MPS工件搬运单元控制系统设计Word下载.docx
- 文档编号:13276987
- 上传时间:2022-10-09
- 格式:DOCX
- 页数:26
- 大小:2.02MB
MPS工件搬运单元控制系统设计Word下载.docx
《MPS工件搬运单元控制系统设计Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《MPS工件搬运单元控制系统设计Word下载.docx(26页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
复位按钮:
开始运行前使系统回到复位状态;
功能按钮:
按下如此表示工件为不合格工件,将会被剔除;
自动/单步双向旋钮和单机/联网双向旋钮:
用于选择系统进入单步程序,自动程序或者联网程序;
暂停按钮:
使系统暂停运行;
急停按钮:
使系统紧急停止,防止意外发生;
退出按钮:
用于系统急停后退出急停状态。
2.控制要求
本单元有单步运行、自动运行以与联网运行3种运行方式可供选择。
可以通过旋钮选择运行方式。
单步运行是将本单元的动作分解成8步来完成,每按一次运行键执行1步动作,方便教师讲解以与学生试验。
其中第1步:
回转臂向左摆;
第2步:
水平臂伸出,然后垂直臂伸出;
第3步:
真空阀打开,将工件吸起;
第4步:
垂直臂缩回,然后水平臂缩回;
第5步:
回转臂向右摆;
第6步:
第7步:
真空阀断,将工件放置到下一个单元;
第8步:
垂直臂缩回,然后水平臂缩回,恢复初始位置,如此就完成了一个动作循环。
如果有工件不合格信号,如此第6步水平臂不会伸出,第7步真空阀断,工件直接被放入废料槽中。
自动运行就是将这些动作连起来运行,只需按一次运行键就完成一个动作循环。
如果选择联网运行就是使本单元进入联网状态,动作将不受按钮控制〔急停按钮除外〕,由上位机组态监控系统控制。
c技术参数:
工作压力:
0.3mpa-0.8mpa;
I/O端口:
14输入/10输出。
表工件搬运单元输入输出元件
输入元件
输出元件
运行按钮
钻头(上)电磁阀1Y1
复位按钮
钻头(下)电磁阀1Y2
功能按钮
检测头(伸)电磁阀2Y1
自动/单步旋钮
空
单机/联网旋钮
钻头电机继电器K1
暂停按钮
转盘电机继电器K2
急停/退出检测开关
运行灯
钻头(上)磁性开关1B1
复位灯
钻头(下)磁性开关1B2
功能灯
检测头(伸)磁性开关2B1
光电传感器1工位(PNP型)B1
光电传感器4工位(PNP型)B2
霍尔传感器(PNP型)B3
3.设计任务
1〕.根据控制要求,对工件搬运单元硬件电路设计,包括主电路、控制电路与PLC硬件配置电路。
2〕根据控制要求,编制工件搬运单元PLC系统电路图
3〕编写设计说明书,内容包括:
①设计过程和有关说明
基于PLC的工件搬运单元电路图
PLC控制程序
电器元器件的选择和有关计算
电器设备明细表
参考资料,参考书与参考手册
其他需要说明的问题,例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题和解决方法、对课程设计的认识和建议。
2.控制系统的电气系统设计
2.1控制系统原理图
依照控制系统的具体要求,设计控制系统原理框图如图2.1所示:
通过操作台上的各种按钮﹑旋钮,向西门子S7200PLC发出指令〔也可以通过PC机上的PLC软件和组态软件或按钮发送〕;
信号由PLC处理并通过标准的传输数据线传递,实现控制电磁阀的动作,从而控制气缸的动作使其能够完成系统的设计要求,同时各种传感器也通过数据线向PLC传递开关信号,操作台上的各种指示灯可以指示PLC的工作状态,使得操作人员方便得知系统运作的各种情况。
图2.1控制系统原理框图
此次设计中除了要让系统在PLC的控制下完成以上要求的动作,操作人员对系统进展操作。
此外,遇到紧急情况时可采取相应措施。
2.2控制系统PLC原理图
PLC具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
PLC是专门为工业生产环境而设计的控制装置,在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施,故具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行稳定性和较高的可靠性,因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。
根据系统的设计要求,确定了PLC的输入输出如表2.1所示:
表2.1I/O列表
输入地址
输出地址
摆动(左)电磁阀1Y1
摆动(右)电磁阀1Y2
水平(缩)电磁阀2Y1
