江苏大学机电课程设计第六组PLC

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 机电系统综合课程设计 ----模块化生产教学系统的PLC控制系统设计

学 校: 江苏大学 学 院: 机械工程学院 班 级: 模具0702 学 号: 3070305056 姓 名: 欧阳占欢 指导老师: 毛卫平,周青

2009 年 7 月 9 日 2

目录 一．研究课题 二．课程设计目的 三．使用的目的 四．课程设计要求 五．电气特性指标 六．MPS的第六站PLC控制设计 1.气动回路图及上电电气线路图 2.PLC的I/O分配表,I/O接线图（包括电气线路图） 3.顺序流程图 4.触摸屏控制画面及说明,控制信息软元件地址表 5.组态王控制画面及说明 七．MPS系统的两站联网PLC控制设计(第5站和第6站) 八．调试过程中遇到的问题机解决方法 九．设计收获和体会。 十．参考资料 十一．附录 3

一:研究的课题

模块化生产教学系统的PLC控制

二：课程设计的目的 通过对模块化生产教学系统（MPS)中单站和两站联网的PLC控制设计，全面了解和掌握PLC控制系统的设计方法，包括外部电路,气动回路设计，程序设计，PLC和PLC之间的通讯，系统调试，同时熟悉触摸屏人机界面和组态王软件在PLC控制系统中的应用。 三：使用的设备

㈠模块化生产教学系统（MPS） ㈡配备组态王、GX Developer、EB500V274软件的电脑 ㈢MPS-威伦触摸屏 ㈣PC与PLC、PC与触摸屏的通信电缆 四：课程设计要求 ⒈MPS系统设计介绍及工艺流程图

①自动化生产教学系统是为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实验设备。该装置由六套各自独立而又紧密相连的工作站组成。这六站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。 该实验装置的一大显著特点是：具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。将六个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两 4

站、三站……直至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。 由于该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）、传感器等多种技术，给学生提供了一个典型的综合科技环境，使学生将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。因此该套装置非常适合对在校学生和初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。 五.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55℃工作，-20℃到70℃保存。相对 湿度：35-85﹪，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。 5

六.MPS系统的第六站PLC控制设计 1．（1）气动回路图

分类站 气动原理图

推工件缸 6

（2）上电与急停回路

2．PLC的I/O分配表及I/O接线图 （1）I/O分配表

输入部分 X0 B1 X轴复位(行程开关) X1 B2 Y轴复位(行程开关) X3 1B1 缸的缩回位 X4 1B2 缸的伸出位 Y4 1Y1 推缸出

KM0-1 X/Y轴 行程开关的急停 (KM0继电器1脚)

输出部分 Y0 脉冲(X) 步进电机 Y1 脉冲(Y) Y2 方向(X)

