基于plc的自動化生產(chǎn)線的畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2024-07-24 18:32 本頁面
【文章內容簡介】 機由CPU、存儲器、通信電路、基本輸入／輸出電路、電源等基本模塊組成，相當一個整體式的PLC，可以單獨完成控制功能，它包含一個控制系統(tǒng)所需的最小組成單元。圖2—73所示是S7—200cPU模塊的外形結構圖，它將一個微處理器、一個集成電源和數(shù)字量I／O(輸入／輸出)點集成在一個緊密的封裝之中?？刹灏谓泳€端子(224,226)通訊口24V 傳感器 電源輸出Panel安裝固定孔安裝于標準DIN導軌上 的夾子 可選卡插槽 內部: 電源 超級電容 時鐘(224(XP),226)I/O 點狀態(tài) LED可插拔模擬量終端圖31 S7—200的外形結構由圖示可知，雖然PLC的外觀與通用計算機有較大差別，但在內部結構上，PLC只是像一臺增強了I／0功能的可與控制對象方便連接的計算機。在系統(tǒng)結構上，PLc的基本組成包括硬件與軟件兩部分。 2．典型PLC的硬件結構 PLC的硬件部分由中央處理器(CPU)、存儲器、輸入接口、輸出接口、通信接口、電源等構成，圖示是典型PLC結構簡圖；PLC的軟件部分由系統(tǒng)程序和用戶程序等構成。在內部結構上，CPU模塊由中央處理器(CPU)、存儲器、輸入端口、輸出端口、通信接口、電源等構成，每個部分的功用不同，與通用微機CPU一樣，CPU在PLC才系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞。 PLC系統(tǒng)中的存儲器按作用可分為三類：系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器、功能存儲器～(數(shù)據(jù)區(qū)）。 4．通信接口S7—200 PLC系列PLC整合了一個或兩個RS一485通信接口，既可作為PG(編程)接口，可也作為OP(操作終端)接口，如連接一些HMI(人機接口)設備。支持自由通信協(xié)議及PPI(點對點主站模式)通信協(xié)議。5．電源S7—200 PLC本機單元有一個內部電源，它為本機單元、擴展模塊以及一個24V DC電源輸出，每一個S7—200CPU模塊向外提供5V DC和24V DC電源?！馛PU模塊都有一個24V DC傳感器電源，它為本機輸入點和擴展模塊繼電器線圈提供24V DC。如果電源要求超出了CPU模塊24V DC電源的定額，可以增加一個外部24V DC電源來供給擴展模塊的24V DC?！癞斢袛U展模塊連接時CPU模塊也為其提供5V電源。如果擴展模塊的5V電源需求超出了CPU模塊的電源定額，必須卸下擴展模塊，直到需求在電源預定值之內才行。若電源要求超出CPU模塊預算，將不能連接CPU允許的最大數(shù)目的模塊。將S7—200DC傳感器電源與外部24V DC電源采用并聯(lián)連接時，將會導致兩個電源的競爭而影響它們各自的輸出。這種競爭的結果會縮短設備的壽命，或者使得一個電源或兩者同時失效，并且使PLC系統(tǒng)產(chǎn)生不正確的操作。第四章 各單元控制系統(tǒng)的設計 PLC對下料單元的控制 下料單元控制要求下料單元的主要功能是將前站送入本單元下料倉的工件主體，通過直流電機驅動間歇機構帶動同步齒型帶使之下落，工件主體下落至托盤后經(jīng)傳送帶向下站運行。圖41下料單元實物圖初始狀態(tài)：直線及轉角二傳送電機、下料電機均處于停止狀態(tài)；直流電磁吸鐵豎起禁行；工作指示燈熄滅。系統(tǒng)啟動運行后本單元紅色指示燈發(fā)光；直線電機、轉角電機驅動二傳送帶開始運轉且始終保持運行狀態(tài)（分單元運行時可選用與PLC運行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持二傳送電機的運行狀態(tài)）。本單元在結構設計中涉及到間歇機構、同步帶傳動、螺桿調節(jié)結構、螺桿鎖緊結構、張緊機構等相關的機械原理、機械零件知識。為實現(xiàn)本單元的控制功能，在結構的相應位置裝設了光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器等檢測與傳感裝置，并配備了直流電機、電磁鐵等執(zhí)行機構。自動控制過程說明及工作狀態(tài)表：自動控制過程說明：，底層的電感式傳感器發(fā)出檢測信號，紅色指示燈熄滅，綠色指示燈發(fā)光；經(jīng)過2秒時間確認后，啟動下料電機繼續(xù)執(zhí)行將工件主體下落動作。