【正文】 在 初始位置時進入自動運行狀態(tài)，當 A點檢測到有物料時，機械手的工作過程為：機械手 前進到位→機械手下降到位→機械手夾緊延時 2秒時間后→機械手上升到位→機械手順 轉(zhuǎn)到位→機械手后退到位→轉(zhuǎn)盤順轉(zhuǎn)（計數(shù) 10個脈沖后）到位→機械手前進到位→機械 手下降到位→機械手放松延時 2秒時間后→機械手上升到位→機械手后退到位（同時啟 動傳送帶 2延時2秒后自停）→機械手逆轉(zhuǎn)到位（轉(zhuǎn)盤逆轉(zhuǎn)到 制過程結(jié)束。：按下各輸出按鈕（Y0～Y7）可分別控制圖中系統(tǒng)各部分的動作，按一下 動作，再按一下停止。：按下后，系統(tǒng)在將當前物料放在輸出傳送帶 行。：任何時候按下后，立即停止（或關閉）所有動作部件，釋放后才可繼續(xù)運行。該系統(tǒng)工作過程如下（參照下圖）：在輸入傳送帶 1的A點檢測到來自上一工位的物料后，機械手將該物料抓起，機械手通過轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一定角度，到達輸出傳送帶 2的上方，機械 手的抓手旋轉(zhuǎn) 900并下降后將該物料放置在輸出傳送帶 2送向后續(xù)工位??，這樣周而復始。故這兩個動作必須互鎖?。ㄈ㊣/O配置輸入：X0 X1 X2 X3 啟動/停止按鈕 轉(zhuǎn)盤 0位有物檢測轉(zhuǎn)盤 1位有物檢測轉(zhuǎn)盤 2位有物檢測第 7頁，共22頁X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 加工臂后退到限位檢測 加工臂前進 0位檢測 加工臂前進 1位檢測 加工臂前進 2位檢測 傳送帶 A有物體檢測手動/自動控制選擇開關 啟動按鈕 停止按鈕 復位按鈕 緊停按鈕輸出：Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn) 加工臂前進 加工臂后退 推桿動作 吸盤下壓 吸盤吸合 傳送帶 A運行自動按鈕指示燈 復位按鈕指示燈（四）設計要求理解動作過程，列寫 I/O配置表，畫出硬件電路圖，編寫梯形圖程序，進 行系統(tǒng)調(diào)試。當秒時間后→加工臂前進到 1位→吸盤下壓（保持）延時 1秒時間后→吸盤上升延時 1秒時間后→加工臂后退到 秒時間后失0位→推桿動作，延時2注：，自動運行時，機械手和裝配轉(zhuǎn)盤應同時工作并配合控延時 1秒時間后→加工臂前進到 電→吸盤下壓（保持）延時 1秒時間后→吸盤吸合（保持）延時1秒時間后→吸盤上升制！2位→吸盤下壓（保持）延時1秒時間后→ 2點處有一個組件箱，當組件箱中沒有組件時，系統(tǒng)應發(fā)出 吸盤釋放延時 缺料報警；工作臺上工件傳感器若長時間未檢測到有工件，則表明缺工1秒時間后→吸盤上升延時1秒時間后→加工臂后退到限位→轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)→當 A點檢測 件，系統(tǒng)也應發(fā)出缺料報警。（在無虛擬場景配合的情況下，此時可用 X0～X6作為相應輸出的 命令按鈕。：初始狀態(tài)為手動狀態(tài)。：系統(tǒng)開始運行。（二）控制要求：，系統(tǒng)處于停止狀態(tài)。裝配轉(zhuǎn)盤 0點處的組件上兩個孔位都裝上工件后，啟動裝配轉(zhuǎn)盤，使已完成裝配的組件轉(zhuǎn)動 到輸出傳送帶上方并自行落在輸出傳送帶，由輸出傳送帶送至下一工位??。該系統(tǒng)由一個機械手（加工臂）、一個工件推桿、一個裝配轉(zhuǎn)盤和一個輸 出傳送帶等組成，如上圖所示。3．實驗程序 2：使用 LAD編程語言，編制一段小控制程序，實現(xiàn)以下功能：利用實驗裝置上 的兩個開關，來控制模擬量輸出，當接通（合上）其中一個開關（另一個應處 于斷開狀態(tài)）時，第一個模擬量輸出從 0 開始隨時間逐漸增大，達到其最大值 后，再從 0 開始…，周而復始；當接通（合上）另一個開關時，第一個模擬量 輸出從 0 開始隨時間逐漸增大，達到其最大值后，再從 0 開始…，同時，第二第 4 頁，共 22 頁0后，再從其最大值開始…，周而復始。