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基于PLC和力控组态软件的材料分拣系统课程设计样本.doc
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过程控制与组态软件 课程设计任务书
20 15 -20 16 年 第 二学期 第 16 周- 16 周
注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授学时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档
题目
材料分拣系统组态设计
内容及规定
材料分拣系统由 5 个汽缸,3 个传感器,皮带和不同材质料块构成。当有料块放入时
候,汽缸 1 动作,将料块推到皮带上,使料块随着皮带迈进。传感器有电感传感器,电容
传感器,颜色传感器。当铁质料块通过汽缸 2 时候,电感传感器得到信号,使汽缸 2 动作,
将料块推向 1 号储料厢;如果是铝制料块,则电容传感器得到信号,使汽缸 3 动作,将铝
制料块推向 2 号储料厢;蓝色木头材质料块,则汽缸 4 动作,推向 3 号储料厢中;红色
木头材质料块,则汽缸 5 动作,将料块推向 4 号储料厢中。
选取以上实验,阐述该实验基于 PLC 和力控组态软件实现方案,建立 PLC 实验教学系统。
依照设计规定列输入输出分派表、编写梯形图并注释,完毕课程设计报告。
进度安排
1、讲授课程设计规定、任务和办法,布置设计题目(0.5 天);
2、查阅资料,拟定设计方案(1 天);
3、设计、实验调试并完毕课程设计报告(2.5 天);
4、当场个人答辩及报告评阅(1 天)。
学生姓名:沈青文、胡镇、许志明、马继能
指引时间 6 月 13 日至 6 月 17 日
指引地点: F312
任务下达
年 6 月 13 日
任务完毕
6 月 17 日
考核方式
1. 评阅
□
√
2.答辩 □ 3.实际操作□ 4.其他□
指引教师
杨声云
系(部)主任
王长坤
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引 言
随着社会不断发展,市场竞争也越来越激烈,因而各个生产公司都迫切地需要改进
生产技术,提高生产效率。在需要进行材料分拣公司,以往都采用人工分拣办法,分拣
效率极为低下,致使生产成本高,公司竞争力差。近年来,随着科学技术不断发展,浮
现了某些自动控制分拣系统装置,它可以大幅度提高分拣效率,因而越来越多公司采用
了自动控制分拣系统装置。关于自动控制分拣系统装置当前市场上已经大量浮现了,并
且也应用到生产实际中了。由于 PLC 具备体积小、易安装、维修性好等特点,因此设
计本课题是用 PLC 来控制分拣系统装置。
可编程序控制器(PLC)当前已经综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技
术,其功能越来越强大。本课题采用 PLC 控制分拣系统装置,可以同步实现三种物料
迅速分拣,分别是铁质物料、铝质物料和颜色物料等。并且可以与上位机相接,实现实
时监控。它不但可以迅速分拣效率,节约大量人力资源,并且可靠性高,稳定性强,可
长时间进行分拣,正是需要进行材料分拣公司所迫切但愿分拣系统装置。
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第
1
章
绪论
该课题是基于 PLC 材料分拣系统设计,它涉及可编程序控制某些、传感器检测某
些、电动机控制某些以及空气压缩机某些。对于本课题来讲,它就是自动化技术、传感
器检测技术以及电气拖动技术融合,在国民经济发展中起着推动作用。近年来,分拣领
域已经并正在发生着日新月异变化,各种先进技术已经被应用到各个工程实际中,并且
已经获得了很大成就。随着社会不断发展,市场竞争也越来越激烈,因而各个生产公司
都迫切地但愿改进生产技术,提高生产效率,同样在需要进行材料分拣公司,以往始终
采用人工分拣办法,致使生产效率低,生产成本高,公司竞争能力差,材料分拣系统装
置已成为她们必然选取。
虽然材料分拣系统装置当前已经开始在工程实际应用中开始发挥作用,但是随着科
学技术不断发展,分拣系统也在不断完善中。分拣系统装置有几种系统控制方式。分别
是继电器控制系统、计算机控制系统以及 PLC 等。几十年来继电器控制系统始终为工
