plc加工单元实验报告

PLC可编程控制器课程设计

—加工单元设计方案

加工单元设计方案

一、设计目的

1、控制要求（包括必要的时序）

加工单元的主要作用是将检测合格的工件在平台平行地完成钻孔及检测的加工。

加工单元具有一个由电动机带动旋转的放置工件托盘，它能完成360•••旋转。而且上面有均匀分布的4个工位。接收毛坯位。加工工位。检测工位。待取工位，加工单元的初始状态为：钻孔缸在最上方，钻孔装置上端传感器ON，夹紧缸处于非夹紧状态，固件气缸传感器3B5状态为ON；检测缸处于最上方，孔深检测气缸上端传感器3B3为ON状态。

其动作过程为：•••••

●当检测单元的工件到达接受毛坯位时，电动机收到信号带动托盘旋转90度，

把工件送到加工工位。

●当毛坯到达加工位，夹紧缸动作，3B5为OFF，夹紧毛坯，启动钻孔电机，同

时钻孔缸向下动作，3B1为OFF，直到钻孔缸到达最低位置，3B2为ON，钻孔

缸不再下降，钻孔电机继续运行2秒钟，以保证钻孔质量；气爪抓紧，4S1为

OFF；钻孔结束后，钻孔缸开始上升，3B2为OFF，同时钻孔电机停止工作，直

到钻孔缸上升到初始位置，3B1为ON，夹紧缸释放，直到3B5为OFF。

●工件加工完成后，电动机收到信号带动托盘旋转90度，把工件送到检测工位。

●当毛坯到达检测工位后，检测缸下降，3B3为OFF，检测动作保持2秒钟，在

两秒钟内，检测缸下降至最低位，3B4为ON，并且3B4的ON状态可保持1秒，

则认为钻孔的深度是合格的，如果在两秒钟内，检测缸仍未降到最低位，即

3B4一直处于OFF状态，则认为钻孔的深度不合格；检测完成后，检测缸上升，

3B4为OFF，直到检测缸上升到初始位置，3B3为ON，检测结束。

●工件检测完后，深度合格的工件送到待取工位，等待机械手拿走;不合格的工

件会送到废品处等待处理。

●当工件被取走，旋转平台再次旋转90°，重新接收下一个毛坯的到来。

2、课题要求

1、掌握加工单元控制程序的设计方法。

2、进一步熟悉电气驱动器在工业中的应用。

3、进一步掌握顺序编程指令。

4、掌握电容传感器，电容传感器和启动装置的应用。

二、硬件选型

电容传感器，直流电动机，电磁传感器

三、设计步骤

1、设计思路（可包括实物图）

（1）实物图

通过用各种传感器的开关为变量，来实施对硬件的控制，同时也采集从检测工作单元和操作手工作单元的控制，来进行一些硬件运转的控制。从而，达到了整个过程的流畅性。

（2）工作流程图

2、I/O分配表

输入功能说明输出功能说明

I00081START Q00001START

I00082STOP Q00002STOP

I00083RESET Q00003RESET

I00084紧急停止Q00004Alarm

I00085确认90度Q00005钻孔装置下降

I00086确认工件Q00006钻孔装置上升

I00087钻孔装置上端传感器Q00007孔深检测气缸动作

I00088钻孔装置下端传感器Q00008固件气缸动作

I00089孔检上端传感器Q00009钻孔电动动作

I00090孔检下端传感器Q00010旋转平台电机动作I00091固件气缸传感器

3、各中间继电器

这些继电器就是为了检测信号并放出信号，完成加工过程的操作，及检测。

M1→M13，M301→M310：检测信号

M101：给上级送料单元发出信号

M201,M202:给下级机械手单元发出信号判断是否为合格品

电磁传感器外形电容传感器

三、实验步骤

1、整体构思、查阅资料、了解电容传感器和电气驱动器的用法；

2、列写I/O分配表、编写程序；

3、画Quick Panel图调试；

4、将调试好的程序下载到实物装置中调试；

四、设计程序

1、梯形图（包括必要的说明）

．．．．．．

2、Panel界面设计

六、实验总结

1、课题设计的整体分析

根据加工单元的流程图设计，了解动作与传感器，动作与直流电动机，动作和气缸工作的关系。

2、实验中遇到的问题及解决办法

（1）解决计数不能清零

一个周期结束后（即将物件送出下一单元）对其清零；

（2）次品信号与正品信号互锁，防止同时输出，造成流程错误。

（3）在分析运行过程是，紧急停止是否会与机械手发生冲突？解决办法：请教老师，分析运行过程，不会出现上述情况。

（4）计算机与机箱无法连接？解决办法：通过老师的指点，是软件过期。将软件卸载后重新安装软件。

（5）控制过程中，控制信号不能保持？解决办法：把非记忆性线圈改为记忆性线圈，并且置位线圈和复位线圈配套使用。

（6）计算机与Pannl箱无法连接？解决办法:复查所有的地址，有的地址没有配对。将IP address全部改为10.0.0.1，将computer address全部改为

10.0.0.4。

（7）延时开定时器无法运行？解决办法：将相应的控制信号改为保持信号。

（8）在下载过程中控制信号出现重复的警告？解决办法：设置多个控制信号控制同一个命令。

3、回答问题

机械自由度——自由度是说“自由运动空间的维数”。譬如一个构件，在空间上完

全没有约束，那么它可以在3个正交方向上平动，还可以有三个正交方向的转动，那么就有6个自由度。约束增加，自由度就减少，如果该构件的所有运动都被限制，那自由度就是0（相对惯性坐标系静止的构件）。

电磁传感器——根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器

七、收获心得

在这一次课程设计，从课题的建立到初期的设计，从中后期调试到完成，完整地参与了整个项目的流程。这是我们第一次参与这样的课程设计，这不但使我详细地了解到一个实验项目开发的来龙去脉，更让我的知识从纸上谈兵的程度进步到可以用于实践，既培养了兴趣，同时也感到学有所用的骄傲感。

我们所选的项目是机械手设计通过这次对机械手的PLC控制，让我们对plc的梯形图、外部接线图有了更好的了解，也让我们更加了解PLC设计过程。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。

本次课程设计是要求四人合作完成，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题

过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要每个人。个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。多和同学讨论，我们在做课程设计的工程中要不停的讨论问题。这样，我们可以尽可能的统一思想。这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后程序。

整整一个星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西。

前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的。只有理论知识是远远不够的。只有把所学的理论