大小球分拣传送机械控制系统设计
基于PLC的大小球分拣系统设计_毕业设计论文
基于PLC的大小球分拣系统设计摘要大、小球分拣传送以其对人们生活的积极影响特别是在工业上的普遍应用不断被人们所认识，作为可操控机械，它能够部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循事先设定的步骤来完成工件的分拣传送，大大地节省了人类的劳动时间，更因其能适应复杂的环境，从而改善了人们的工作环境。
随着科技的不断发展，在工业领域其应用范围不断增加，并取得了一定的成果。
本课题设计了大、小球的分类选择传送系统，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械臂的上下、左右移动以及对球的抓取和释放的运动过程进行控制。
我们利用可编程控制技术，并结合相应的硬件装置，来控制机械臂完成各种动作，实现大小球的分类选择传送。
关键词：PLC , 大小球, 机械臂, 原点显示目录第1章概述 (1)1.1选题背景 (1)1.2可编程控制器介绍 (1)1.3控制要求 (2)第2章硬件设计 (3)2.1 主电路设计 (3)2.2 I/O地址分配及接线图 (4)2.3 元件的选择 (5)第3章软件设计 (7)3.1系统流程图 (7)3.2顺序功能图 (8)3.3梯形图和指令表 (9)3.4程序分析 (1)第4章软硬件调试 (1)4.1系统调试 (1)4.2 使用说明 (2)结论 (2)设计感想 (3)参考文献 (3)第1章概述1.1选题背景大、小球选择分类传送作为工业中器件选择传送的一个写照，在工业控制中它的应用领域不断拓宽。
它能够通过编程来完成各种预期的作业任务，并能在各种复杂环境中工作，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其在人工智能方面大大地增加其效率，同时也改善了人类的工作环境与工作强度。
中国在科技发展方面发展水平较低，在工业中分拣传送劳动密集型还占有相当大的份额。
由于人的劳动能力有限，并且人不能持续长时间的高强度工作，因此在劳动效率上往往是制约企业发展的关键性因素，为了提高劳动效率，抢占市场份额，各个企业也不断的引进和更新自动化设备来提高效率，同时降低人的工作强度。
大小球分拣机械手plc课程设计
大小球分拣机械手plc课程设计一、引言在现代工业生产中，自动化技术已经成为了必不可少的一部分。
其中，PLC（可编程逻辑控制器）作为自动化控制系统中的核心控制设备，被广泛应用于各种机械设备和生产线中。
本文将以大小球分拣机械手为例，介绍PLC课程设计的具体实现过程。
二、问题描述大小球分拣机械手是一种常见的自动化分拣设备。
该设备可以对大小不同的球进行快速准确地分类。
但是，在使用过程中，由于各种原因（例如机械故障、电气故障等），可能会导致分拣错误或无法正常工作。
因此，需要设计一套PLC控制系统来保证该设备的正常运行。
三、PLC课程设计方案1. 设计目标本次PLC课程设计的主要目标是实现以下功能：（1）检测传感器信号；（2）通过程序控制机械手移动；（3）根据传感器信号判断球的大小；（4）将球分类到相应的出口。
2. 系统组成本次PLC课程设计所需组成如下：（1）大小球分拣机械手；（2）传感器；（3）PLC控制器；（4）电磁阀。
3. 系统设计（1）传感器信号检测在大小球分拣机械手中，需要使用传感器来检测球的大小。
这里我们可以选择光电传感器或者压力传感器。
当球经过传感器时，会产生相应的信号。
PLC通过读取传感器信号来判断球的大小。
（2）机械手控制机械手是本系统中最重要的部分之一。
在PLC课程设计中，我们需要通过程序控制机械手的运动轨迹和速度。
具体实现方法可以采用脉冲输出方式或者模拟输出方式。
（3）分类出口控制分类出口是将不同大小的球分别送往不同位置的关键部件。
在本系统中，我们需要通过电磁阀控制分类出口的开闭状态，实现将球分类到不同位置的目标。
四、程序设计本次PLC课程设计所需编写程序如下：（1）读取传感器信号；（2）根据信号判断球的大小；（3）根据判断结果控制机械手移动；（4）根据判断结果控制电磁阀开闭状态。
五、总结本文介绍了PLC课程设计的具体实现过程。
在大小球分拣机械手中，通过PLC控制系统的设计，可以实现自动化的球分类功能。
大、小球分拣传送机械控制系统设计
XXXXX学院课程设计说明书设计题目: 大、小球分拣传送机械控制系统设计学生姓名：XXXXX学号：XXXXX专业班级：XXXXX指导教师：XXXXX2012 年12 月12 日内容摘要机电一体化产品的积极作用正日益为人们所认识，如本设计产品机械手，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的筛选与传送。
而且它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。
在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机控制系统的PLC设计，采用的德国西门子 S7-200 系列（cpu-224）PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行控制，用于分捡大小球的机械装置。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：大小球分拣控制系统； PLC设计；机械手目录第1章引言 (1)1.1 大、小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 (1)1.2 大、小球分拣传送机械控制系统设计要求 (1)1.3 大、小球分拣传送机械控制系统设计思想 (2)第2章大、小球分拣传送系统的硬件电路设计 (3)2.1 大、小球分拣传送系统功能说明 (3)2.2 设计主电路原理图 (3)2.3 机械臂分拣大、小球控制的运行框图 (4)2.4 确定I/O信号数量，选择PLC的类型 (4)2.5 机械臂分拣大、小球控制的电器元件I/O分配表 (5)2.6 机械臂分拣大、小球控制的I/O接线图 (5)第3章大、小球分拣传送系统的程序设计 (8)3.1 机械臂分拣大、小球控制程序的梯形图 (8)3.2 机械臂分拣大、小球控制程序的指令表 (11)第4章软件硬件调试 (13)结论 (16)设计总结 (17)谢辞 (18)参考文献 (19)第1章引言1.1 大、小球分拣传送机械控制系统设计内容简介学院此次安排我们进行了为其两周的机电传动课程设计实习，对我们即将进行毕业设计是很有益处的。
