机电控制系统课程设计

JIANG SU UNIVERSITY

机电系统综合课程设计

——模块化生产教学系统的PLC控制系统设计

学院：机械学院

班级：机械 (卓越14002)

姓名：张文飞

学号： 3140301171

指导教师：毛卫平

2017年 6月

目录

一： MPS系统的第4站PLC控制设计 (3)

1.1第四站组成及结构 (3)

1.2 气动回路图 (3)

1.3 PLC的I/O分配表，I/O接线图（1、3、6站电气线路图） (4)

1.4 顺序流程图&梯形图 (5)

1.5 触摸屏控制画面及说明，控制、信息软元件地址表 (10)

1.6 组态王控制画面及说明 (13)

二： MPS系统的两站联网PLC控制设计 (14)

2.1 PLC和PLC之间联网通信的顺序流程图（两站）&从站梯形图 (14)

2.2 通讯软元件地址表 (14)

三：调试过程中遇到的问题及解决方法 (18)

四：设计的收获和体会 (19)

五：参考文献 (20)

一：MPS系统的第4站PLC控制设计

1.1第四站组成及结构：

由吸盘机械手、上下摆臂部件、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成选择要安装工件的料仓，将工件从料仓中推出，将工件安装到位。

1．吸盘机械手臂机构：机械手臂、皮带传动结构真空吸嘴组成。由上下摆臂装置带动其旋转完成吸取小工件到放小工件完成组装流程的过程。

2．上下摆臂结构：由摆臂缸（直线缸）摆臂机械装置组成。将气缸直线运动转化为手臂旋转运动。带动手臂完成组装流程。

3．仓料换位机构：由机构端头换仓缸带动仓位装置实现换位（蓝、黑工件切换）。

4．推料机构：由推料缸与机械部件载料平台组成。在手臂离开时将工件推出完成上料。

5．真空发生器：当手臂在工件上方时，真空发生器通气吸盘吸气。

5．I/O接口板：将桌面上的输入与输出信号通过电缆C1与PLC的I/O相连。

6．控制面板：完成设备启动上电等操作。（具体在按钮上有标签说明）。

1.2气动回路图

回转缸料仓缸

吸盘

推料缸

图1 第四站气动回路图

1.3 PLC的I/O分配表，I/O接线图（1、3、6站电气线路图）

图2 PLC的I/O接线图

图3 PLC上电急停原理图

PLC的I/O分配表:

表1 PLC的I/O分配表

1.4顺序流程图

流程介绍：PLC上电，M8002得电置M0为1（左移指令开始），等待上电操作（上电后X16为1）到下步，复位灯亮（提示按复位按钮），按下复位按钮到下步，进行复位操作完成后（用传感器信号等反映完成情况）进入下步，开始灯亮（提示按开始按钮），按下开始按钮进入下步，等待上站工件到，到后进入下步，摆缸出，推工件缸出（上小工件），摆缸回，吸盘吸气，推缸回，摆缸出，吸盘停止吸气，摆缸回，根据条件换仓，发前站安装完信号，等待下站取走，返回M 3

Y0、Y2、Y4=1，Y1 ,Y3 ,Y5=0,Y6=0

开始灯Y10闪

等放工件，发前站准备就绪信号

Y1=1，发前站颜色信号

Y6缸推出

Y0=1，摆回

Y5吸气，1.5秒

Y1摆出，Y6推缸回

Y4=1，停吸1.5秒

Y0摆回

Y2仓缸换位

发安装完信

返回M3

图4 单站顺序功能框图

附件1：单站自动与手动控制梯形图

图5 单站控制梯形图

1.5 触摸屏控制画面及说明，控制、信息软元件地址表1）进入画面（如下图所示）

图6 进入画面

2)时间设置画面（如下图所示）

图7 时间设置画面

3）报警状态监控画面（如下图所示）

图8 报警状态监控画面4）自动状态及监控画面（如下图所示）

图9 监视状态监控画面

5）手动控制画面（如下图所示）

图10 手动控制画面

表2 手动控制画面相关元件地址列表

ST4 输入部分

M101 摆缸出按钮

M102 摆缸回按钮

M103 推料缸出

M104 推料缸回

M105 选择缸1

M106 选择缸2

M107 吸气按钮

M108 停吸按钮输出部分

Y0 1Y1 回转缸出

Y1 1Y2 回转缸回

Y2 2Y1 选择缸1

Y3 2Y2 选择缸2

Y4 3Y1 停吸

Y5 3Y2 吸气

Y6 4Y1 推料缸出

1.6 组态王控制画面及说明

图11 运行系统界面图

表3 组态王画面相关元件地址列表

二： MPS系统的两站联网plc控制设计

2.1 PLC和PLC之间联网通信的顺序流程图（两站）

流程介绍：PLC上电，M8002得电置M0为1（左移指令开始），等待上电操作（上电后X16为1）到下步，复位灯亮（提示按复位按钮），按下复位按钮到下步，进行复位操作完成后（用传感器信号等反映完成情况）进入下步，开始灯亮（提示按开始按钮），按下开始按钮进入下步，等待上站工件到，到后进入下步，摆缸出，推工件缸出（上小工件），摆缸回，吸盘吸气，推缸回，摆缸出，吸盘停止吸气，摆缸回，根据条件换仓，发前站安装完信号，等待下站取走，返回M 3

2.2 通讯软元件地址表

表4 通讯软元件地址列表

图12 从站联网通讯流程图