，當工件下落至托盤時，工件檢測傳感器發(fā)出檢測信號，延時3秒確認后，直流電磁鐵吸合下落，放行托盤。3．托盤放行2秒后，電磁吸鐵釋放處于禁止狀態(tài)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈發(fā)光，系統(tǒng)回復初始狀態(tài)。說明：若下料電機從料倉入口至出口動作一個行程后工件檢測傳感器仍無檢測信號，此時報警器發(fā)出警報，提示運行人員需在料倉中裝入工件（本套設備中通過延時進行控制）。 下料單元控制流程圖圖42下料單元控制流程圖 下料單元I/O分配表表41單元I/O分配表形式序號名稱PLC地址編號地址設置輸入1工件檢測 S2EM277總線模塊設置的站號為：8與總站通訊的地址為：2～32托盤檢測S13料槽底層工件檢測S34手動/自動按鈕SA5啟動按鈕SB16停止按鈕SB27急停按鈕SB38復位按鈕SB4輸出1下料電機M22綠色指示燈HL23直流電磁吸鐵KM4傳送電機M15轉角電機M36紅色指示燈HL17蜂鳴器報警HA18蜂鳴器報警HA2發(fā)送地址(200PLC—→300PLC)接收地址(200PLC←—300PLC) 下料單元梯形圖 PLC對加蓋單元的控制 加蓋單元控制要求（一）自動控制過程說明及工作狀態(tài)表初始狀態(tài)：直線傳送電機、擺臂電機處于停止狀態(tài)；擺臂處于原位，內限位開關受壓；直流電磁吸鐵豎起禁行；工作指示燈熄滅。系統(tǒng)啟動運行后本單元紅色指示燈發(fā)光；直線電機驅動傳送帶開始運轉且始終保持運行狀態(tài)（分單元運行時可選用與PLC運行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持直線傳送電機的運行狀態(tài)）。圖43加蓋單元的實物圖系統(tǒng)運行期間：，由電感式傳感器檢測托盤，發(fā)出檢測信號；綠色指示燈亮，紅色指示燈滅；由電容式傳感器檢測上蓋，確認無上蓋信號后，經(jīng)3秒確認后啟動主擺臂執(zhí)行加蓋動作。 ，帶動減速機使擺臂動作，主擺臂從料槽中取出上蓋，翻轉180度，當碰到放件控制板時復位彈簧松開，此時擺臂碰到外限位開關后結束加蓋動作，上蓋靠自重落入工件主體內，3秒后啟動擺臂執(zhí)行返回原位動作。，擺臂結束返回動作；此時若上蓋安裝到位，即上蓋傳感器發(fā)出檢測信號，則通過3秒確認后直流電磁鐵吸合下落，將托盤放行（若上蓋安裝為空操作，即上蓋傳感器無檢測信號，擺臂手應再次執(zhí)行加裝上蓋動作，直到上蓋安裝到位）。，電磁鐵釋放，恢復限位狀態(tài)，綠色指示燈滅，紅色指示燈亮，該站恢復預備工作狀態(tài)。說明：若擺臂往復3次加裝動作后上蓋傳感器仍無檢測信號，此時報警器發(fā)出警報，提示運行人員需在料槽中裝入上蓋。加蓋單元控制功能為實現(xiàn)本單元的控制功能，在結構的相應位置裝設了電感式傳感器、電容式傳感器、微動開關等檢測與傳感裝置，并配備了直流電機、電磁鐵等執(zhí)行機構和繼電器等控制元件。 加蓋單元控制流程圖圖44 加蓋單元控制流程圖 加蓋單元I/O分配表 表42 加蓋單元I/O分配表形式序號名稱PLC地址編號地址設置輸入1上蓋檢測 S2EM277總線模塊設置的站號為：12與總站通訊的地址為：4～52托盤檢測S13取件限位(復位)SQ14放件限位(至位)SQ25手動/自動按鈕SA6啟動按鈕SB17停止按鈕SB28急停按鈕SB39復位按鈕SB4輸出1電機取件KM12電機放件KM23綠色指示燈HL24直流電磁吸鐵YM5傳送電機M26紅色指示燈HL17蜂鳴器報警HA18蜂鳴器報警HA2發(fā)送地址(200PLC—→300PLC)接收地址(200PLC←—300PLC) 加蓋單元梯形圖 PLC對穿銷單元的控制 穿銷單元控制要求初始狀態(tài)：直線傳送電機處于停止狀態(tài)；銷釘氣缸處于原位（即旋轉推筒處于退回狀態(tài)）；限位桿豎起禁行；工作指示燈熄滅。圖45穿銷單元實物圖系統(tǒng)啟動運行后本單元紅色指示燈發(fā)光；直線電機驅動傳送帶開始運轉且始終保持運行狀態(tài)（分單元運行時可選用與PLC運行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持直線傳送電機的運行狀態(tài)）。
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