【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)束。而PLC從0000號(hào)存儲(chǔ)地址所存放的第一條用戶程序開(kāi)始，在無(wú)中斷活跳轉(zhuǎn)的情況下，按存儲(chǔ)地址號(hào)遞增的方向順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到END指令結(jié)束。然后再?gòu)念^開(kāi)始執(zhí)行，并周而復(fù)始地重復(fù)，直到停機(jī)或從運(yùn)行切換到停止工作狀態(tài)。而且 PLC具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的I/O接口；更適用于控制要求的編程語(yǔ)言；更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能；更高的可靠性。 PLC與單片機(jī)的區(qū)別1）單片機(jī)是一種集成電路，而PLC是建立在單片機(jī)之上的產(chǎn)品，兩者不具有可比性。2）單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型均可，PLC是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。3）不同廠家的PLC有相同的工作原理，類似的功能和指標(biāo)，有一定的互換性，質(zhì)量有保證，編程軟件正朝標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進(jìn)。而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)則是八仙過(guò)海，各顯神通，功能千差萬(wàn)別，質(zhì)量參差不齊，學(xué)習(xí)、使用和維護(hù)都很困難。因此從工程角度來(lái)看，對(duì)單項(xiàng)工程或重復(fù)數(shù)極少的項(xiàng)目，采用PLC方案是明智、快捷的途徑，成功率高，可靠性好。對(duì)于量大的配套項(xiàng)目，采用單片機(jī)系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)研發(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)要求高。也就是說(shuō)單片機(jī)適合于研發(fā)，PLC適合于應(yīng)用！綜上控制系統(tǒng)的比較，再結(jié)合本課題的設(shè)計(jì)要求，可以看出，PLC編程控制是本課題的最佳控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法選擇。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究意義主要有以下幾點(diǎn)：首先本次畢業(yè)設(shè)計(jì)編制出的循環(huán)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的控制方案，可以自動(dòng)并快速的實(shí)現(xiàn)此循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)完成運(yùn)輸工作,從而提高運(yùn)輸效率獲得更高的市場(chǎng)效益，并可以有效緩解工作人員的工作強(qiáng)度。同時(shí)，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，利用整個(gè)大學(xué)階段所學(xué)的知識(shí)，分析、解決實(shí)際的工程設(shè)計(jì)問(wèn)題，提高自身的實(shí)踐動(dòng)手能力。通過(guò)通過(guò)畢設(shè)中的文獻(xiàn)檢索和查找資料來(lái)提高自身獲取新知識(shí)的能力。最后，通過(guò)本次畢設(shè)設(shè)計(jì)可以為將來(lái)從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)類的工作打下一定的實(shí)踐基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容歸納為循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)電控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，具體包括：氣缸磁性開(kāi)關(guān)選型，液壓缸行程開(kāi)關(guān)選型，工作位置負(fù)載檢測(cè)開(kāi)關(guān)選型，PLC系統(tǒng)組件選型，編制PLC輸入/輸出分配表，編制梯形圖程序等。本次畢設(shè)中運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)、理論和畢業(yè)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決開(kāi)關(guān)選型，PLC編程等問(wèn)題。具體設(shè)計(jì)流程如下：（1）分析被控對(duì)象并提出控制要求詳細(xì)分析被控對(duì)象的工作流程及工作特點(diǎn)，了解被控對(duì)象機(jī)、電、液、氣之間的配合，提出被控對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的控制要求，確定控制方案，擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。（2）確定輸入／輸出設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備（如：按紐、位置開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)及各種傳感器等）和輸出設(shè)備（如：接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈及其它執(zhí)行器等），從而確定與PLC有關(guān)的輸入/輸出設(shè)備，以確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。（3）選擇PLCPLC選擇包括對(duì)PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源等的選擇（4）分配I/O點(diǎn)并設(shè)計(jì)PLC外圍硬件線路分配I/O點(diǎn)：畫(huà)出PLC的I/O點(diǎn)與輸入/輸出設(shè)備的連接圖或?qū)?yīng)關(guān)系表。