大小球分拣系统设计
目录前言 (4)1 课程设计的任务和要求 (5)1.1 课程设计的任务 (5)1.2 课程设计的基本要求 (3)2 总体设计 (4)2.1 PLC的选型 (4)2.2 I/O端口图 (5)3 PLC程序设计 (7)3.1 设计思想 (7)3.2 顺序功能图 (7)3.3 PLC梯形图 (12)4 程序调试说明 (18)5 结束语 (19)6 参考文献 (19)前言机械手的作用正越来越多的被人们所认识，其中一条，它能代替人们的辛勤劳动还能完成生产工艺的要求，机器它能自己独立并且完美的遵循一定的程序、时间、和位置来完成工件的传送。
因为，它能大大地改善工人的劳动环境，加快自动化和实现工业生产机械化的步伐。
因此，受到各单位的重视并加以研究，尤其在危险的，不能人工操作的环境里，应用的更为广泛。
在我国，最近发展的较快，并取得了一定的成果。
本课题开发大小球分拣系统，采用德国西门子S7-200系列PLC，对机械手的上下，左右，抓取进行控制。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制其完成各种动作。
1 课程设计的任务和要求1.1 课程设计的任务1）大小球分拣系统设计2）分拣系统示意图和流程图如下图所示图1 大小球分拣系统示意图图2 大小球分拣系统流程图1.2 课程设计的基本要求1)完成分拣大小球系统的工作循环2)要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续3)连续时,循环5次结束,声光间断报警5秒4)按停止按钮,完成当前循环后停5按复位按钮，吸盘立即回原位2 总体设计2.1 PLC的选型因为在设计程序时总共用到了19个输入信号和7个输出信号，这样CPU的输入端子要多一些以满足要求，因此在大小球分选系统中用的PLC的选型为西门子S7-200系列的可编程控制器CPU 226 AC/DC/继电器。
PLC的主机：选择西门子S7-200系列作为此控制系统的主机。
选用CPU226的特点，其基本参数如下：本机数字输入：32路数字量输入本机数字输出：16路数字量输出内部存储器位：256位定时器总数：256定时器计数器总数：256计数器电源电压允许范围：AC85~264V输入电流仅CPU/最大负载：35/100 mA,AC 240V电压范围：DC20.4~28.8V电流限制：约1.5A2.2 I/O端口图图3 I/O端口图4 外部接线图3 PLC程序设计3.1 设计思想当输送机处于起始位置时，上限位开关和左限位开关开关闭合。
自动分拣大小球控制系统的设计
自动分拣大小球控制系统的设计刘武常【摘要】为了顺利分拣出流水线生产的产品,而设计了PLC控制的自动分拣大小球系统.该系统能够通过PLC控制两台电动机的正反转,分别实现机械臂的上、下、左、右运行,从而完成了机械臂从原点的下行、判断、抓取、上行、摆动、存放、复位等一系列动作.首先介绍系统的功能及原理,接下来对系统的主电路及软硬件进行详细介绍.最后仿真结果表明:本文设计的大小球分拣控制系统具备智能化程度高、安全可靠、灵活方便等优点.%In order to well separate the products on assembly line in the process of production, the automatic sorting competing system controlled by PLC was designed. The mechanical arm could move up, down, left and right through positive inversion of two motors controlled by PLC, so as to realize the decline of the robotic arm from the origin, judgment, scraping, rise, swing, release, reduction and a series of actions. First the function and principle of the system was introduced, and then the main circuit and hardware and software of the system were introduced in detail. Finally the simulation results showed that: the sorting size ball control system designed in this paper has the advantage of high degree of intelligence, safety and reliance, flexibility and convenience, etc.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)018【总页数】4页(P164-167)【关键词】机械手;PLC;大小球;分拣;系统【作者】刘武常【作者单位】西安航空职业技术学院陕西西安 710089【正文语种】中文【中图分类】TN605机械手凭借其正面的积极作用逐渐被愈来愈多的人所熟知，首先，它能够代替人的劳动按照特定的程序及时间完成相应的作业，节省了劳动力。
《可编程控制器》课程设计-大小球分拣传送机械PLC控制梯形图的设计与调试
设计说明书《可编程控制器》课程设计全套设计加扣3012250582设计题目：大小球分拣机控制系统学院：机电工程学院学号：专业（方向）年级： 14级电气工程及其自动化学生姓名：福建农林大学电气工程系2017年 3月 1日目录目录 (2)1.引言 (3)1.1背景 (3)1.2目的 (3)2. 系统总体方案设计 (4)2.1系统配置及其原理 (4)2.1.1硬件配置 (4)2.1.2 PLC系统组成 (4)2.2 系统配置表 (4)3.控制系统程序设计 (5)3.1控制系统程序流程图 (5)3.2 程序 (6)4.控制系统上位机设计 (6)4.1人机界面的选择 (6)4.2 人机界面的设计 (7)4.3变量设置 (9)5.1系统调试和分析 (10)5.1 PLC程序调试及解决方案 (10)5.2 PLC与上位机的联调 (10)5.3结果分析 (11)结束语 (11)附录：程序梯形图 (11)+1.引言1.1背景机械臂自动分拣机构夫人积极作用正日益为人们所熟知，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的需求，遵循一定的程序、时间和位置来完成弓箭的筛选与传送。
