【正文】 建立輸入信號(hào)名稱與電 氣符號(hào)表 31 表 31 輸入信號(hào)名稱與電氣符號(hào)表 序號(hào) 名稱 電氣符號(hào) 1 總啟動(dòng)按鈕 SB1 2 總停止按鈕 SB2 3 自動(dòng)手動(dòng)選擇按鈕 SB3 4 機(jī)械手 1 啟動(dòng)按鈕 SB4 5 機(jī)械手 1 停止按鈕 SB5 6 機(jī)械手 2 啟動(dòng)按鈕 SB6 7 機(jī)械手 2停止按鈕 SB7 8 機(jī)械手 3 啟動(dòng)按鈕 SB8 9 機(jī)械手 3 停止按鈕 SB9 10 工作臺(tái) A 物品檢測開關(guān) SQ1 11 工作臺(tái) B 物品檢測開關(guān) SQ2 12 工作臺(tái) C 物品檢測開關(guān) SQ3 續(xù)表 31 13 機(jī)械手 1 下降限位開關(guān) SQ4 14 機(jī)械手 1 夾緊檢測開關(guān) SQ5 15 機(jī)械手 1 上升限位開關(guān) SQ6 16 機(jī)械手 1 左旋限位開關(guān) SQ7 17 機(jī)械手 1 右旋限位開關(guān) SQ8 18 機(jī)械手 2 下降限位開關(guān) SQ9 19 機(jī)械手2 夾緊檢測開關(guān) SQ10 20 機(jī)械手 2 上升限位開關(guān) SQ11 21 機(jī)械手2 左旋限位開關(guān) SQ12 22 機(jī)械手 2 右旋限位開關(guān) SQ13 23 機(jī)械手3 下降限位開關(guān) SQ14 24 機(jī)械手 3 夾緊檢測開關(guān) SQ15 25 機(jī)械手3 上升限位開關(guān) SQ16 26 機(jī)械手 3 左旋限位開關(guān) SQ17 27 機(jī)械手3 右旋限位開關(guān) SQ18 本控制系統(tǒng)由 15 個(gè)輸出電磁閥分別為 機(jī)械手下降電磁閥 3 個(gè) 負(fù)責(zé)啟動(dòng)機(jī)械手的下降 機(jī)械手夾放電磁閥 3 個(gè) 負(fù)責(zé)啟動(dòng)機(jī)械手夾放物品 機(jī)械手上升電磁閥 3 個(gè) 負(fù)責(zé)啟動(dòng)機(jī)械手的上升 機(jī)械手右旋電磁閥 3 個(gè) 負(fù)責(zé)啟動(dòng)機(jī)械手的右旋 機(jī)械手左旋電磁閥 3 個(gè) 負(fù)責(zé)啟動(dòng)機(jī)械手的左旋 建立輸出信號(hào)名稱與電氣符號(hào)表 32 表 32 輸出信號(hào)名稱與電氣符號(hào)表 序號(hào) 名稱 電氣符號(hào) 1 2 機(jī) 械手 1 下降電磁閥 YV1 2 機(jī)械手 1 夾放電磁閥 YV 2 3 機(jī)械手 1 上升電磁閥 YV 3 續(xù)表 32 4 機(jī)械手 1 左旋電磁閥 YV 4 5 機(jī)械手 1 右旋電磁閥 YV 5 6 機(jī)械手 2 下降電磁閥 YV 6 7 機(jī)械手 2 夾放電磁閥 YV 7 8 8 機(jī)械手 2 上升電磁閥 YV 8 9 機(jī)械手 2 左旋電磁閥 YV 9 10 機(jī)械手 2 右旋電磁閥 YV 10 11 機(jī)械手 3 下降電磁閥 YV 11 12 機(jī)械手 3 夾放電磁閥 YV 12 13 機(jī)械手 3 上升電磁閥 YV 13 14 機(jī)械手 3 左旋電磁 閥 YV 14 15 機(jī)械手 3 右旋電磁閥 YV 15 PLC 的選型 目前世界上有 200多個(gè)廠家生產(chǎn)可編程控制器產(chǎn)品比較著名的 PLC生產(chǎn)廠家主要有美國的 AB 通用 GE 日本的三菱 MITSBISHI 歐姆龍 OMRON 德國的西門子SIMENS 法國的 TE 韓國的三星 SUMSUNGLG 等 本文選擇的是德國的西門子公司生產(chǎn)的 S7– 200PLCS7– 