（5）程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)：；；、故障診斷和顯示等程序；。（6）聯(lián)機(jī)調(diào)試聯(lián)機(jī)調(diào)試是將通過(guò)模擬調(diào)試的程序進(jìn)一步進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。聯(lián)機(jī)調(diào)試過(guò)程應(yīng)循序漸進(jìn)，從PLC只連接輸入設(shè)備、再連接輸出設(shè)備、再接上實(shí)際負(fù)載等逐步進(jìn)行調(diào)試。如不符合要求，則對(duì)硬件和程序作調(diào)整。通常只需修改部份程序即可。全部調(diào)試完畢后，交付試運(yùn)行。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行，如果工作正常、程序不需要修改，應(yīng)將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。（7）整理和編寫(xiě)技術(shù)文件技術(shù)文件包括設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)翻譯、PLC程序以及使用說(shuō)明書(shū)等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)方法如下：1．獨(dú)立思考，繼承和創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真閱讀參考資料，集成或借鑒前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和成果，但不能盲目地全面抄襲，應(yīng)根據(jù)具體的設(shè)計(jì)條件和要求，獨(dú)立思考，大膽地進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。只有這樣，才能作出高質(zhì)量地設(shè)計(jì)。2．全面考慮PLC硬件的結(jié)構(gòu)形式、性能、經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)等要求任何硬件的選型，除去考慮它的結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式外，還應(yīng)該綜合考慮硬件本身及整個(gè)系統(tǒng)的控制性要求、經(jīng)濟(jì)性要求、使用要求等才能確定。3．采用順序控制設(shè)計(jì)方法由于傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法沒(méi)有普遍的規(guī)律可循，具有很大的試探性和隨意性，對(duì)程序設(shè)計(jì)者要求較高，且讀取時(shí)較難讀懂設(shè)計(jì)者的思路，修改麻煩。而對(duì)于順序控制設(shè)計(jì)法而言，只要一個(gè)控制系統(tǒng)可以分解成幾個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作，且這些動(dòng)作必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)過(guò)程的正常運(yùn)行，這樣就可以將系統(tǒng)的一個(gè)周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，用編程元件代表各個(gè)階段，利用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，用代表各步的編程元件控制PLC的各輸出位。思路明了，易于編寫(xiě)和修改。4．使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)時(shí)硬件應(yīng)盡量使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這有利于系統(tǒng)中硬件的連接和數(shù)據(jù)的傳送，同時(shí)也可減少設(shè)計(jì)工作量、節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，對(duì)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或部門(mén)規(guī)范，一般都要嚴(yán)格遵守和執(zhí)行。因此，課程設(shè)計(jì)中，凡是有標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的，應(yīng)該盡量采用。第二章 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)技術(shù)參數(shù)： (1)一個(gè)箱體單元重1000kg；(2)箱體單元最大長(zhǎng)度1650mm；(3)提升裝置提升速度5～10cm/s；(4)推箱裝置推箱速度8～15cm/s；(5)氣缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度20～30cm/s；基本結(jié)構(gòu)（）： 圖形說(shuō)明：（1）圖中Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ代表5個(gè)工作位置；（2）圖中1代表提升液壓缸，，；（3），……，，；（4），……，；，……，；（5）圖中5代表箱體或負(fù)載；1. 系統(tǒng)滿載工作流程（裝箱）：初始狀態(tài)為各液壓缸全部收縮到位，各鎖緊氣缸全部收縮到位，各定位氣缸全部伸出到位。系統(tǒng)流程由以下四部分組成：（1）將III號(hào)位負(fù)載運(yùn)至V號(hào)位首先判斷V號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作：、→、→→、→、→→、→、→→、→（2）將 I號(hào)位負(fù)載運(yùn)至III號(hào)位首先判斷III號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作：→、→、→→、→、→→、→、→→、→、（3）將II號(hào)位負(fù)載運(yùn)至I號(hào)位首先判斷I號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作：、→液壓缸1帶載伸出到位→、（4）將IV號(hào)位負(fù)載運(yùn)至II號(hào)位首先判斷II號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作：、→、→→、→、→→、→、→→、→、→2. 