配置方法見本指導書附錄 B。TIA Portal 是西門子公司為其自動化控制設備 PLC開發(fā)的一種編程語言，如附錄 B所示。詳見附錄 A。2．實驗程序：試用課堂上的梯形圖（LAD）實例，觀察程序運行結(jié)果，從中理解 LAD的編 程方法。1．PLC硬件配置：根據(jù)所給實驗裝置，使用 TIA Portal對系統(tǒng)硬件進行配置。三、實驗內(nèi)容熟悉并練習TIA Portal的使用，用選定的編程語言編制、調(diào)試控制程序。三、考核方法（1）平時成績（2）報告成績（3）實考成績四、報告內(nèi)容（1）課程設計的目的和要求（2）所設計系統(tǒng)的技術要求及示意圖（3）PLC控制系統(tǒng)原理圖（4）I/O配置表（5）程序清單（梯形圖）（6）總結(jié)體會 30% 30% 40%第 2頁，共22頁PLC課程設計基礎實驗實 驗 一TIA Portal 的使用和基本程序編程及調(diào)試一、實驗目的掌握 TIA Portal 的基本使用技巧和方法熟悉 TIA Portal 的基本命令學會和掌握 TIA Portal 程序的調(diào)試方法二、實驗設備PC機一臺，裝有 TIA Portal編程軟件；西門子 PLC S7300一臺； 各 PC機與 S7300通過網(wǎng)絡電纜連接進行通信。（4）編寫梯形圖程序，完成系統(tǒng)的調(diào)試。（2）列寫 PLC控制系統(tǒng)的 I/O配置。（4）用 PLC 實現(xiàn)物料分揀、液體混合、碼垛堆積、自動挑選放置及自動倉庫等模型的三維虛擬模擬控制系統(tǒng)的程序設計，掌握編程的一般方法和技巧。第一篇：PLC課程設計指導書_2016課 程 設 計指 導 書東華大學信息學院自動化、電氣電子系第 1頁，共22頁可編程控制系統(tǒng)設計與實踐課程設計一、PLC課程設計目的（1）通過對實際的 PLC控制系統(tǒng)的編程訓練，提高分析問題、解決問題的能力；（2）熟悉工業(yè)生產(chǎn)中 PLC的應用和系統(tǒng)構(gòu)成，了解 PLC控制的電路的設計方法。（3）通過本次課程設計增進實際動手能力的培養(yǎng)。二、PLC課程設計要求（1）理解實際系統(tǒng)的運動過程，分解動作過程使之容易編程。（3）畫出硬件電路圖，實現(xiàn) PLC與控制裝置的連線。（5）完成課程設計報告。詳見附錄A。TIA Portal 是西門子公司為其自動化控制設備 PLC 開發(fā)的一種可使用多種編程語言的 PLC開發(fā)環(huán)境，如附錄 B所示。配置方法見本指導書附錄 B。1．在 TIA Portal中為什么要對 PLC系統(tǒng)硬件進行配置？ 2．為什么要為用戶編制的控制程序命名？ 3．為用戶程序選擇循環(huán)周期的原則是什么？4． TIA Portal為用戶提供多種編程語言有什么好處？第 3 頁，共 22 頁實 驗 二基礎實驗：系統(tǒng)輸入輸出控制一、實驗目的1．熟悉和掌握梯形圖（LAD）的基本使用技巧和方法 2．熟悉和掌握 TIA Portal的基本使用技巧和方法 3．學會和掌握 TIA Portal程序的調(diào)試方法二、實驗設備PC機一臺，裝有 TIA Portal編程軟件；西門子 PLC S7300一臺； 各 PC機與 S7300通過網(wǎng)絡電纜連接進行通信。三、實驗內(nèi)容熟悉并練習梯形圖（LAD）和 TIA Portal 的基本使用技巧和方法。1．PLC硬件配置：根據(jù)所給實驗裝置，使用 TIA Portal對系統(tǒng)硬件進行配置。2．實驗程序 1：使用 LAD 編程語言，編制一段小控制程序，實現(xiàn)以下功能：利用實驗裝置 上的第一個模擬量旋鈕（電位器），來控制模擬量輸出，當旋轉(zhuǎn)該電位器時，第 一個模擬量輸出隨之變化，旋鈕逆時針旋到底時（模擬量輸入為最小值 0），要 求模擬量輸出為 0（光柱無顯示），當旋鈕順時針旋到底時（模擬量輸入為最大 值 32767），要求模擬量輸出為最大值（光柱全顯示）；同時，第二個模擬量輸出 的狀態(tài)正好與第一個模擬量輸出相反。