编写逻辑控制程序。

程序包括事件触发、数据处理、状态转换、运行控制等模块。

（2）分拣规则设计：根据实际需求，设计分拣规则，如大球分拣到左边，小球分拣到右边。

（3）报警系统设计：设计异常报警系统，如感应器异常、气动执行机构异常等，及时发出警报并记录异常信息。

4.工作流程：（1）起点：大小球从起点进入输送带，由感应器检测到信号发给PLC控制器。

（2）PLC控制器：根据感应信号触发相应的控制程序，判断大小球的类型。

（3）气动执行机构：根据PLC控制信号控制气缸伸缩，将大小球分拣到相应的分拣装置中。

（4）分拣装置：大球分拣装置将大球分拣到左边，小球分拣装置将小球分拣到右边。

（5）目标点：经过分拣，大小球分别到达目标点，等待下一步操作。

5.系统优势：（1）高效性：使用PLC控制，实现自动分拣，提高分拣速度和效率。

（2）准确性：通过感应器和PLC控制器，实现准确的分拣，避免人工操作带来的误差。

大小球分拣课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握大小球分拣的基本概念和原理；2. 学生能运用数学知识，如几何、概率等，对大小球进行分类和计数；3. 学生能通过实际操作，运用所学知识解决实际问题。

技能目标：1. 学生能够运用比较、分类、计数等基本技能，进行大小球的分拣；2. 学生能够运用信息技术工具，如计算机软件，进行数据收集、处理和分析；3. 学生能够通过团队协作，提高沟通与解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学探索的兴趣，激发学习数学和科学的热情；2. 学生养成认真观察、细心分析、严谨推理的良好学习习惯；3. 学生培养团队合作意识，尊重他人，学会倾听和分享；4. 学生认识到数学和科学在实际生活中的应用，增强学以致用的意识。

本课程针对小学四年级学生设计，结合学生好奇心强、动手能力逐渐增强的特点，注重培养学生的实践操作能力和团队协作能力。

课程内容紧密结合教材，以实际操作为主，让学生在动手实践中掌握知识，提高技能，培养情感态度价值观。

通过本课程的学习，学生能够将所学知识应用于实际生活，提高解决问题的能力。

二、教学内容1. 引言：通过实物展示，引入大小球分拣的概念，激发学生的兴趣和好奇心。

- 教材章节：第四章“数据的收集与处理”2. 知识讲解：- 几何知识：球体的基本特征，大小比较的方法；- 概率知识：随机事件的概念，概率的基本计算方法。

- 教材章节：第二章“几何图形”与第六章“可能性与概率”3. 实践操作：- 大小球分类：学生分组进行大小球的分类操作，记录数据；- 数据处理：运用信息技术工具，如Excel，对分类数据进行整理和分析。

- 教材章节：第四章“数据的收集与处理”4. 团队协作：- 小组讨论：讨论大小球分类的方法和数据处理的结果；- 分享交流：各小组分享自己的发现和解决问题的方法。

- 教材章节：第五章“小组合作与交流”5. 总结反馈：- 归纳总结：教师引导学生总结本节课所学知识，强化记忆；- 反馈评价：学生评价自己在活动中的表现，教师给予评价和指导。

目录1，课程的任务和要求 (1)2，总体设计 (2)2,1 PLC的选型 (2)2,2 PLC端子连线 (3)2,3 控制面板设计 (5)3，PLC程序设计 (6)3.1设计思想 (6)3.2顺序功能图 (6)3.3PLC梯形图 (8)4，程序调试说明 (18)5，结束语 (19)6，参考文献 (20)1．课程设计的任务和要求第十一组题目：大小球分拣系统设计分拣系统示意图和流程图如图所示。

分拣系统示意图图1分拣系统流程图2，总体设计2.1 PLC的选型因为在设计程序时总共用到了16个输入信号和7个输出信号，这样CPU的输入端子要多一些以满足要求，因此在大小球分选系统中用的PLC的选型为西门子S7-200系列的可编程控制器CPU 226 AC/DC/继电器。

PLC的主机：选择西门子S7-200系列作为此控制系统的主机。

选用CPU226的特点，其基本参数如下：本机数字输入：32路数字量输入本机数字输出：16路数字量输出内部存储器位：256位定时器总数：256定时器计数器总数：256计数器电源电压允许范围：AC85~264V输入电流仅CPU/最大负载：35/100 mA,AC 240V电压范围：DC20.4~28.8V电流限制：约1.5A2.2 端口图为了保证在紧急情况下能可靠地切断PLC负载电源，设置了交流接触器KM。

在PLC 开始运行时，按下“电源”按钮，使KM线圈得电并自锁，KM的主触点接通，给外部负载提供交流电源，出现紧急情况时，用“紧急制动”按钮断开负载电源，实现保证安全的目的。

具体接线图如图图2端口接线图根据控制的具体要求，输入量如下：机械手的限位开关：左限位I0.1，球），上限位，下限位，上限位，机械手的输出开关：上行，下行，左行，右行，吸住，松开。

控制开关：单周期，连续，回原点，启动，停止。

其中有光传感器的输入信号，判断工件的有无；各处的限位开关，限制各机构的运动位置；启动，停止，连续等控制开关；执行手动时，各动作的对应控制按钮。