200系列 PLC是西門子公司生產(chǎn)的一種小型 PLC 其許多功能達(dá)到大中型 PLC 的水平而價(jià)格卻和小型PLC 的一樣因此它一經(jīng)推出即受到了廣泛的關(guān)注特別是 S7– 200CPU22 系列 PLC由于它具有多種功能模塊和人機(jī)界面 HMI 可供選擇所以系統(tǒng)的集成非常方便并且可以很容易地組成 PLC 網(wǎng)絡(luò)同時(shí)它具有功能齊全的編程和工業(yè)控制組態(tài)軟件使得在完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)更加簡單其速度快具有極強(qiáng)的通信能力幾乎可以完成任何功能的控制任務(wù) CPU22 系列 PLC 它有如下五種不同結(jié)構(gòu)的配置單元 1CPU221 它具有 6 輸入 4 輸出 IO 共計(jì) 10 點(diǎn)無擴(kuò)展能力 2CPU222 它具有 8 輸入 6 輸出 IO 共計(jì) 14 點(diǎn)并可以進(jìn)行一定的模擬量控制和2 個(gè)模塊的擴(kuò)展 3CPU224 它具有 14 點(diǎn)輸入 10 點(diǎn)輸出 IO 點(diǎn)數(shù)共計(jì) 24 點(diǎn)它有七個(gè)擴(kuò)展模塊有內(nèi)置 時(shí)鐘 4CPU226 它具有 24 輸入 16 輸出 IO 共計(jì) 40 點(diǎn)與 CPU224 相比它增加了通信口的數(shù)量通信能力大大增強(qiáng) 5CPU226XM 這是西門子公司后推出的一種增強(qiáng)型主機(jī)它在用戶程序存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量上進(jìn)行了擴(kuò)展其他指標(biāo)和 CPU226 相同 當(dāng) CPU 的 IO 點(diǎn)數(shù)不夠用或需要進(jìn)行特殊功能的控制時(shí)就要進(jìn)行 IO 的擴(kuò)展IO擴(kuò)展包括 IO點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展和功能模塊的擴(kuò)展不同的 CPU有不同的擴(kuò)展規(guī)范它主要受 CPU 的功能限制 典型的數(shù)字量輸入輸出擴(kuò)展模塊有 輸入擴(kuò)展模塊 EM221 有兩種 8 點(diǎn) DC 輸入 8 點(diǎn) AC 輸入 輸出擴(kuò)展模塊 EM222有三種 8 點(diǎn) DC晶體管輸出 8點(diǎn) AC輸出 8點(diǎn)繼電器輸出 輸入輸出混合擴(kuò)展模塊 EM223 有六種分別為 4 點(diǎn) 8 點(diǎn) 16 點(diǎn) DC 輸入 4 點(diǎn) 8點(diǎn) 16 點(diǎn) DC 輸出 4 點(diǎn) 8 點(diǎn) 16 點(diǎn) DC 輸入 4 點(diǎn) 8 點(diǎn) 16 點(diǎn)繼電器輸出 本次設(shè)計(jì)中共 27 個(gè)輸入量共 15 個(gè)輸出量共計(jì) 32 點(diǎn)因此選用了 S7– 200 系列 CPU224CPU224 具有 14 點(diǎn)輸入 10 點(diǎn)輸出 IO點(diǎn)數(shù)共計(jì) 24 點(diǎn)它可以有七個(gè)擴(kuò)展模塊有內(nèi)置時(shí)鐘它有更強(qiáng)的模擬量和高速計(jì)數(shù)的處理能力是使用最多的 S7–200 產(chǎn)品 由于本系統(tǒng)的具有 27 點(diǎn)輸入 15 點(diǎn)輸出 CPU224 不能滿足本系統(tǒng)的要求所以擴(kuò)展 8 點(diǎn) DC 輸入 EM221 兩個(gè)用于數(shù)字開關(guān)量的輸入擴(kuò)展 8 點(diǎn)繼電器輸出 EM222一個(gè)用于繼電器的輸出 