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1、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 成绩评定表学生姓名关庆丰班级学号1101014206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 2014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
2、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41 课程设计的任务和要求51.1 课程设计的任务51.2 课程设计的基本要求62 总体设计72.1 PLC的选型72.2 I/O端口图83 PLC程序设计1
3、03.1 设计思想103.2 顺序功能图103.3 PLC梯形图124 程序调试说明215 结束语226 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
4、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
5、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：AC85264V输入电流仅CPU/最大负载：35/100 mA,AC 240V电压范围：DC20.428.8V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。启动装置
6、后，捡球装置下行，若碰到的是小球，则下限位为闭合状态；若碰到的是大球，则下限位为关闭状态。吸起小球后，则捡球装置向上行，碰到上限位开关后，捡球装置向右行；碰到右限位开关（小球的右限位开关）后，再向下行，碰到下限位开关后，将小球释放到小球箱里，然后返回到原位。如果吸起的是大球，捡球装置右行碰到另一个右限位开关（大球的右限位开关）后，再向下行，碰到下限位开关后，将大球释放到小球箱里，然后返回到原位。3.2 顺序功能图 图5 自动程序的顺序功能图3.3 PLC梯形图图6 主程序梯形图 图7 公用程序梯形图图8手动程序梯形图图9 回原点程序梯形图图10 自动程序梯形图4 程序调试说明仿真软件不能直接收
7、到S7-200的程序代码，必须使用编程软件的导出功能将S7-200的用户程序转换为扩展名为“awl”的ASC文件，然后在下载到仿真PLC中去。在仿真软件中执行菜单命令“文件”“装载程序”，在出现的对话框中选择下载什么块，点击“确定”按钮后，在出现的“打开”对话框中双击要下载的*.awl文件，开始下载。下载成功后，CPU模块上出现下载的ASC文件名称，同时会出现下载的程序代码文本框和梯形图（见下图）。执行菜单命令“PLC”“运行”，开始执行用户程序。如果用户程序中有仿真软件不支持的指令或功能，执行菜单命令“PLC”“运行”后，出现的对话框显示出仿真软件不能识别的指令。点击“确定”按钮，不能切换到
8、RUN模式，CPU模块右侧的“RUN”LED的状态不会变化。可以用鼠标点击CPU模块下面的开关板上的小开关来模拟输入信号，通过模块上LED观察PLC输出点的状态变化，来检查程序执行的结果是否正确。如调试本课设中的手动程序，先点击CPU模块的I1.4手动输入端开关，再点击上行按钮开关I0.6,这样就会观察到CPU模块上的Q0.2对应的LED灯亮，再点击上限位输入信号I0.2所对应的开关，就会观察到CPU模块上的Q0.2对应的LED灯熄灭，这说明手动程序的上行程序调试正确。按上述方法一次调试所有程序，来检查程序执行的结果是否正确。本程序经过仿真调试后，没发现任何错误，程序完全符合设计要求。5 结束
9、语 到现在为止，课程设计就要告一段落了，通过课程设计，我的收获很大，充分认识到自己不足，通过不断的论证，许多问题都得到了较好的解决。通过这次课程设计，了解了PLC大小球分拣系统的工作原理，尝试到了电路及软件实现是此次课设的主要部分。6 参考文献 1 陈白宁主编.机电传动控制基础.第1版.东北大学出版社,2008年9月 2 华玉洁.起重机械与吊装.第一版.化学工业出版社.2005.8；179-204 3 机械设计手册.机械设计手册编写组.第一版.机械工业出版社.1981；325-447 4 张燕宾.SPWM变频调速应用技术.第一版.机械工业出版社2002.5； 5 陈白宁，机电传动控制课程设计指导书.