因为它能大大的改善公认的劳动条件，加快实现工业生产机械化的自动化的步伐，因此，受到各先进单位的重视并投入大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用的更为广泛。
在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定得成果，受到个工业部门的重视。
再生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣、本课程设计拟设计大小球分拣传送控制系统的PLC设计，采用德国西门子S7-200系列（cpu224xp），对机械臂的上下左右以及吸引球的控制，用于分拣大小球的机械装置。
我们可以利用编程技术，结合相对应的硬件装置，控制机械手晚会曾各种动作。
1.2目的学院这次安排我们进行为期两周的PLC课程设计，对我们是很有用的，这学期学习了可编程控制技术，此次课设就是对课本中的知识进行实践，比如继电器，接触器控制和可编程控制等重要章节更是练习紧密，让我们把课本知识很好的应用于实践中去，有助于总体市里的提高。
PLC控制大小球分拣传送机
PLC控制大小球分拣传送机1. 引言本文档介绍了如何使用PLC（可编程逻辑控制器）控制大小球分拣传送机。
传送机是工厂自动化生产线中常见的设备，它可以将待分拣的物体按照不同的尺寸分拣到不同的位置。
本文档详细描述了PLC控制大小球分拣传送机的硬件结构、PLC 程序设计以及运行原理。
2. 硬件结构大小球分拣传送机的硬件结构主要包括以下几个部分： - 传送带：用于将物体从起点传送到分拣区域。
- 传感器：用于检测物体的尺寸。
- 分拣装置：根据检测到的尺寸，将物体分拣到不同的位置。
- PLC：负责控制传送带、传感器和分拣装置的运行。
3. PLC程序设计PLC程序设计是控制大小球分拣传送机的关键。
下面是一个简单的PLC程序的框图示例：START|- 检测传感器状态|- 如果感知到小球|- 传送带升起|- 推动小球到小球分拣位置|- 如果感知到大球|- 传送带升起|- 推动大球到大球分拣位置|- 传送带下降END在PLC程序中，首先会检测传感器的状态。
当感知到小球时，传送带会升起，然后将小球推动到小球分拣位置。
当感知到大球时，传送带会升起，然后将大球推动到大球分拣位置。
最后，传送带会下降，准备接收下一个物体。
4. 运行原理当PLC接收到输入信号后，按照程序的逻辑顺序执行相应的输出操作。
在本例中，PLC会根据传感器的输出信号，控制传送带的升降和分拣装置的运动，以实现大小球的分拣。
传送带通过电机驱动，可以根据PLC的控制信号控制其升降。
传感器通过感知物体的尺寸来产生输出信号，然后将该信号传送给PLC。
分拣装置根据PLC的控制信号，将物体推送到相应的分拣位置。
5. 总结本文档介绍了使用PLC控制大小球分拣传送机的原理和方法。
通过合理的硬件结构设计和PLC程序编写，可以实现精确而高效的物体分拣。
1、大、小球分拣传送机械PLC控制系统
《PLC控制技术》实训任务书（一）题目：大、小球分拣传送机械PLC控制系统实训学生需要完成2个基础实训项目和1个综合型自主实训项目的训练。
一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制一）实训目的1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法；3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。
二)实训设备PLC主机单元模块、电位器、MM440(或MM420)变频器、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。
三)工艺控制要求使用变频器实现异步电动机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功能。
参考电气原理图见教材p85，速度控制有两种方式：（1）由外接的电位器控制，（2）由PLC的模拟量输出通道控制。
四)实训步骤1、进行PLC的I/O地址分配，并画出变频器对电机控制的PLC控制系统的接线图。
2、设计由PLC 控制的梯形图程序。
3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。
二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用一）实训目的1、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理；2、掌握数据处理指令的运用方法；3、熟悉组态王与PLC的连接使用。
二）实训设备PLC主机单元模块、电位器、万用表、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。
三）实训项目原理与要求1、用扩展模块中的电位器模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V。
用CPU 224XP的模拟量输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后的温度值存储在变量存储器中，并在组态界面上显示出具体温度。
2、用PLC模拟量输出通道控制电动执行器，执行器开度设置为0%时，输出电压为0V，执行器开度为100%时，输出电压10V。
执行器开度控制量的多少采用组态王软件输入，观察模拟量输出的数值，并用万用表测量输出电压值。
吕薇1
大小球机械臂分拣装置控制系统课程设计学院工学院班级 09农电姓名吕微学号 2009094044二〇一二年PLC设计机械手自动分拣控制系统摘要：机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。
采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。
对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。
在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。
