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PLC应用系统设计基础知识.docx
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PLC 课程设计
专 业:
班 级:
姓 名:
学 号:
设计报告格式 20 分
设计内容 60 分
10
分
10
分
封面
页面
目录
图表
间距、行
工艺
系统
I/O
设备
电气原理图
系统
动手
总印
总
计
得
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3
布局
5
格式
3
质量
4
距、字体
6
过程
分析
8
控制
要求
8
分配
5
选型
5
主电
路
8
控制
电路
8
外围接
线图
8
程序
设计
10
实践
能力
10
象评
分
10
分
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
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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
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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
提供方便。当然对于不同的用户,要求的侧重点不同,设计的原则也应有所区别,
如果以提高产品和安全为目标,则应将系统可靠性放在设计的重点,设置考虑采
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88545443/bg5.jpg)
取冗余控制系统;如果要求系统改善信息管理,则应将系统通信能力与总线网络
设计加以强化;如果系统工艺经常变更,则事先充分考虑。
1.2 PLC 的选型
在满足控制要求的前提下,选型时应选择最佳的性能价格比,具体考虑以
下几点。
1.2.1 性能与任务相适应
对于开关量控制系统的应用系统,当对控制要求不高时,可选用小型 PLC
(如西门子公司 S7-200 系列 PLC 或 OMON 公司系列 CPM1A/CPM2A 型 PLC)
就能满足要求,如对小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等。
对于以开关量控制为主,带有部分模拟量控制的应用系统,如对工业生产中
常遇到的温度、压力、流量、液位等连续量的控制,应选用带有 A/D 转换的模
拟量输入模块和带有 D/A 转换的模拟量输出模块,配接相应的传感器、变送器
和驱动装置,并且选择运算功能较强的中小型 PLC,如西门子公司的 S7-300 系
列 PLC 或 OMRON 公司的 COM/CQM1H 型 PLC。
对于比较复杂的中大型控制系统,如闭环控制、PID 调节、通信联信网 4 等,
可选用中大型 PLC(如西门子公司的 S7-400 系列 PLC 或 OMRON 公司的
C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1 等 PLC)。当系统的各个控制对象分布在
不同的地域时,应根据各部分的具体要求来选择 PLC,一组成一个分布式的控制
系统。
1.2.2 PLC 的处理速度应满足时实控制的要求
PLC 工作时,从输入信号控制存在着滞后现象,即输入量的变化,一般要在
1~2 个扫描周期之后才能反映到输出端,这对于一般工业控制是允许的。但有
些设备的实时性要求教高,不允许有教大的滞后时间。例如,PLC 的 I/O 点数在
几十到几千点范围内,这时用户应用程序的长短对系统的响应速度会有较大的差
别。滞后时间应控制在几十毫秒之内,应小于普通继电器的动作时间。
1.2.3 PLC 应用系统结构合理、机型系列应统一
PLC 的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构把 PLC 的 I/O 和 CPU 放
在一块电路板上,省去插接环节,体积小,每一 I/O 点的平均价格比模块式的便
宜,适用于工艺过程比较稳定、控制要求比较简单的系统。模块式 PLC 的功能
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