目錄引言31課程設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明41.1課程設(shè)計(jì)目的41.2課程設(shè)計(jì)要求41.3課題簡(jiǎn)介52課程設(shè)計(jì)任務(wù)分析52.1機(jī)構(gòu)設(shè)備組成分析62.2設(shè)備工作過(guò)程分析63控制要求分析73.1流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)工作方式要求分析73.2流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)自動(dòng)工作過(guò)程要求分析73.3流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)控制元件配置與工作要求分析73.4流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作要求分析84控制方案設(shè)計(jì)84.1主電路設(shè)計(jì)84.2PLC選型設(shè)計(jì)94.3I/O分配表105控制流程設(shè)計(jì)115.1I/O端子接線設(shè)計(jì)115.2系統(tǒng)控制流程圖設(shè)計(jì)115.3系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)125.4梯形圖說(shuō)明145.5指令表設(shè)計(jì)166結(jié)論18參考文獻(xiàn)19機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)控制2引言可編程序控制器（ProgrammableLogicController），簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。他是20世紀(jì)70年代以來(lái)，在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。由于他具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)外一廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的支柱產(chǎn)品，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)在PLC技術(shù)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面發(fā)展很快，除油許多從國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備、自動(dòng)化生產(chǎn)線外，國(guó)產(chǎn)機(jī)床設(shè)備已越來(lái)越多的采用PLC控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電-接觸器系統(tǒng)。PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái)，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序而改變生產(chǎn)過(guò)程變的可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為以下幾類(lèi)（1）開(kāi)關(guān)量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制,既可用于控制單臺(tái)設(shè)備,也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。（2）工業(yè)過(guò)程在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來(lái)處理模擬量，完成閉環(huán)控制。（3）運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。（4）數(shù)據(jù)處理PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。（5）通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信包括PLC間的通信及PLC與其他智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)控制31課程設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明1.1課程設(shè)計(jì)目的機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)為該課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，在本課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)鞏固和加強(qiáng)機(jī)電傳動(dòng)控制課程所學(xué)習(xí)的知識(shí)，掌握課程知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的能力。學(xué)會(huì)運(yùn)用機(jī)電傳動(dòng)控制的原理和分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的方法。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，綜合已學(xué)知識(shí)，完成簡(jiǎn)單完整的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以增強(qiáng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力；完成PLC控制程序設(shè)計(jì)，增強(qiáng)編程軟件使用的能力；并在聯(lián)機(jī)程序調(diào)試過(guò)程中，增強(qiáng)實(shí)際操作能力。PLC課程設(shè)計(jì)以培養(yǎng)工程應(yīng)用能力為主，在完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，要注意學(xué)生多方面能力的培養(yǎng)與提高，主要包括以下幾個(gè)方面：（1）掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、步驟及設(shè)計(jì)方法。（2）具有初步設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的能力，培養(yǎng)和提高獨(dú)立工作的能力。（3）培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力和創(chuàng)造能力。（4）培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。（5）培養(yǎng)通過(guò)查閱圖書(shū)資料、產(chǎn)品手冊(cè)以及電子圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)資源等獲取相關(guān)資料的能力。（6）具有設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試及修改完善控制程序的能力。（7）具有運(yùn)用有關(guān)工具軟件進(jìn)行工程繪圖及編寫(xiě)技術(shù)資料的能力。1.2課程設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)以學(xué)生的獨(dú)立工作為主、教師的指導(dǎo)為輔，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主性和創(chuàng)新意識(shí)。（1）認(rèn)真分析設(shè)計(jì)任務(wù)，詳細(xì)了解課程設(shè)計(jì)的工藝要求、控制要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)。（2）確定所需要的I/O點(diǎn)數(shù)，合理選擇PLC及相關(guān)外圍輸入電器元件設(shè)備、驅(qū)動(dòng)元件設(shè)備型號(hào)。（3）分配I/O地址，繪制I/O接線圖等，如有需要可制作硬件電路。（4）結(jié)合軟件設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)控制梯形圖，編寫(xiě)控制程序。（5）對(duì)初步設(shè)計(jì)的梯形圖，上機(jī)進(jìn)行調(diào)試、程序修改，直至滿(mǎn)足系統(tǒng)的控制要求。