最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
通过以上部分的工作，得出了经济型、实用型、高可靠型物料分拣机械手的设计方案，对其他经济型PLC控制系统的设计也有一定的借鉴价值。
关键词:机械手，气动控制，可编程控制器（PLC）1.1大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介学院此次安排我们进行了为其两周的机电传动课程设计实习，对我们即将进行毕业设计是很有益处的。
这学期我们学习了机电传动控制课程，此次实习主要是对课本中的知识进行实践，比如继电器--接触器控制和可编程控制器控制等重要章节更是练习紧密。
让我们把课本知识很好的应用于实践中去，有助于总体实力的提高。
本次我的课程设计的主要内容：大小球分拣传送机械控制系统设计，如图1-1。
图1-1大小球分拣传送机械示意图1.2主电路设计大、小球分拣传送实质上是由电动机控制的机械臂完,其主电路就是电动机的正反转电路。
主电路电路图如图2-1所示。
KM4图2-1 大、小球分类选择传送PLC控制的主电路电路图1.3 I/O地址分配及接线图按照设计要求，我们设定好输入量与输出量，定义各个量的含义，并对它们进行地址分配。
大小球分拣传送机械PLC控制梯形图设计与调试(CPL)
可编程控制器课程设计报告课题：大、小球分拣传送机械PLC 控制梯形图的设计与调试(CP1L)姓名：班级：0891311学号：10891311指导教师：2010年12月30日一、系统功能（）1．本系统为大小球分拣传送机械，采用机械手臂，按照事先设定的步骤，通过一系列的程序自动完成大小球的分拣操作。
2．用两个三相异步交流电动机的正反转分别来控制机械手臂的上行、下行、左行、右行。
3．系统采用欧姆龙公司的CP1L型号的PLC作为主控制器，性能良好，能适应复杂的环境，尤其是在高温、高压、粉尘、噪音的场合。
4．系统可作为操控机械，部分代替人类的劳动并且达到要求，改善了工人的劳动环境，减轻了工人们的劳动强度，节省了人类的劳动时间，使得生产过程实现自动化。
（）二、控制方案工作方式：随着工业自动化、机械化进程的加速，自动控制正在逐步取代传统的人工控制，在改善工作人员的工作环境的同时也使生产效率大大的提高，为了最大限度地满足被控对象和产生过程的控制要求，我们选择了自动工作方式。
输入设备：(1)行程开关,又称限位开关,用于控制机械设备的行程及限位保护。
在实际生产中,将行程开关安装在预先安排的位置,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时,行程开关的触点动作,实现电路的切换。
因此,行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。
行程开关广泛用于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护。
行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。
直动式行程开关,其动作原理与按钮开关相同,但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度,不宜用于速度低于0．4m／min 的场所，在本课程设计中我们选择的是常闭直动式行程开关。
（2）接近开关，接近开关是一种对接近它的物体有“感知”能力的元件一一位移传感器，利用传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的，当有物体移向接近开关，并接近到一定距离时，位移传感器才有“感知”，开关才会动作。
基于PLC的大小球分拣系统设计
基于PLC的大小球分拣系统设计大型物流仓库中，大小球分拣系统可以提高物流效率，减少人工操作，实现自动化分拣。
本文将基于可编程逻辑控制器（PLC）设计一个大小球分拣系统。
1.系统结构设计：大小球分拣系统的基本结构包括输送带，PLC控制器，感应器，气动执行机构，大小球分拣装置和人机界面等。
2.硬件设计：（1）输送带：设计多个平行的输送带，用于将大小球从起始点送往目标点。
（2）感应器：通过光电传感器或其他感应器检测输送带上的大小球，将信号传输给PLC控制器。
（3）气动执行机构：根据PLC控制信号，控制气缸的伸缩，实现大小球的分拣。
（4）PLC控制器：作为系统的主控制器，接收感应器的信号，根据程序逻辑控制气动执行机构的动作，实现大小球的分拣。
（5）大小球分拣装置：分为两个部分，一个用于分拣大球，另一个用于分拣小球。
大球分拣装置包括气缸和分拣槽，小球分拣装置也是类似的结构。
（6）人机界面：通过触摸屏或按钮等设备，实现对系统的监控和控制。
3.软件设计：（1）PLC编程：使用PLC编程软件，编写逻辑控制程序。
程序包括事件触发、数据处理、状态转换、运行控制等模块。
（2）分拣规则设计：根据实际需求，设计分拣规则，如大球分拣到左边，小球分拣到右边。
（3）报警系统设计：设计异常报警系统，如感应器异常、气动执行机构异常等，及时发出警报并记录异常信息。
4.工作流程：（1）起点：大小球从起点进入输送带，由感应器检测到信号发给PLC控制器。
（2）PLC控制器：根据感应信号触发相应的控制程序，判断大小球的类型。
（3）气动执行机构：根据PLC控制信号控制气缸伸缩，将大小球分拣到相应的分拣装置中。
（4）分拣装置：大球分拣装置将大球分拣到左边，小球分拣装置将小球分拣到右边。
（5）目标点：经过分拣，大小球分别到达目标点，等待下一步操作。
5.系统优势：（1）高效性：使用PLC控制，实现自动分拣，提高分拣速度和效率。
（2）准确性：通过感应器和PLC控制器，实现准确的分拣，避免人工操作带来的误差。
大小球分选机控制系统设计
大小球分选机控制系统设计系别：专业班：姓名：学号：指导教师：2010年6月大小球分选机控制系统设计Competing Sorting Machine ControlSystem Design摘要在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。
工业机械手就这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。
电气方面有电机、开关电源、电磁阀、等电子器件组成。
该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。
