做试管的试管医院PLC大小球分拣传送机械控制梯形图的设计与调试.

2021年1月21日发(作者：试管鲜胚8c一般是男是女)

PLC
课程设计

专

业
:
班

级
:
姓

名
:
学

号
:
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
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

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

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

扩展
, I/O
点
数的增减
,< br>输入与输出点数的比例
,
都比整体式灵活。维修更换模

块、判断与处 理故
障快方便
,
适用于工艺过程变化教多、控制要求复杂的系统。

在使用时
,
应按实际具
体情况进行选择。

结合以上几点
,
在设计
PLC
机械手在大小球分选系统中用的
PLC
的选型为西

门子
S7-200
系列的可编程控制器。

第二章
PLC
在大小球的分拣系统中的设计



2.1
系统的功能

机械手分拣大小球的控制功能要求为
:
1
原位
:
机械手原始状态为左上角原位处
,
即上限开关
LS3
及左限开关
LS1
压合
,
同 时机械手处于放松状态和球槽内有球
(
接近开关
PS
吸合
,
这时原位

显示亮
,
表示准
备就绪。

2
按下启动按钮
SB1
后
,
机械手下降
,
经过
2s
后机械手一定会碰到球。如

果同
时碰到下限开关
LS2,
则一定是小球
;
如果此时未碰到下限开关
LS2,
则一

定是打球。

3
机械手吸住球后就提升
,
碰到上限开关
LS3
后就右行。

4
如果是小球
,
则右行到
LS4
处
;
如果是大球
,
则右行到
LS5
处。

5
机械手下降
,
当碰到下限开关
LS2
时
,
将小球释放到小球容器中
;
如果

是大球
,
则释放到大球容器中。

6
释放后机械手提升
,
碰到上限开关
LS3
后
,
左行。

7
左行至碰到左限开关
LS1
时停下来
,
至此
,
一个工作循环结束。

2.2
大小球分拣系统的结构

机械手分拣大小球的工作示意图如图
1.1
所示。

图
1.1
机械手分拣大小球的工作示意图




2.3 I/O
编址及工作框图


2.4
大小球分拣的设计思想

1
当输送机处于起始位置时
,
上 限位开关和左限位开关被压下
,
极限开

关断开。



2
启动装置后
,
捡球装置下行
,
一直到极限开 关闭合。此时。若碰到的

是小球
,
则
压力传感器仍为断开状态;
若碰到的是大球
,
则压力传感

器闭合状态。

3
吸起小球后
,
则捡球装置向上行
,
碰到上限位开关后< br>,
捡球装置向右

行
;
碰到右
限位开关
(< br>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。

4
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。

2.5
机械手分拣球控制系统的接线图


第三章

机械手分拣大小球系统的
PLC
程序

3.1
机械手分捡大小球控制程序流程图



根据要求
,
该控制流程根据吸住的是
(
大球、小球有两个分支
,
此处应为

分支点
,
且属于选择性分支。

分支在机械臂下降之后根据接近开光
(X0
的通断
,
分别将球吸
住、上升、右行到
SB4
或
SB5
处下降
,
此处应为汇合点。然后再释

放、上升、左移
到原点。


当按下
SM0.1
时
, S0.0
得电
,
如果转换条件满足
, S0.1
得电捡球装置下降

捡球平
板
,
当下降的捡球平板碰到下限开关
SB2
时
, S0.2
得电
,
停止下降
,
捡

球装置给平板处
的电磁线圈
(KM
通电
,
捡球平板产生电磁吸力吸住钢球
,
此时

压力感应器
I0.4
用来判
断是吸住的大球还是小球
,
如果压力感应器
I0.4
的输出

断开
,
说明吸住的是小球
,
而
如是闭合的
,
则说明吸住的是大球。

当吸住钢球后
, S0.3
得电捡球平板上升
,
碰到上
限开关后开始右行
, I0.5
为小球位限位开关
,
I0.6
为大球位限位开关
,
在右行的过程中
,
如果吸住的是大球
, S0.6
得电
,
则

要到
碰到
I0.6
才停止右行
, S0.7
得电
,
下降到下限开关位置
, S1.0
得电
,
断电

释放钢球
,
然
后
S1.0
得电上升到上限开关位置停止上升
, S1.2
得电
,
开始左行
,
碰到左极限停止左
行
;
而如果是吸住的小球
,
则在右行的时候碰到
I0.5
就停止

右行
, S0.7
得电
,
下降到下