文档介绍：电气控制与PLC工程应用
课程设计报告
课程名称: 电气控制与PLC工程应用
设计题目:大、小球分类传送装置PLC控制系统
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指导教师:
设计时间:
一、可编程控制器简介
作为通用工业控制计算机,30年来,可编程控制器从无到有,实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃,其功能从弱到强,实现逻辑控制到数字控制的进步,其应用领域从小到大单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越,今天的可编程控制器正在成为工业领域的主流控制设备,在世界各地发挥着越来越大的作用。二、设计目的
熟悉FX系列可编程控制器的编程软件。
掌握FX系列可编程控制程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
通过PLC设计大小球分类传输装置控制系统。
通过课程设计使我们更熟练掌握PLC课程所获得知识使其与实践结合起来。
三、设计课题
本次设计是基于PLC的机械手大小球分选控制系统的设计,图1为系统工作示意图。
图1 工作示意图
控制要求: 本次设计的大、小球分类选择传送PLC控制系统的机械臂起始位置在机械原点,为左限、上限并有显示;通过起动按钮和停止按钮控制运行,停止时机械手臂运行完本次吸球及放球整套动作然后回到原点; 起动后机械臂动作顺序为:下降→吸球→上升(至上限)→右行(至右限)→下降→释放→上升(至上限)→左行返回(至原点);机械臂右行时有小球右限(X1)和大球右限(X4)之分,下降时,当电磁铁压着大球(未到下限)时下限开关X2断开,压着小球(到下限)时下限开关X2接通。
四、设计过程
由工作示意图,硬件可选用两台三相异步电机实现机械臂的左右上下运动;启动开关及循环控制开关用按钮实现;各个限位开关用行程开关实现;吸球用磁吸线圈实现。控制部分则选用FX
2N系列PLC实现。
图2 系统主电路图
主电路图中KM1和KM2控制电机M1正反转,KM3和KM4控制电机M2的正反转热继电器起保护电路做用。
I/O点的分配表
据控制要求选择FX2N型PLC来实现,FX2N的I/O点数有16~256个,满足控制需求。PLC控制器I/O分配图如表1所示
输入
输出
X0
启动开关
Y0
下降
X1
左限位(大、小球)
Y1
抓球
X2
下限位
Y2
上移动作
X3
上限位
Y3
右移动作
X4
右限位(小球)
Y4
左移动作
X5
右限位(大球)
Y5
原点指示
X6
循环控制开关
表1 I/O点分配表
顺序功能图
PLC控制的顺序功能图如下图3所示
图3 顺序功能图
按要求只有在原位是才能起动,所以起动是X1和X3必须闭合,亦即原位指示灯Y5须接通,方能起动系统工作。循环一次之后若X6接通则继续工作,若X6闭合则机械臂停在原位。当电路接通后,M8002产生触发脉冲使系统初始化。机械臂处于原点,原点指示灯Y5亮,按下启动按钮X0,系统进入模式选择状态,系统通过按钮对各部动作进行操作。
I/O接线图
图4 I/O接线图
五、程序分析
当电路接通后,M8002产生触发脉冲使系统初始化。机械臂处于原点,上限位开关SQ3和左限位开关SQ1闭合,原为指示灯Y5亮,显示可以起动系统工作按下启动按钮SB1,系统进入自动工作状态,系统开始运行,机械臂下降,设置下降时延为2s,通过机械臂是否达到下限位SQ2来判断所抓取球的类型(大或小),当计时时间到而下限位开关未动作时,那么可以判断是大球,电磁阀通电后延时2秒,吸球后机械臂上升至上限后右行,然后到了大球右限SQ5后下降,到下限后电磁阀断电放球,延时2秒后原路返回,然后继续周而复始地运行。若是即使按时间到同时下限位开关也动作,那么判断是小球,机械臂运行至小球右限SQ4后再下降放球。
六、课程设计心得体会
通过本次课程设计,对我PLC课程理论课的学****进行了一个验证。本次设计中,主要用FX2N系列PLC控制机械臂在大小球分拣系统中的操作,使我了解了PLC控制机械臂在大小球分拣系统中的工作原理。其中电路及软件实现是此次设计的主要部分
,主电路部分因设备问题未予实现,通过指示灯来模拟操作过程。通过本次课程设计,我认识到了自己的很多不足之处。
在设计指导张老师的精心指导下,我们小组的几位同学团结合作,认真查阅资料,正确对待问题。所以最终的设计作品基本达到了设计目的和实现了相关功能。在实践的基础上,不仅巩固了理论知识,也提高了将所学知识实际应用的能力,对PLC有了更深层次新的认识。
七、参考文献
[1].***出版社,2004
[2