机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。
因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。
在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
用于分捡大小球的机械装置。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：机械手可编程控制器大小球目录摘要 (I)绪论 (1)1 PLC应用系统设计基础知识 (2)1.1 PLC简介 (2)1.2 PLC控制系统设计的原则和内容 (2)1.3 PLC的选型 (3)1.3.1 性能与任务相适应 (3)1.3.2 PLC的处理速度应满足时实控制的要求 (3)1.3.3 PLC应用系统结构合理、机型系列应统一 (4)2 PLC控制系统硬件设计 (5)2.1 按钮和行程开关的选择 (5)2.1.1 按钮的选择原则 (5)2.1.2 行程开关的选择 (5)2.2 接近开关、转换开关、刀开关的选择 (5)2.2.1 接近开关的选择 (5)2.2.2 转换开关的选择 (6)2.2.3 刀开关的选择 (6)2.3 时间继电器、接触器的选择 (6)2.3.1 时间继电器的选择 (6)2.3.2 接触器的选择 (7)2.4 熔断器、电动机的选择 (7)2.4.1 熔断器的选择 (7)2.4.2 电动机的选择 (8)2.5 电磁阀的选择 (8)3 PLC机械手在大小球分选系统中的设计 (9)3.1 机械手总体结构方案分析 (9)3.1.1 任务的要求 (10)3.1.2 设计分析 (10)3.1.3 控制要求 (10)3.2 机械手操作面板示图 (11)3.2.1 程序设计的总体结构 (11)3.3 I/O口点分配及I/O口设备 (13)3.3.1 I/O口点分配 (13)3.3.2 I/O口设备 (13)3.4 状态流程图和步进梯形图 (14)3.4.2 步进梯形图 (16)4 调试 (17)4.1 基本指令顺序控制程序 (17)4.2 基本指令与步进指令控制程序 (17)4.3 基本指令、初始状态指令配合步进指令顺序控制程序 (17)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)绪论随着我国社会经济的迅猛发展，人民物质文化生活水平日益提高，随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大。
大小球分拣系统课程设计
大小球分拣系统课程设计沈阳理工大学课程设计专用纸1 课程设计的任务和要求1.1课程设计的任务1）完成《指导书》中要求的工作循环2）要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续。
3）连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒。
4）按停止按钮，完成当前循环后停。
5）按复位按钮，吸盘立即回原位。
本次我的课程设计的主要内容：大小球分拣传送机械控制系统设计，如图1.1。
图1.1分拣系统示意图1.2分拣系统流程图1.2课程设计的基本要求1.画出端子分配图和顺序功能图2.设计并调试PLC控制梯形图4.有启动按钮，复位按钮和停止按钮控制运行，按下设备复位按钮后机械臂放弃当前步奏回到原点按下停止按钮后机械臂执行完当前循环回到原点。
5.启动后，机械臂动作顺序为：下降→吸球→上升（至上限）→右行（至右限）→下降→释放→上升（至上限）→左行返回（至原点）。
6.机械臂有形式有小球右限（SQ4）和大球右限（SQ5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关SQ2断开（=“0”）；压着小球是，下限开关SQ2接通（=“1”）7.设计说明书2 总体设计2.1确定I/O信号数量，选择PLC的类型对于开关量控制系统的应用系统，当对控制要求不高时，可选用小型PLC（如西门子公司S7-200系列PLC）就能满足要求。
对于以开关量控制为主，带有部分模拟量控制的应用系统，如对工业生产中常遇到的温度、压力、流量、液位等连续量的控制，应选用带有A/D转换的模拟量输入模块和带有D/A转换的模拟量输出模块，配接相应的传感器、变送器和驱动装置，并且选择运算功能较强的中小型PLC，如西门子公司的S7-300系列PLC。
对于比较复杂的中大型控制系统，如闭环控制、PID调节、通信联信网4等，可选用中大型PLC（如西门子公司的S7-400系列PLC）。
当系统的各个控制对象分布在不同的地域时，应根据各部分的具体要求来选择PLC，一组成一个分布式的控制系统。
根据系统分析得输入点有19个，分别为I0.0-I2.2;输出点有8个，分别为Q0.0-Q0.7。
大小球分拣系统课程设计
沈阳理工大学课程设计专用纸№目录序言 31课程设计的任务和要求4课程设计的任务 4课程设计的基本要求 52整体设计 6确立I/O信号数目，选择PLC的种类 6分拣大小球控制的I/O接线图 6分拣大小球控制的电器元件配置表93PLC程序设计11分拣大小球控制的运转框图11分拣大小球控制程序的梯形图121.主程序122.公用133.手动144.回原点155.自动164程序调试说明21结束语22参照文件 (23)成绩评定表学生姓名ye 班级学号专业机械设计制课程设计题目造及自动化评语№ 1大小球分拣系统设计组长署名：成绩日期20 年月日沈阳理工大学№ 2课程设计任务书学院机械设计学院专业机械设计制造及自动化学生姓名崔建峰班级学号1101012111课程设计题目大小球分拣系统设计实践教课要求与任务:1.设计内容：1）达成《指导书》中要求的工作循环2）要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续。
3）连续时，循环5次结束，声光中断报警5秒。
4）按停止按钮，达成目前循环后停。
5）按复位按钮，吸盘立刻回原位。
2.设计要求：1）画出端子分派图温次序功能图2）设计并调试PLC控制梯形图3）设计说明书工作计划与进度安排:1）理解题目要求，查阅资料，确立设计方案1天2）PLC梯形图设计与调试4天3）说明书撰写1天4）辩论1天指导教师：陈白宁专业负责人：陈白宁学院教课副院长：丁茹任晓虹2013年月日2013年月日2013年月日沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸№3序言机械手自动分拣机构的踊跃作用正日趋为人们所认识，它能部分地取代人的劳动并能达到生产工艺的要求，按照必定的程序、时间和地点来达成工件的挑选与传递。