由 CPU224 兩個(gè) EM221 和一個(gè) EM222 組成了 PLC 控制系統(tǒng)框圖如圖 33 所示 圖 33 控制系統(tǒng)框圖 IO 地址分配 根據(jù)機(jī)械手的輸入信號(hào)為 27 個(gè)輸出信號(hào)為 15 個(gè)建立 IO 地址分配表 建立輸入信號(hào)地址分配表如表 33 所示 表 33 輸入信號(hào)地址分配表 序號(hào) 名稱 地址 1 SB1 I00 2 SB2 I01 3 SB3 I02 4 SB4 I03 5 SB5 I04 6 SB6 I05 7 SB7 I03 8 SB8 I10 9 SB9 I11 10 SQ1 I07 11 SQ2 I12 12 SQ3 I13 13 SQ4 I20 14 SQ5 I21 15 SQ6 I22 16 SQ7 I23 17 SQ8 I24 18 SQ9 I25 19 SQ10 I26 20 SQ11 I27 21 SQ12 I30 序表 33 22 SQ13 I31 23 SQ14 I32 24 SQ15 I33 25 SQ16 I34 26 SQ17 I35 27 SQ18 I36 建立輸出信 號(hào)地址分配表如表 34 所示 表 34 輸出信號(hào)地址分配表 序號(hào) 名稱 地址 1 KA1 Q00 2 KA 2 Q01 3 KA 3 Q02 4 KA 4 Q03 5 KA 5 Q04 6 KA 6 Q05 7 KA 7 Q06 8 KA 8 Q07 9 KA 9 Q10 10 KA 10 Q11 11 KA 11 Q20 12 KA 12 Q21 13 KA 13 Q22 14 KA 14 Q23 15 KA 15 Q24 建立通用輔助繼電器地址分配表如表 35 所示 表 35 通用 輔助繼電器地址分配表 序號(hào) 名稱 地址 1 自動(dòng)方式 M00 2 手動(dòng)方式 M01 3 機(jī)械手 1 動(dòng)作中 M02 4 機(jī)械手 2 動(dòng)作中 M03 5 機(jī)械手3 動(dòng)作中 M04 6 系統(tǒng)停止 M05 PLC 外部接線 本系統(tǒng)的各模塊在 IO 鏈中的位置排列方式如圖 32 所示 圖 32 各模塊鏈圖 表 36 所列為其對(duì)應(yīng)的各模塊編址情況 表 36 各模塊編址 主機(jī) IO 模塊 1IO 模塊 2IO 模塊 3IOI00 Q00 I20 I30 Q20 I01 Q01 I21 I31 Q21 I02 Q02 I22 I32 Q22 I03 Q03 I23 I33 Q23 I04 Q04 I24 I34 Q24 I05 Q05 I25 I35 Q25 序表 36 I06 Q06 I26 I36 Q26 I07 Q07 I27 I37 Q27 I10 Q10 I11 Q11 I12 I13 I14 I15 EM2211 外部接線如圖 33 所示 圖 33 EM2211 外部接線 機(jī)械手 1下降限位開關(guān) SQ4機(jī)械手 1夾緊檢測開關(guān) SQ5機(jī)械手 1上升限位開關(guān) SQ6 機(jī)械手 1 左旋限位開關(guān) SQ7 分別連接擴(kuò)展模塊 EM221 1 的 I20– I23 機(jī)械手 1 右旋限位開關(guān) SQ8 機(jī)械手 2 下降限位開關(guān) SQ9 機(jī)械手 2 夾緊檢測開關(guān) SQ10機(jī)械手 2 上升限位開關(guān) SQ11 分別連接擴(kuò)展模塊 EM221 1 的 I24– I27 EM2212 外部接線如圖 34 所示 圖 34 EM2212 外部接線 機(jī)械手 2左旋限位開關(guān) SQ12機(jī)械手 2右旋限位開關(guān) SQ13機(jī)械手 3下降限位開關(guān) SQ14 機(jī)械手 3 夾緊檢測開關(guān) SQ15 分別連接擴(kuò)展模 EM221 2 的 