PLC課程設計實驗報告

資訊與電氣工程學院

課程設計說明書

（2013 /2014 學年第 2 學期）

課程名稱：《可程式設計序控制器應用》課程設計

題目：尺寸檢測和材質檢測控制

專業班級：自動化一班

學生姓名：孫博旭

學號： 110410110

指導教師

設計週數2 周

設計成績

2014 年 6 月 27 日

1.課程設計目的

1.1設計目的

通過此次尺寸檢測和材質檢測控制課程設計，熟悉並掌握s7-200系列plc梯形圖的設計及其開發軟體v1.0 s7-200 explorer的使用。通過i/o的位址分配了解熟悉plc224的介面。

同時通過使用力控組態軟體使系統執行更直觀化的表示出來，使用力控5.0進行設計，加深我們對plc和監控組態的認識和使用，融會貫通其圖形設計及程式設計思想，培養並加強在實際生產生活中的應用。另外要熟悉伺服電機的驅動引數。

1.2課程設計內容及要求

1.2.1設計內容：

當接到工件後，託料盤上公升至頂端，由感測器識別工件的高度是否符合要求。若「合格」，託料盤下降至中部停穩後，推料氣缸工作，將工件推出，工件將沿滑槽到下一單元，當下一站單元識別工件已到位，這時停在中部的託料盤繼續下降到底端，等待下一工件的到來；若「不合格」，託料盤直接下降至底端。將不合格工件，推入廢料槽。

當材質檢測單元接到工件後傳送帶開始轉轉動，帶動工件向後運動，其間經過三個感測器，來識別工件的材質，到達檢測完成位置後發出訊號由下乙個工作站將工件取走，傳送帶停止轉動，等待下乙個工件的到來。利用實驗室現有裝置進行系統的模擬實驗。對課程設計進行總結，撰寫課程設計報告。

1.2.2動作要求：

1、託料盤上公升

2、託料盤到達頂部，需要延時（進行檢測）

3、根據測量結果，託料盤下降到中部或底部推料

4、記錄檢測結果

技術要求：

1. 託料盤到達頂部，需要延時（進行檢測）；

2. 根據測量結果，託料盤下降到中部或底部推料；

3. 托盤不得超過極限位置；

4. 由變頻器驅動三相交流電動機來完成工件在傳動帶上的運動和停止；

5. 在本系統中，在完成可程式設計控制器為下位機的相關控制程式的基礎上，用組態軟體程式設計實現上位機的控制及其相關監控介面。

6. 課程設計報告書寫規範、文字通順、圖表清晰、資料完整、結論明確。

2. 課程設計正文

2.1 尺寸檢測單元

2.1.1 硬體設計

1）方案設計：

1.plc概述:

plc是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它採用可程式設計序的儲存器，用來在其內部儲存執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，並通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種型別的機械或生產過程。plc及其有關裝置，都應按易於與工業控制系統形成乙個整體，易於擴充其功能的原則設計,採用迴圈掃瞄的工作方式。

2.方案概述:

該系統單元共有七個輸入點，分別為：啟動/停止，復位，單步，自動/手動，托盤上極限，托盤下極限，推料，五個輸出點：正轉，翻轉，空載，使能，推料。

接通啟動按鈕，當感測器有訊號時，伺服電機執行；托盤上公升到上極限，延時之後檢測是否符合要求，托盤下降，如果符合要求，下降到中部，推料動作；如果不符合要求，下降到底部，推料動作。單步即實現整個過程的每個步驟單獨執行，各部為：開始到上極限，上極限到中部，上極限到下極限。

3.plc選型及i／o位址分配

本系統結構已經選定s7-200cpu224的plc，滿足操作要求。其i/o位址分配為：

2）單元電路

由於本系統plc已經連線好線路，故電氣連線電路不用設計，plc控制輸出輸入控制接線圖如下

2.1.2 尺寸檢測單元軟體設計

1）系統分析設計：.本課題是通過plc和組態軟體來實現儲料單元控制系統設計。該系統單元共有七個輸入點，分別為：

啟動/停止，復位，單步，自動/手動，托盤上極限，托盤下極限，推料，五個輸出點：正轉，翻轉，空載，使能，推料。通過plc和組態軟體來實現氣缸的推出與收回兩個方面的控制。

2）系統實施及程式：

主程式：

子程式：

2.2 材質檢測控制

2.2.1 材質檢測控制硬體設計：

1) 方案設計

1.方案概述

該系統單元共有八個輸入點，分別為：啟動/停止，復位，單步，自動/手動，復位位置，金屬材料，磁性材料有無工件。三個輸出點：

速度1，速度2，速度3。接通啟動按鈕，電機以一定速度開始執行，執行到三個感測器時進行檢測，區分金屬材質。

2）單元電路

由於本系統plc已經連線好線路，plc控制輸出輸入控制接線圖見下圖

2.2.2 材質檢測控制軟體設計

材質檢測單元程式：

2.3 系統執行除錯

當plc軟體程式及監控組態程式編制結束且軟體除錯成功後，進行系統除錯。按照正常的控制步驟分階段將各個控制步驟逐一進行測試，確保每個環節正常無誤。然後進行整個控制過程的連貫執行。

當一切測試正常後，再進行模擬故障告警情況的除錯。當所有測試均正常後，系統除錯結束。整個過程中一定要十分仔細逐步除錯。

3.課程設計總結

通過這次設計實踐。我學會了plc的基本程式設計方法，對plc的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質，在沒有做實踐設計以前，對於知識的撐握都是思想上的，對一些細節不加重視，當我們把自己想出來的程式與到plc中的時候，問題出現了，不是不能執行，就是執行的結果和要求的結果不相符合。

通過解決乙個個在除錯中出現的問題，使得我們對plc 的理解得到加強，同時也看到了實踐與理論的差距。

我們在做課程設計的過程中要不停的討論問題，從而使我們盡可能的統一思想，這樣就不會使自己在做的過程中沒有方向，並且這樣也是為了方便最後設計沒有太大的分歧。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術上的問題，這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設計的方法，在設計的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題

通過合作，我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。上大學後，很多同學都沒有過深入的交流，在設計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人負責一部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發言，提出意見，同時我們還向別的同學請教。

在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現，積極向同學說明自己的想法。通過比較選出最好的方案。在這過程中也提高了我們的表達能力.

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