水平(伸)电磁阀2Y2
垂直(上)电磁阀3Y1
垂直(下)电磁阀3Y2
真空电磁阀4Y1
真空传感器(NPN)4B1
摆动(左)磁性开关1B1
摆动(右)磁性开关1B2
水平(缩)磁性开关2B1
水平(伸)磁性开关2B2
垂直(上)磁性开关(NPN)3B1
垂直(下)磁性开关(NPN)3B2
PLC的原理图如2.2所示:
图2.2控制系统PLC原理图
2.3控制系统气动原理图
根据所选的各种气动执行元件的工作原理和本单元所要完成的动作要求,绘制出工件搬运单元的气动原理图,见图3.3。
压缩空气由空气压缩机产生,经过冷却器降温;
经过油水别离器和过滤器去掉空气中的杂质;
经过减压阀使气流变得缓和;
压缩空气经过手动阀时,当手动阀在左位时,气动系统将不能控制各个气缸的正常运作;
而当手动阀在右位时,各个气缸可按照系统的设计要求完成指定的动作。
系统的气动原理图如图2.3所示:
图2.3控制系统气动原理图
3.PLC的选择与技术参数
目前市场上最受好评的PLC品牌有:
西门子、欧姆龙、三菱等。
目前中国市场上应用最广泛的PLC品牌是三菱,但相比之下西门子PLC较三菱的性能更加优越,所以本次系统设计中选用的PLC品牌是西门子。
根据系统动作要求明确了PLC所需要的输入输出个数为:
输出为10个,输入为14个。
因为本控制系统的动作比拟简单,可以使用小型PLC。
该设备选用的是西门子S7-200CPU224型PLC,这类型适用于小型自动控制系统,且具有反响快,可扩展,价格廉价的优点。
PLC的具体技术参数如表3.5所示:
表3.5PLC性能参数表
电源电压
DC24V,AC100~230V
电源电压波动
DC20.4-28.8V,AC84-264V〔47-63Hz〕
环境温度、湿度
水平安装0~550C,垂直安装0~450C,5~95%
保护等级
IP20到IEC529
输出给传感器的电压
DC24V〔20.4-28.8V〕
输出给传感器的电流
280mA,电子式短路保护〔600mA〕
为扩展模块提供的输出电流
660mA
程序存储器
数据存储器
存储器子模块
1个可插入的存储器子模块
数据后备
整个BD1在EEPROM中无需维护,在RAM中当前的DB1标志位、定时器、计数器等通过高能电容或电池维持,后备时间190h〔400C时120h〕,用电池后备200天
程序结构
一个主程序块〔可以包括子程序〕
程序执行
自由循环。
中断控制,定时控制〔1~255ms〕
子程序级
8级
用户程序保护
3级口令保护
指令集
逻辑运算、应用功能
位操作执行时间
μs
扫描时间监控
300ms〔可重启动〕
内部标志位
256,可保持:
EEPROM中0~112
计数器
0~256,可保持:
256,6个高速计数器
定时器
可保持:
256,4个定时器,1ms~30s,16个定时器10ms~5min,236个定时器,100ms~54min
接口
一个RS485通信接口
本机I/O
数字量输入:
14,其中4个可用作硬件中断,14个用于高速功,能数字量输出:
10,
可连接的I/O
数字量输入/输出:
最多94/74,模拟量输入/输出:
最多28/7〔或14〕AS接口输入/输出:
496
最多可接扩展模块
7个
4.PLC程序的编写
根据设计任务书要求:
4.2PLC程序流程图
设计中采用的是“步〞的流程编程思想,这种编程思想的具有调试方便以与机器的动作可靠等优点。
由以上要求得出流程图如图4.4所示:
图4.4流程图
4.3PLC程序的编制
程序图:
设计心得
本文以MPS生产模块的工件搬运单元为研究对象,根据任务书上所要求的设计要求来选择相关的电气元件,采用顺序控制设计法的编程PLC,
(1)本课题根据PLC控制系统设计的根本原如此,完成了PLC控制系统的设计。
系统已经具备了MPS工件搬运单元所要求的搬运能力以与正品废品的区分能力。
(2)本次设计对PLC自动化控制技术以与利用编程软件STEP7.0实现对西门子PLC梯形图的编制应用做了探讨与研究。
实践证明这种编程方法是一种较为理想的方法。
它是一种先进的设计方法,很容易被初学者承受,对于有经验的工程师,也会提高设计的效率,程序的调试、修改和阅读也很方便。
(3)组态软件的运用使得MPS工件搬运单元的监控更为便捷。
本系统具有良好的交互性、开放性和实用性。
实践证明系统分析设计、方法运用的正确合理性。
由于组态的参加使得系统可进展远程控制,解决了操作工人在恶劣环境下操
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- MPS 工件 搬运 单元 控制系统 设计
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)