文档介绍：模块化生产试验台
分类站课程设计报告
课程:机电一体化技术
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分类站控制系统总体设计
该模拟生产线是由独立的六个工作站相互连接而成。它们分别是上料检测站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站。这六个站连接成生产线后可完成工件类别的检测、加工、搬运、安装和分类。
分类站的作用是在接收前站的信息后,把工件分类并推送进库房。
本站为第六站(分类站),当第六站收到第五站(安装站)的信号后,第六站通过第五站传递过来的信号,将外圈与内芯颜色的四种搭配分送到各个仓库。工件外圈为白色内芯为白色时,电动机将工件移至(1,n)仓库,推料气缸工作;工件外圈为白色内芯为黑色时,电动机将工件移至(2,n)仓库,推料气缸工作;工件外圈为黑色内芯为白色时,电动机将工件移至(3,n)仓库,推料气缸工作;工件外圈为黑色内芯为黑色时,电动机将工件移至(4,n)仓库,推料气缸工作。每次推料结束,工作站台均要移回原位,然后开始下一轮分类。
此站的工作流程图如图1所示。
2、分类站控制系统硬件设计
本模块的六个工作站都是采用PLC进行控制,而且PLC的型号均为S7-200, S7-200 是一种小型的可编程序控制器,适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。S7-200系列出色表现在以下几个方面:①极高的可靠性;②极丰富的指令集;③易于掌握;④便捷的操作;⑤丰富的内置集成功能;⑥实时特性;⑦强劲的通讯能力;⑧丰富的扩展模块。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领
域极为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如:冲压机床,磨床,印刷机械,橡胶化工机械,中央空调,电梯控制,运动系统。S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供您使用,CPU 221~226各有2种类型CPU,具有不同的电源电压和控制电压。
此次设计采用了CPU226, 该机集成24个输入点,16个输出点,共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块,最大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统,具有更多的输入/输出点,更强的模块扩展能力,更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统,CPU226的外形如图2所示。
图2 CPU226的外形图
图1 分类站工作流程图
I/O地址定义
在PLC接线及其编程中需要定义I/O地址,这样可以清晰简单的完成一系列所期望的工作台运作。本工作站的I/O地址定义如下。
公共I/O地址定义如表1所示。
表1 公共I/O地址定义
地址
定义
~
传感器输入
开始
复位
特殊
手/自
单/联
停止
上电
~
为通讯口
~
为通讯口
, ,
, ,
大工件颜色
小工件颜色
废品
~
PLC动作输入
开始灯
复位灯
Y014
停止灯
分类站I/O地址定义如表2所示。
表2 分类站I/O地址定义
地址
定义
横轴到位
竖轴到位
竖轴限位
推出到位
缩进到位
横轴脉冲
竖轴脉冲
横轴方向
竖轴方向
推工件
控制面板有五个按钮开关、二个选择开关和一个急停开关。
按钮
按钮1:开始
按钮2:复位
按钮3:特殊功能按钮
两位旋钮4:自动/手动
两位旋钮5:单站/联网
按钮6:停止/报警
按钮7:上电
按钮8:急停
控制面板电路图如图3所示。
图3 控制面板电路图
2)显示灯
绿色