由于它能大大地改良工人的劳动条件，加速实现工业生产机械化和自动化的步伐，因此，遇到各先进单位的重视并投入了大批的人力物力加以研究和应用，特别在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为宽泛。
在我国，近代几年来也有较快的发展，并获得必定的成就，遇到各工业部门的重视。
PLC课程设计大小球分拣系统
大、小球分拣传送系统的PLC控制设计专业：电气工程及其自动化：指导老师：摘要本课程设计主要对PLC程序的结构、特点、各器件的性能以及对被公职对象的控制过程进行具体研究，并通过PLC来实现对大小球分拣系统的控制，随着工业自动化、机械化进程的加速，自动控制正在逐步取代传统的人工控制，在改善工作人员的工作环境的同时也使生产效率大大提升，为了最大限度的满足被控制对象和生产过程的控制u。
在本课程设计中对于一些原来用继电接触器线路不易实现的要求，试用PLC后，将很容易实现。
在满足控制要求前提下，采用多种控制模式来对被控制对象进行安全可靠的控制操作，使功能更加全面，其中包括手动控制，自动控制模式，使其操作更强，便于企业各类人员操作，另外，该系统的手动控制模式，也使生产设备的检测和维护更加方便。
关键字PLC，大小球分拣，机械臂ABSTRACTThe course is designed for PLC program structure, the device performance as well as on public object control process carries on the concrete study, and through PLC to realize to the big ball sorting system control, along with the industrial automation, mechanization process is accelerated, the automatic control is gradually replacing the traditional manual control, in the improvement of work staff working environment and make the production efficiency is greatly improved, in order to maximize the meet was the control object and control of the production process U. On the curriculum design for some of the original relay contactor circuit not easy, try PLC, can be achieved easily. To meet the control requirements under the premise, uses many kinds of control mode to control object is safe and reliable control operation, make the function more comprehensive, including manual control, automatic control mode, the operation more convenient, different kinds of staff in the enterprise operation, in addition, the system of the manual control mode, also makethe equipment testing and maintenance more convenient.Key Words：PLC，The size of the ball sorting，Mechanical arm1.绪论1.1选题背景大、小球选择分类传送作为工业中器件选择传送的一个写照，在工业控制中它的应用领域不断拓宽。
基于PLC的机械手大小球分拣控制设计
November 2015 PACKAGING 67学术天地PROCESS AND DESIGN ·材料与设备引言在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，为了提高生产效率，本设计拟开发机械手物料分拣控制系统。
采用德国西门子S7-200系列PLC，对机械手分拣大小球的运动进行控制。
1 机械手物料分拣控制系统设计1.1 控制要求（1）初始状态：机械手在原点，压下上限位开关和左限位开关，抓球电磁铁处于失电状态，原点指示灯亮；（2）有启动按钮和停止按钮控制运行，设停止时机械手必须回到原点；（3）启动后，机械手工作顺序为：下行至下限→吸球1s→上行至上限→右行至右限→下行至下限→ 释放1s→上升至上限→左行至左限进行下一次循环；（4）吸球时，如果吸住小球，大小球检测开关为ON；如果吸住大球，检测开关为OFF；机械手右行时有小球右限位和大球右限位之分。
1.2 I/0分配机械手大小球分拣装置I/0分配表如下表所示。
1.3 PLC选型从上面的分析可知，有开关量输入点8个，输出点6个，选用S7—200系列的CPU224CN。
1.4 顺序功能图设计顺序功能图如图所示，由于大小球不同，所以用选择序列使机械手能够在右行后在不同的位置下行，把大小球分别放进各自的箱子里去。
M0.0是选择逻辑电路，由I0.0和I0.1组成的起保停电路，决定系统是进行单周期操作还是循环操作。
结语本文以西门子S7-200 PLC为基础，对机械手大小球分拣控制系统进行设计，通过对控制要求的分析对I/O进行分配，设计顺序功能图并将其转化为梯形图，进行上机模拟调试，调试结果显示能够按照控制要求进行机械手大小球分拣控制。
基于PLC的机械手大小球分拣控制设计杨海兰（甘肃畜牧工程职业技术学院，甘肃 武威 733006）【摘 要】采用西门子S7-200系列PLC对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制，设计一种用于大小球分拣的机械装置，具体设计了控制系统的顺序功能图。