（6）整理控制系統(tǒng)的文件，完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)。機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)控制41.3課題簡(jiǎn)介流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)是一種高效率自動(dòng)化產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)分類(lèi)專(zhuān)用設(shè)備，系統(tǒng)由產(chǎn)品輸送機(jī)構(gòu)，產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)，產(chǎn)品機(jī)構(gòu)分類(lèi)，及成品與次品收納機(jī)構(gòu)組成。流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)的輸送機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，分類(lèi)機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，由電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作過(guò)程控制，是典型的機(jī)電或機(jī)電液一體化的自動(dòng)化設(shè)備。流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)工作時(shí)，待檢測(cè)和裝箱的產(chǎn)品由輸送帶1送往質(zhì)量檢測(cè)位置，質(zhì)量檢測(cè)頭檢測(cè)為合格產(chǎn)品將繼續(xù)前移，通過(guò)計(jì)數(shù)傳感器后落入成品箱，檢測(cè)為不合格的次品，則由推板推入次品箱。采用行程開(kāi)關(guān)檢測(cè)與控制推板的位置，同時(shí)采用行程開(kāi)關(guān)檢測(cè)空箱是否打到預(yù)定位置。流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)機(jī)構(gòu)與自動(dòng)工作過(guò)程，如下圖示。機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)控制5流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程示意圖2課程設(shè)計(jì)任務(wù)分析流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選是工業(yè)兜料的主要設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于自動(dòng)流水線、冶金、有色金屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè)，它主要在選擇產(chǎn)品質(zhì)量上有著很大的貢獻(xiàn)，主要由兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)。2.1機(jī)構(gòu)設(shè)備組成分析流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)的輸送機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，分類(lèi)機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，由電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作過(guò)程控制，是典型的機(jī)電或機(jī)電液一體化的自動(dòng)化設(shè)備。2.2設(shè)備工作過(guò)程分析流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)工作過(guò)程如下圖所示，由人工將產(chǎn)品放置在傳送帶上，啟動(dòng)自動(dòng)工作過(guò)程，輸送帶1啟動(dòng)，待檢測(cè)裝箱的產(chǎn)品向前移動(dòng)，達(dá)到檢測(cè)位置，檢測(cè)傳感器檢測(cè)產(chǎn)品是否合格，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果，成品進(jìn)入成品箱，次品進(jìn)入次品箱。進(jìn)入成品箱的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)計(jì)數(shù)，滿(mǎn)箱為100件，成品箱滿(mǎn)箱后，輸送帶1停，輸送帶2啟動(dòng)，移出滿(mǎn)箱，移入空箱到位，一次循環(huán)工作結(jié)束，輸送帶1運(yùn)行，開(kāi)始下一次工作循環(huán)。機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)控制633控制要求分析流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)的控制要求,是控制系統(tǒng)的功能必須滿(mǎn)足機(jī)床所有的工作要求.流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)的工作要求包含三個(gè)方面,工作方式要求,工作過(guò)程要求,安全穩(wěn)定要求.3.1流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)工作方式要求分析為保證流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)能夠處于正常工作,要求系統(tǒng)具備二種工作方式:(1)輸送帶1,2,推板機(jī)構(gòu)能夠點(diǎn)動(dòng)調(diào)整(2)流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)自動(dòng)完成循環(huán)工作過(guò)程3.2流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)自動(dòng)工作過(guò)程要求分析流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)工作需要滿(mǎn)足如下工作要求:（1）按下啟動(dòng)按鈕,流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)開(kāi)始工作,輸送帶1啟動(dòng)；（2）待測(cè)產(chǎn)品到達(dá)檢測(cè)位檢測(cè)；（3）檢測(cè)合格產(chǎn)品繼續(xù)前行，經(jīng)過(guò)計(jì)數(shù)傳感器檢測(cè)計(jì)數(shù)，進(jìn)入成品箱；（4）檢測(cè)不合格產(chǎn)品，前移到推板位置，推板前移將產(chǎn)品推入成品箱，推板退回；（5）成品計(jì)數(shù)滿(mǎn)100件，輸送帶1停，輸送帶2啟動(dòng)，移出滿(mǎn)箱；（6）裝成品空箱到達(dá)接成品位置，輸送帶2停，輸送帶1啟動(dòng)，開(kāi)始新的檢測(cè)裝箱循環(huán)。機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)控制73.3流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)控制元件配置與工作要求分析流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)輸送帶1，2驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為2.2KW，推板裝置動(dòng)作方向通過(guò)電磁閥控制。自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)，電器元件工作關(guān)系如表所示工步推板電動(dòng)機(jī)主令電器YV1YV2帶1，M1帶2，M2啟動(dòng)系統(tǒng)+SB2檢測(cè)+SQ3,SQ4合格+SQ1計(jì)數(shù)箱滿(mǎn)+SQ2不合格次品撿出推進(jìn)版+SQ5推板退回+SQ6注：加號(hào)，電器元件為得電狀態(tài)，減號(hào)，電器元件為失電狀態(tài)。3.4流水線產(chǎn)品檢測(cè)與分選系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作要求分析（1）具有運(yùn)動(dòng)部件間安全工作的聯(lián)鎖功能。（2）具有位置保護(hù)功能（如極限位、越位、相對(duì)位置保護(hù)）。（3