四、思考題1．在 少？ LAD中模擬量輸入的最大值和最小值是多2．在LAD中如何實現(xiàn)模擬量的賦值？3．實驗中，模擬量輸出指示（LED光條）旁的指示燈正常時應為綠色，但為什么有時會出現(xiàn)紅色？如何才能使該指示燈始終保持綠色？ 4． LAD語言中的數(shù)據(jù)類型之間如何進行相互轉(zhuǎn)換？第 5頁，共22頁課 程 設 計 內(nèi) 容一、機械手自動裝配系統(tǒng)（一）系統(tǒng)示意圖這一機械手自動裝配系統(tǒng)模擬了一個工件的自動裝配控制系統(tǒng)，目的是用兩種不同工件 組裝成一個套件。其工作過程如下：一開始，機械手后退到其后限位，再前進至其工作位（0位），同時 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到裝配位置后停止；然后在轉(zhuǎn)盤的 2點位置放入組件，若轉(zhuǎn)盤的0點位置上的傳感器未檢測到有組件，則轉(zhuǎn)盤一直轉(zhuǎn)動，直至 0點位置檢測到有組件；然后工件檢測傳感器檢 測到有工件時，氣缸動作通過推桿將工件推到工作臺上；接著機械手下降；機械手到位后，其上的吸盤將工件吸??；機械手吸住工件后再上升到移動位置；機械手前進至裝配轉(zhuǎn)盤 0 點處的組件第一個孔（1位）上方；機械手下降，吸盤釋放，將工件放入組件的第一個孔里； 機械手再上升，并后退到其工作位，此時工作臺上工件傳感器檢測到有工件時，推桿氣缸動 作將工件推到工作臺上；接著機械手下降；機械手到位后，其上的吸盤將工件吸住；機械手 吸住工件后再上升到移動位置；機械手前進至裝配轉(zhuǎn)盤 0點處的組件第一個孔（2位）上方； 機械手下降，吸盤釋放，將工件放入組件的第二孔位；機械手再上升，并后退到其工作位??。如此，周而復 始自動運行。第 6頁，共22頁：任何時候按下后，立即停止（或關閉）所有動作部件，釋放后才可繼續(xù)運行。：按下后，系統(tǒng)停止運行（正在裝配中的組件應裝配完成并送 至輸出傳送帶上后才停止）。：按下各輸出按鈕（Y0～Y6）可分別控制圖中系統(tǒng)各部分的動作，按一下 動作，再按一下停止。）：此時系統(tǒng)作連續(xù)工作，其具體動作過程控制如下：當檢測無物體時系統(tǒng)不工作，當 2點檢測有物體而 0點檢測有物體時，轉(zhuǎn)盤停轉(zhuǎn)→推桿動作（得電），延時 2秒時間后失電→加工臂前進到 吸盤下壓（保持）延時 1秒時間后→吸盤吸合（保持）延時 延時1秒時間后→吸盤釋放延時1秒時間后→吸盤上升0位→0、2點0點檢測無物體時，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。到物體（轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)判斷）啟動傳送帶 A，延時 5秒后傳送帶A自停。第 8頁，共22頁二、機械手搬運系統(tǒng)（一）系統(tǒng)示意圖該機械手搬運控制系統(tǒng)由一個四軸機械臂、一個抓手和兩條輸出傳送帶組成，如上圖所 示。2上（B點），由輸出傳送帶（二）控制要求，系統(tǒng)處于停止狀態(tài)。第 9頁，共22頁：系統(tǒng)開始運行。：初始狀態(tài)為手動狀態(tài)。（在無虛擬場景配合的情況下，此時可用 X0～X7作為相應輸出的 命令按鈕。這樣周而復始，連續(xù)運行?? 下降、轉(zhuǎn)盤順轉(zhuǎn)/逆轉(zhuǎn)是由相應電機正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)，注：機械手前進/后退、上升/0位），一個控故相應電機的這兩個動作必須互鎖?。ㄈ㊣/O配置輸入：X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 手動/自動控制選擇開關 啟動