小球分拣机控制系统设计
浙江广厦建设职业技术学院电气自动化技术专业毕业论文论文题名：小球分拣机控制系统设计学生姓名：吴赟杰学号：022*******指导教师：吴丽丽专业：电气自动化年级：大二目录摘要 (3)引言 (4)第1章控制系统总体设计 (5)1.1 需求分析 (5)1.2 结构组成 (5)1.3 最终控制方案 (6)第2章控制系统的硬件设计 (8)2.1控制器 (8)2.3 检测元件与执行装置的选择 (10)第3章控制系统的软件设计 (14)3.1 控制系统流程图设计 (14)3.2 控制系统程序设计 (15)第4章控制系统的调试 (20)4.1 硬件调试 (20)4.2 软件调试 (20)4.3 整体调试 (20)结论 (21)附录 (21)摘要本文作者通过查阅大量资料，对分拣系统及其相关的技术发展、现状和趋势作了一个比较全面的总结。
在熟悉了分拣系统的原理的基础上，采用PLC完成小球分拣机的控制系统设计。
进一步了解小球分拣机的工作过程，并制定其控制系统的设计方案。
系统具有自动化程度高、运行稳定、分拣精度高、易控制的特点,对不同的分拣对象,稍加修改本系统即可实现要求。
关键词：小球分拣 PLC 控制系统引言分拣是把很多货物按品种从不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业。
按分拣的手段不同，可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣。
随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，尤其在需要进行材料分拣的企业，以往一直采用人工分拣的方法，致使生产效率低，生产成本高，企业的竞争能力差，材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。
针对上述问题，利用PLC 技术设计了一种成本低，效率高的材料自动分拣装置，在材料分拣过程中取得了较好的控制效果。
本文主要介绍了PLC控制系统的硬件和软件设计，以及一些调试方法。
第1章控制系统总体设计1.1 需求分析材料分拣装置应实现基本功能如下（1）分拣出金属和非金属（2）分拣某一颜色块（3）分拣出金属中某一颜色块（4）分拣出非金属中某一颜色块此类制造厂，为满足中小学生实验需求，制造相应小球，该机器方便分拣不同的小球。
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第1章引言1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介学院此次安排我们进行了为其两周的机电传动课程设计实习，对我们即将进行毕业设计是很有益处的。
这学期我们学习了机电传动控制课程，此次实习主要是对课本中的知识进行实践，比如继电器--接触器控制和可编程控制器控制等重要章节更是练习紧密。
让我们把课本知识很好的使用于实践中去，有助于总体实力的提高。
本次我的课程设计的主要内容：大小球分拣传送机械控制系统设计，如图1-1。
图1-1大小球分拣传送机械示意图本次设计的控制要求如下：1.机械臂起始位置在机械原点（见图1-1），为左限、上限的交点位置。
2.有启动按钮和停止按钮控制运行，按下设备停止按钮后机械臂必须回到原点。
3.启动后，机械臂动作顺序为：下降→吸球→上升（至上限）→右行（至右限）→下降→释放→上升（至上限）→左行返回（至原点）。
4.机械臂有形式有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关LS2断开（=“0”）；压着小球是，下限开关LS2接通（=“1”）1.2 大小球分拣传送机械控制系统功能分析分拣大小球的控制功能要求为：1.原位：机械臂原始状态为左上角原位处，即上限开关LS3及左限开关LS1压合，同时机械臂处于有磁状态状态和球槽内有球（接近开关PS吸合），这时原位显示亮，表示准备就绪。
2.按下启动按钮SB1后，机械臂的电磁铁断磁，机械臂下降，接近开关SQ闭合后后机械臂会碰到球，接着电磁铁加磁。
如果同时碰到下限开关LS2，则一定是小球；如果此时未碰到下限开关LS2，则一定是大球。
3.机械臂吸住球后就提升，碰到上限开关LS3后就右行。
4.如果是小球，则右行到LS4处；如果是大球，则右行到LS5处。
5.机械臂下降，当碰到下限开关LS2后，经过1S后将小球释放到小球容器中；如果是大球，则释放到大球容器中。
6.释放后机械臂提升，碰到上限开关LS3后，左行。
7.左行至碰到左限开关LS1后，一个工作循环结束，如果此时接近开关PSO显示球槽内还有球，则继续下一循环8.控制系统停止有两种情况；（1）接近开关PSO显示球槽内五球则循环结束；（2）按下停止按钮SB2则运行完此次循环后停止到原点。
（3）按下急停按钮SB39.当系统在连续运行时，停止方式有两种，一种是正常停止：就是按下停止按钮后，系统要将整个周期剩下的步骤全部进行完，然后回到原点才停止工作。
另外一种是紧急停止：就是用来处理紧急情况下来及时停止整个系统工作的，一按紧急停止，系统立刻停止，不管已经工作到什么位置。
第2章大小球分拣传送系统的硬件电路2.1 主电路原理图图2-1中主回路采用两个电动机，四个接触器，即正转接触器KM1（KM3）和反转接触器KM2(KM4)。
当接触器KM1（KM3）的三对主触头接通时，三相电源的相序按U―V―W接入电动机。
当接触器KM1（KM3）的三对主触头断开，接触器KM2(KM4)的三对主触头接通时，三相电源的相序按W―V―U接入电动机，电动机就向相反方向转动。
图2-1主电路原理图2.2确定I/O信号数量，选择PLC的类型对于开关量控制系统的使用系统，当对控制要求不高时，可选用小型PLC（如西门子公司S7-200系列PLC或OMON公司系列CPM1A/CPM2A型PLC）就能满足要求，如对小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等。
对于以开关量控制为主，带有部分模拟量控制的使用系统，如对工业生产中常遇到的温度、压力、流量、液位等连续量的控制，应选用带有A/D转换的模拟量输入模块和带有D/A转换的模拟量输出模块，配接相应的传感器、变送器和驱动装置，并且选择运算功能较强的中小型PLC，如西门子公司的S7-300系列PLC 或OMRON公司的COM/CQM1H型PLC。