系統(tǒng)空載工作流程（退箱）：初始狀態(tài)為各液壓缸全部收縮到位，各鎖緊氣缸全部收縮到位，各定位氣缸全部收縮到位。系統(tǒng)流程由以下四部分組成：（1）將V號(hào)位負(fù)載運(yùn)至III號(hào)位首先判斷III號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作：→、→→、→、→→、→、→→、→、（2）將III號(hào)位負(fù)載運(yùn)至I號(hào)位首先判斷I號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作：、→、42收縮到位→→、→、→→、→、→→、→、→（3）將I號(hào)位負(fù)載運(yùn)至II號(hào)位首先判斷II號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作：液壓缸1帶載收縮到位→、（4）將II號(hào)位負(fù)載運(yùn)至IV號(hào)位首先判斷IV號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作：→、→、→→、→、→→、→、→→、→、(1)根據(jù)原始數(shù)據(jù)、系統(tǒng)工作流程要求進(jìn)行控制系統(tǒng)工況分析和方案設(shè)計(jì)；(2)根據(jù)工況分析及其控制方案設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行PLC等控制系統(tǒng)硬件選型；(3)根據(jù)系統(tǒng)工作要求進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)編制PLC控制程序； (4)撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。1. 熟悉系統(tǒng)工作流程和要求；2. 根據(jù)系統(tǒng)工作要求和原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并進(jìn)行電控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)；包括氣缸磁性開(kāi)關(guān)選型（每個(gè)氣缸2個(gè)，共計(jì)36個(gè)），液壓缸接近開(kāi)關(guān)或行程開(kāi)關(guān)選型（每個(gè)液壓缸4個(gè)，共計(jì)16個(gè)），工作位置負(fù)載檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)或行程開(kāi)關(guān)選型（一個(gè)位置2個(gè)，共計(jì)10個(gè)），PLC系統(tǒng)組件選型（包括PLC電源模塊，CPU模塊，數(shù)字量輸入模塊，數(shù)字量輸出模塊等）；3. 編制PLC輸入/輸出分配表；其中數(shù)字量輸入62個(gè)（包括18個(gè)氣缸的36個(gè)磁性開(kāi)關(guān)，4個(gè)液壓缸的16個(gè)接近或行程開(kāi)關(guān)，5個(gè)工作位置負(fù)載檢測(cè)的10個(gè)接近或行程開(kāi)關(guān)，共計(jì)36＋16＋10＝62個(gè)），數(shù)字量輸出17個(gè)（即控制9對(duì)氣缸的9個(gè)電磁閥及每個(gè)液壓缸包括前進(jìn)和后退兩種狀態(tài)，4個(gè)液壓缸共需要8個(gè)數(shù)字量輸出）4. 編制梯形圖程序；其中系統(tǒng)裝箱全部工作狀態(tài)可以分成以下幾個(gè)子任務(wù)來(lái)完成：（1）. 將III號(hào)位負(fù)載運(yùn)至V號(hào)位（2）. 將 I號(hào)位負(fù)載運(yùn)至III號(hào)位（3）. 將II號(hào)位負(fù)載運(yùn)至I號(hào)位（4）. 將IV號(hào)位負(fù)載運(yùn)至II號(hào)位針對(duì)以上個(gè)子任務(wù)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，即進(jìn)行子程序設(shè)計(jì)，然后設(shè)計(jì)主程序調(diào)用子程序（滿足調(diào)用條件時(shí)）可完成裝箱全部工作狀態(tài)。退箱同理可以完成。5. 進(jìn)行軟件測(cè)試；本章對(duì)課題作了詳細(xì)的介紹，對(duì)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明和參數(shù)的分析，另外，更詳細(xì)的描述了輸運(yùn)機(jī)構(gòu)的工作流程，從中可以鮮明的看出，此輸運(yùn)機(jī)構(gòu)的工作流程具有很強(qiáng)的聯(lián)系性和循環(huán)性。最后對(duì)課題任務(wù)要求進(jìn)行了闡述并給出了具體的設(shè)計(jì)工作步驟。第三章 硬件設(shè)計(jì) CPU模塊選型S7200 CPU將一個(gè)微處理器、一個(gè)集成電源和數(shù)字量I/O點(diǎn)集成在一個(gè)緊湊的封裝中，從而形成了一個(gè)功能強(qiáng)大的微型PLC，在下載了程序之后，S720將保留所需的邏輯，用于監(jiān)控應(yīng)用程序中的輸人輸出設(shè)備。 S7200微型PLCSiemens公司提供多種類型的CPU以適應(yīng)各種應(yīng)用，S7200有5種CPU模塊，CPU的主機(jī)及I/，CPU的用戶存儲(chǔ)器使用EEPROM(電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器)，后備電池可使用200天，內(nèi)部標(biāo)志位（M）、順序控制繼電器各有256點(diǎn)，計(jì)數(shù)器和定時(shí)器各有256點(diǎn)；有兩點(diǎn)定時(shí)中斷，最大時(shí)間間隔為255ms；有4點(diǎn)外部硬件輸入中斷。型號(hào)主機(jī)輸出類型主機(jī)輸入點(diǎn)數(shù)主機(jī)輸出點(diǎn)數(shù)可擴(kuò)展模塊數(shù)CPU221DC/繼電器64無(wú)CPU222DC/繼電器862CPU224DC/繼電器14107CPU226DC/繼電器24167 CPU電源規(guī)范CPU類型電源電壓輸入電壓輸出電壓輸出電流CPU221DC輸出DC輸入24VDC24VDC24VDC，晶體管繼電器輸出DC輸入85~