I30– I33 機(jī)械手 3 上升限位開關(guān) SQ16 機(jī)械手 3 左旋限位開關(guān) SQ17 機(jī)械手 2 右旋限位開關(guān)SQ18 分別連接擴(kuò)展模塊 EM221 2 的 I34– I36 EM222 外部接線如圖 35 所示 圖 35 EM2212 外部接線 機(jī)械手 3 下降電磁閥的中間繼電器 KA11 機(jī)械手 3 夾放電磁閥的中間繼電器KA12 機(jī)械手 3 上升電磁閥的中間繼電器 KA13 機(jī)械手 3 左旋電磁閥的中間繼電器KA14 分別連接擴(kuò)展模塊 3EM222 的 Q20– Q23 機(jī)械手 3 右旋電磁閥的中間繼電器KA15 連接擴(kuò)展模塊 3EM222 的 Q24 CPU224 外部接線如圖 36 所示 圖 36 CPU224 外部接線 總啟動(dòng)按鈕 SB1 總停止按鈕 SB2 自動(dòng)手動(dòng)選擇按鈕 SB3 機(jī)械手 1 啟動(dòng)按 鈕SB4 機(jī)械手 1 停止按鈕 SB5 機(jī)械手 2 啟動(dòng)按鈕 SB6 機(jī)械手 2 停止按鈕 SB7 工作臺(tái)A 物品檢測開關(guān) SQ1 分別連接到 CPU224的 I00– I07 機(jī)械手 3 啟動(dòng)按鈕 SB8 機(jī)械手 3停止按鈕 SB9工作臺(tái) B物品檢測開關(guān) SQ2工作臺(tái) C物品檢測開關(guān) SQ3分別連接到 CPU224 的 I10– I13 機(jī)械手 1 下降電磁閥的中間繼電器 KA 1 機(jī)械手 1 夾放電磁閥的中間繼電器KA2機(jī)械手 1上升電磁閥的中間繼電器 KA3機(jī)械手 1左旋電磁閥的中間繼電器 KA4分別連接到 CPU224 的 Q00– Q03 機(jī)械手 1 右旋電磁閥的中間繼電器 KA5 機(jī)械手 2下降電磁閥 的中間繼電器 KA6機(jī)械手 2夾放電磁閥的中間繼電器 KA7分別連接到CPU224 的 Q04– Q06 機(jī)械手 2 上升電磁閥的中間繼電器 KA8 機(jī)械手 2 左旋電磁閥的中間繼電器 KA9 機(jī)械手 2 右旋電磁閥的中間繼電器 KA910 分別連接到 CPU224的 Q07– Q11 電氣控制原理 機(jī)械手 1下降電磁閥連接 KA1機(jī)械手 1夾放電磁閥連接 KA2機(jī)械手 1上升電磁閥連接 KA3機(jī)械手 1左旋電磁閥連接 KA4機(jī)械手 1右旋電磁閥連接 KA5機(jī)械手2 下降電磁閥連接 KA 6 機(jī)械手 2 夾放電磁閥連接 KA7 機(jī)械手 2 上升電磁閥連接KA8 機(jī)械手 2 左旋電磁閥連接 KA9 機(jī)械手 2 右旋電磁閥連接 KA10 機(jī)械手 3 下降電磁閥連接 KA 11 機(jī)械手 3 夾放電磁閥連接 KA12 機(jī)械手 3 上升電磁閥連接 KA13機(jī)械手 3 左旋電磁閥連接 KA14 機(jī)械手 3 右旋電磁閥連接 KA15 電氣連接圖如圖37 所示 圖 37 電氣連接圖 軟件設(shè)計(jì) 機(jī)械手 1 控制程序 當(dāng) I22 1 上升限位開關(guān)閉合且 I24 1 右旋限位開關(guān)閉合且 Q02 0 上升電磁閥斷開且 Q03 0 左旋電磁閥斷開則 Q00 1 下降電磁閥閉合并且 M02 1 輔助繼電器梯形圖如圖 41 所示 圖 41 梯形圖 當(dāng) Q00 1 下降電磁閥閉合且 I24 1 右旋限位開關(guān)閉合且 I20 1 下降限位開關(guān)閉合則 Q00 0 下降電磁閥斷開并且 Q01 1 夾放電磁閥閉合梯形圖如圖 42 所示 圖 42 梯形圖 當(dāng) Q01 1 夾放電磁閥閉合且 I24 1 右旋限位開關(guān)閉合且 I20 1 下降限位開關(guān)閉合 Q02 0 上升電磁閥斷開則定時(shí)器 T53 啟動(dòng)定時(shí)