对于比较复杂的中大型控制系统，如闭环控制、PID调节、通信联信网4等，可选用中大型PLC（如西门子公司的S7-400系列PLC或OMRON公司的C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1等PLC）。
当系统的各个控制对象分布在不同的地域时，应根据各部分的具体要求来选择PLC，一组成一个分布式的控制系统。
根据系统分析得输入点有9个，分别为I0.0-I1.1;输出点有6个，分别为Q0.0-Q0.5。
I/O点共14个，故选择S7—200系列（CPU--224）PLC。
2.3 分拣大小球控制的I/O接线图由PLC控制继电器线圈来控制主电路的上下左右运动和抓释小球.PLC控制继电器和电灯的输出，从而控制主电路。
采用S7—200系列（CPU--224）PLC，输入端分两组，输出端分两组共六个接口，具体如图2-2。
图2-2 机械臂分拣大小球控制的I/O接线图2.4 分拣大小球控制的电器元件配置表本次设计只需9个输入，6个输出，具体原件配置表如表2-1表2-1 电器组件分配表第3章大小球分拣传送系统的软件设计3.1分拣大小球控制的运行框图运行框图分为12个网络，共11层控制，加循环控制流程，一直到没有球之后便自动远点停止，也可以按停止按钮到这一循环结束后停止在原点位置。
重新按下启动按钮后，再次开始，具体过程如图2-2所示图3-1 分拣大小球控制的运行框图3.2 分拣大小球控制程序的梯形图机械臂大小球分拣传送机械控制系统设计程序的梯形图见下图3-1，共有14个网络，11层控制系统，具体详析见图所示。
图3-2 分拣大小球控制程序的梯形图3.3 分拣大小球控制程序的指令表根据梯形图得指令表见下表3-1表3-1指令表Network 1// 启动和停止命令LD I0.0O M0.0AN I0.1= M0.0 Network 2// 急停命令LD I0.2O M1.0AN I0.0= M1.0 Network 3// 接触球后机械臂加磁LD I1.0AN T37= Q0.1 Network 4// 原点灯亮LD I0.3A I0.5AN I0.1= Q0.7 Network 5// 启动后机械臂下行LDN M1.0A M0.0A I0.3AN I1.0A I1.1= M0.2 Network 6// 按急停后触球前返回LDN M1.0AN M0.0A I0.3AN I1.0AN I0.5= M0.3Network 7// 抓球后上行LDN M1.0A Q0.1A I0.3AN I0.5= M1.3Network 8// 判断大小球LD I0.4O M0.1A Q0.1= M0.1Network 9// 抓球右行至大或小球右限LDN M1.0LDN M0.1AN I0.7LD M0.1AN I0.6OLDALDA Q0.1A I0.5 = Q0.4Network 10// 抓球下行至下限后过1s断磁LDN M1.0A Q0.1LDN M0.1A I0.7LD M0.1A I0.6OLDALDLPSAN I0.4= M1.2LPPA I0.4AN T37TON T37, 10Network 11// 上行至上线停止LDN M1.0LD I0.7O I0.6ALDAN Q0.1AN I0.5= M2.3Network 12// 左行至左限停止，开始下次循环LDN M1.0AN Q0.1A I0.5AN I0.3= Q0.5Network 13 // 中间继电器输出下行LD M0.2O M1.2= Q0.2 Network 14// 中间继电器输出上行LD M0.3O M1.3O M2.3= Q0.3END第4章软件硬件调试软硬件调试过程中出现了一些问题，通过理论分析和实践的反复进行和论证，许多问题都有了较好的解决方案，最终实现了系统的功能。
软件部分采用各部分程序直接转的方式，依次实现了PLC流程图、梯形图、指令表三种控制方式。
用此种方法编写程序条理清晰，连贯性强，但若要增加其它控制方式或进行扩展，程序会变得相当复杂而且容易出错，出错后调试修改也很困难。
收进的方式是将各部分程序写成程序，方便调用和调试。
此种方法的优点是程序编写比较简单，不需要再编写分支、汇合状态移图的程序，且由于本课对定时精确度要求并不高，适宜采用。
若是在对定时精度要求比较高的情况下，应采用单片机的中断功能进行硬件定时。
通过此次设计，了解学习了PLC在大小球分选系统的工作原理及使用方法。
其中电路及软件实现是此次设计的主要部分。
作为一个好的控制系统必须把各种控制都考虑在内之外，还要考虑安全控制，一个安全的系统才是真正的好系统。
心得体会这次课程设计历时二个星期多左右，通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。
这次的课程设计也让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。
对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。
让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！感谢老师的耐心的指导，同学的帮助。
不管最终结果怎样，我都要继续努力。
知识是无穷的，我想我能做的也就是不断的补充自己的知识，不断的充实自己。
我想说：为完成这次课程设计确实很辛苦，但苦中仍有乐，同学们有说有笑，相互帮助，多少人间欢乐在这里洒下，这个课程设计确实很累，但种种艰辛这时就变成了最甜美的回忆！对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加。
让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！参考文献[1] 廖常初主编.《PLC基础及使用》. 机械工业出版社,2004.[2] 于庆广主编.《可编程控制器原理和系统设计》.清华大学出版社，2004.[3] 赵金荣主编.《可编程序控制器原理及使用》. 上海使用技术学院，1999.[4] 易传禄主编.《可编程序控制器使用指南》.上海科普出版社,2006.[5] 方承远主编.《工厂电气控制技术》. 机械工业出版社,2004.[6] 王永华主编.《现代电气及可编程技术》. 机械工业出版社,1997.[7] 汤以范主编.《电气和可编程序控制器技术》. 机械工业出版社,2005.[8] 刘子林.电机和电气控制[M].北京:电子工业出版社,2003.[9] 程周.电气控制和PLC原理及使用[M].北京:电子工业出版社,2003.。