业发展起到了巨大作用,并且当前依然在工业中大量应用,然而其控制性能与自身功能
已无法满足与适应工业控制规定和发展。计算机控制系统有着十分强大计算与数据解决
能力,但在别方面却没有 PLC 功能强大。因而在这个设计中选取 PLC 来控制分拣系统
装置。
此设计正是基于采用 PLC 来实现关于材料分拣控制系统设计。材料分拣控制系统
构成重要有传感器、断电延时器、进料槽、传送带、分拣推手等构成。当第一种光电传
感器检测到进料槽有物体时,上料传感器输出信号给 PLC,PLC 控制输送带继续运转,
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同步控制上料气动阀进行上料,每次上料时间间隔可以依照实际状况进行调节。第一种
物料传感器为电感传感器,当检测出物料为铁质物料时,反馈信号送 PLC,由 PLC 控
制气动阀动作选出该物料;第二个物料传感器为电容传感器,当检测出物料为铝质物料
时,反馈信号送 PLC,PLC 控制气动阀动作选出该物料;第三个物料传感器为颜色传感
器,当检测出物料颜色为待检测颜色时,PLC 控制气动阀动作选出该物料;最后尚有一
种备用传感器,是用来检测并推下漏拣物料。本课题由于采用 PLC 作为控制系统,它
存在输入输出响应滞后现象。滞后现象是指 PLC 外部输入信号发生变化时刻起至它控
制关于外部输出信号发生变化时刻之间间隔。虽然它有一定延迟但并不影响分拣系统装
置工作,由于 PLC 延迟时间只有几十毫秒,对于本分拣系统装置起不到什么影响,完
全可以忽视。本设计重要研究是使分拣系统装置能进行三种物料分拣并能与上位机相连
进行实时监控。
可编程序控制器(PLC)当前已经综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技
术,其功能越来越强大。该篇设计有着辽阔应用前景,它节约大量劳动力,从而可以大
大提高生产率,增进社会工业发展。
第2章 方案比较与选取
由于本设计是基于 PLC 材料分拣系统设计,因此从材料分拣系统装置控制系统方
面进行方案比较与选取。一共有三种方案:分别是 PLC 、继电器控制系统与计算机控
制系统。下面是关于三种方案比较与选取。
一、几十年来,继电器控制系统为工业控制发展起到了巨大作用,并且当前依然在
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工业领域中大量应用,然而其控制性能与自身功能已无法满足与适应工业控制规定和发
展,与 PLC 相比较,存在着质差别。下面是关于它们各个方面比较:
(1) 控制功能实现:继电器控制系统通过对继电器进行硬接线完毕相应控制功能,
PLC 对进行编程实现所需控制规定。
(2) 对生产工艺变化适应性:继电器控制系统需要重新设计与接线,适应性差,
PLC 只需对程序进行修改,适应性强。
(3) 可靠性:继电器控制系统元器件多,触点多,容易浮现故障,PLC 采用大规
模集成电路,绝大某些是软继电器,可靠性高。
(4) 控制实时性:继电器控制系统机械动作时间常数大,实时性差,PLC 微解决
器控制,实时性非常好。
(5) 占用空间与安装:继电器控制系统控制体积巨大、笨重,安装施工工作量大,
PLC 体积小,重量轻,安装工作量小。
(6) 使用寿命:继电器控制系统易损,寿命短,PLC 寿命长。
(7) 价格:继电器控制系统较低 ,PLC 较高。
(8) 维护:继电器控制系统维护复杂、工作量大,PLC 维护工作量小。
二、通用计算机具备十分强大计算与数据解决能力,同步数据解决速度已达到极高
水平,但是应用通用计算机进行工业控制,在诸多方面没有 PLC 功能强大。下面是关
于它们比较:
(1) 工作方式:通用计算机采用中断方式,PLC 采用扫描方式。
(2) 通用计算机使用汇编语言、高档语言,PLC 采用助记符语句表、梯形图等。
(3) 工作环境:通用计算机规定较高,PLC 可在较差环境工作。
(4) 对使用者规定:通用计算机需要专门学习培训才行,PLC 语言易学,稍加培训
即可使用。
(5) 可靠性:通用计算机商业级规定,PLC 工业级,且有各种特殊设计,涉及监视
记时器功能。
(6) 系统软件:通用计算机系统软件功能强大,但占用存储空间过大,PLC 系统软
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