Y3 方向(Y) Y4 1Y1 推缸出 7

（2）I/O接线图 1）输入：外部对应I/O接口板端口与PLC输入的连接

输入I/O地址表 分类站

T1T1 8

2)输出：外部对应I/O接口板端口与PLC输出的连接 轴驱动器轴驱动器轴步进电

机

轴步进电机 分类站输出I/O地

址表 9

3.顺序流程图 4． 触摸屏控制画面及说明,控制信息软元件地址表 （1）开机界面：采用功能键来定监控界面，报警界面，手动界面和时间界面。来实现画面的转换。

等前站放好信号M1004

发前站准备就绪信号M904

读前站颜色信号m1000/m10001 10

（2）监控界面：从左到右分别是开始，复位，特殊，手自转换，单联转换，停止，上电，急停开关。其中急停，手自和单联开关是采用转换型开关。其他都是复归型开关。

（3）报警界面：当出现系统故障的时候报警界面会出现显示，滚动条和报警信息说明都会显示哪里出错。 11

（4）手动界面：采用复归型开关来实现四个方向的点动，采用转换按钮实现缸的推出和复位，另外注意的是复位开关只是实现复位的预准备。复位仍然需要监控界面的复位开关。

（5）时间界面：时间的显示，和电脑的显示时间或者PLC的时间同步。利于操作的进行。 12

控制信息软元件地址表： 软元件 地址 开关类型 开始按钮 X10 复归型 复位按钮 X11 复归型 特殊按钮 X12 复归型 手自转换开关 X13 转换型 单联转换开关 X14 转换型 停止按钮 X15 复归型 上电按钮 Y16 复归型 急停开关 X17 转换型 5． 组态王控制画面及说明 按上电按钮后，复位灯闪；按复位灯，开始灯闪，分类站开始复位；按开始按钮后，站台移动到接工件位，等待上一站放工件；按特殊按钮（模拟工件到位信号，手自开关及单联开关模拟工件颜色信号），工件到相应位置，并把工件放入对应仓库。 13

地址分配表 软元件 地址 软元件 地址 开始按钮 X10 单联转换开关 X14 开始灯 Y10 停止按钮 X15 复位按钮 X11 上电按钮 Y16 复位灯 Y11 上电灯 Y16 特殊按钮 X12 急停开关 X17 手自转换开关 X13

七．MPS系统的两站联网PLC控制设计(第5站和第6站)

M1000 St-5给st-6的大工件颜色信息 M1001 St-5给st-6的小工件颜色信息 M1004 St-5给st-6的工件到位信息 M904 St-6给st-5的准备就绪信息 14

八．调试过程中遇到的问题及解决方法 问题一：本站采用步进电动机定位，需用到指令PLSY,在一开始的程序中多次由于出现该指令，致使步进电动机只能动一次，不能正常工作. 解决方法：因为PLSY指令在程序中只能出现一次，因此将多条该指令合并成一条。此时可以正常运行. 问题二：在初始程序中，以基本指令OUT编写线圈输出时，出现双线圈输出问题，线圈不能运作. 解决方法：对于需多次输出的线圈一律采用SET、RST指令，这样就可以避免出现这种问题. 问题三：在触摸屏的编写中，报警界面及手动界面都没有对应的程序来完成操作面板上的动作. 解决方法：在源程序的重新插入报警程序、手动控制程序，以便完成相应面板上的操作.

九．设计的收获和体会 在两周的模块化生产教学系统的PLC控制系统设计中，经过了MPS系统单站PLC控制设计，在计算机上应用EB500软件制作触摸屏控制画面,并应用触摸屏控制PLC,利用"组态王"软件对MPS系统的单站监控,最后进行了MPS系统的两站联网PLC控制设计.可以说整个课程设计过程是充实而忙碌的.现将在设计过程中的收获及 15

体会陈述一下. 本次实习给我最深的感受就是理论跟实际的区别.一开始我在编写单站程序是只是纸上谈兵,没有写入plc中时,总觉得这样编写时合理的,但一到真实的plc中就会出现各种问题,比较典型的就是双线圈问题了.因此我觉得我们大学生应该多多的进行这种实际性很强课程设计或实习,以提高自身理论应用于实际,实际反馈理论的能力. 其次,我感觉到了模块化设计的至关重要性.通过模块化的设计,程序变得很清晰,读起来易懂.当然发现错误时,也是很容易查找和改正的.这就有利于我们在尽量短的时间内完成大的工作量. 再次,就是考虑问题要全面了.我们的程序在最后加入了报警程序段及手动控制端,开始时因为考虑不全,或是前面的程序影响了报警及手动程序段,或是报警及手动程序段影响了前面的程序段,致使问题不断.最终在全盘考虑的基础上我们组终于编写出了正确的程序段. 其实本次课程设计给我的收获及体会有很多,因为篇幅,在此就不在陈述了.想表达一下的是两位指导老师在课程设计的过程中发挥了非常重要的作用.在此向两位老师说声"老师,谢谢您,您辛苦了".实习虽结束,但我们学到的知识和提升的能力却会伴我们一生.