工件搬运单元电气控制系统论文
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目录
1.设计任务书 1
1.1设备概况 1
1.2控制要求 1
1.3设计任务 2
2控制系统总体设计方案 2
2.1总体设计方案说明 2
2.1.1 PLC设计的总体思路： 2
2.1.2整个设计过程的总体步骤： 3
2.2 控制系统的电气原理图 3
2.2.1控制系统原理框图 3
2.2.2 控制系统的PLC原理图 4
2.2.3 控制系统的气动原理图 6
3.PLC的选择及技术参数 7
4控制系统的程序设计 9
4.1 PLC编程软件的选择 9
4.2 PLC程序的编写 9
4.2.1 PLC程序设计流程图 9
4.2.2 PLC控制梯形图程序 11
5. PLC程序的调试 22
6. 设计心得 23
7.参考文献 24
1.设计任务书
1.1设备概况
本单元的功能是通过三自由度机械手将工件从上一个工作站向下一个工作站传送，工件抓取采用真空吸力实现。在上一个单元的钻孔检测中不合格的工件可以在这里被踢出。本单元设有多个按钮和旋钮，其中运行按钮：使系统开始或继续运行；复位按钮：开始运行前使系统回到复位状态；功能按钮：按下则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/联网双向按钮：用于选择系统进入单步程序，自动程序或联网程序；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。
1.2控制要求
本单元有单步运行、自动运行以及联网运行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，方便老师讲解以及学生试验。要完成好电气控制的设计任务，除掌握必要的电气设计基础知识外，还必须经过反复实践，深入现场，将不断积累的经验应用到设计中来。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：水平臂伸出，然后垂直臂伸出；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，则第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），由上机组态监控系统控制。
技术参数：
工作压力：0.3mpa-0.8mpa；I/O端口：14输入/10输出
表1.1 工件搬运单元输入输出元件
输入元件 输出元件
运行按钮 摆动(左)电磁阀1Y1
复位按钮 摆动(右)电磁阀1Y2
功能按钮 水平(缩)电磁阀2Y1
自动/单步旋钮 水平(伸)电磁阀2Y2
单机/联网旋钮 垂直(上)电磁阀3Y1
暂停按钮 垂直(下)电磁阀3Y2
急停/退出检测开关 真空电磁阀4Y1
真空传感器(NPN)4B1 运行灯
摆动(左)磁性开关1B1 复位灯
摆动(右)磁性开关1B2 功能灯
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
1.3设计任务
1.3.1根据控制要求，对分类存储及立体仓库单元硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。
1.3.2根据控制要求，编制分类存储及立体仓库单元PLC系统电路图。
1.3.3编写设计说明书，内容包括：
（1）设计过程和有关说明
（2）基于PLC的工件搬运单元电路图
（3）PLC控制程序
（4）电器元器件的选择和有关计算
（5）电气设备明细表
（6）参考资料，参考书及参考手册
（7）其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题和解决问题办法、对课程设计的认识和建议。
2.控制系统总体设计方案
2.1总体方案说明
2.1.1 PLC设计的总体思路：
本次设计PLC程序的编制方法采用较常用的梯形图程序设计法。该方法的好处是形象、直观、易于使用、条理清楚，而且之后调试与修改也较为方便。
梯形图的设计方法常有经验法、根据继电器电路图设计法、顺序控制设计法。对于类似本次设计那样，需控制较多变量而且动作较多的情况，顺序控制设计法因为直观和条理性较强的优势，是首选的方法。因此，接下来的设计工作就是根据顺序功能图将实现装置基本动作的程序编制出来。
2.1.2 整个设计过程的总体步骤：
1.明确控制对象，列出输入输出列表，画出电路图。
2.明确控制要求，画出动作顺序图和顺序功能图。
3.参考查阅资料完成PLC程序编写。
4.将程序输入电脑，并与PLC联机。下载程序
5.调试PLC程序，修改优化。
6.编写课程设计说明书。 ...
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