大小球分拣系统设计
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。
大小球自动分拣装置设计
1 绪论工业生产的各个领域,无论是过程控制系统还是传动控制系统,都包含着大量的开关量和模拟量。
开关量也称数字量,如电动机的启停、阀门的开闭、电子线路的转置位与复位、计时、计数等；模拟量也称连续量,如不断变化的温度、压力、速度、流量、液位等。
从生产机械所应用的电器与控制方法看,最初是采用一些手动电器来控制执行电器,这类手动控制适用于一些容量小、操作单一和场合。
随后发展为采用自动控制电器的继电-接触器控制系统。
这种控制系统的特点是结构简单,价格低廉,维护方便,抗干扰强,因而广泛应用于各类机械设备上。
但由于该控制形式是固定接线,通用和灵活性差,又由于采用有触点的开关动作,工作频率低,触点易损坏,可靠性差。
随着生产力的发展和科学技术的进步,人们对所用控制设备不断提出新的要求。
具有程序变更容易、程序存储量大、通用性强等优点的由集成电路组成的顺序控制器应运而生。
所谓顺序控制,是以预先规定也的时间或条件为依据,按预先规定好的动作次序,对控制过程各阶段顺序地进行以开关量为主的自动控制。
曾经流行的顺序控制器主要有3种类型:基本逻辑型、条件步进型和时间步进型。
其特点是:通用性和灵活性强,通过更改程序可以很方便地适应经常更改的控制要求,容易对大型、复杂系统进行控制,但程序的实现和更改方式并没有从本质上改变,仍然是对硬件进行设置和更改。
1.1 选题背景1969年,结合计算机技术与继电器接触控制技术诞生出了可编程逻辑控制器( ) ,它具有逻辑控制、定时、计数等功能,并取代了继电-接触器控制。
采用计算机存储程序和顺序执行的原理；编程语言采用直观的类似继电-接触器控制电路图的梯形语言,这使得控制现场的工作人员可以很容易地学习和使用。
控制程序的更改可以通过直接改变存储器中的应用软件来实现,由于软件的更改极易实现,从而在实现方式上有了本质的飞跃,其通用性和灵活性进一步增强。
随着时代的发展技术也在不断的发展,相继出现了以微处理器为核心的可编程序控制( )和由中央微处理器()、大规模集成电路、电子开关、功率输出器件等组成的可编程控制器( )。
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。
plc大小球分拣系统课程设计
学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文）题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿前言系统在社会各行各业如：物流配送中心、邮局、采矿、港口、码头、仓库等行业得到广泛运用，分拣系统能够大大提高企事业单位该环节的生产效率。
机械臂自动分拣机构的积极作用正日益为人们所认识，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。
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；行程开关目录第1章设计内容 (3)1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 (3)1.2 大小球分拣传送机械控制系统功能分析 (4)第2章大小球分拣传送系统的硬件电路 (5)2.1按控制要求进行功能分析 (5)2.2确定I/O信号数量，选择P LC的类型 (6)2.3分拣大小球控制的I/O接线图 (6)2.4分拣大小球控制的电器元件配置表 (7)第3章大小球分拣传送系统的软件设计 (8)3.1分拣大小球控制的运行框图 (8)3.2分拣大小球控制程序的梯形图 (9)3.3分拣大小球控制程序的指令表 (11)第4章软件硬件调试 (14)心得体会 (14)参考文献 (15)第1章设计内容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电气自动化的毕业设计，对我们系统总结学习知识是很有益处的。
基于PLC的大小球分拣系统设计
出端口上搭建一个 H 桥来实现控制电机的左转和右转。将原
理调试好的程序改写成有两个端口输出来控制电机的右转， 即现在采用的Y10、Y12控制电机右转。同样采用Y11、Y13控
制电机的左转。
控制小球移动的主要功能梯形图中，当下限位闭合的时 候，机械臂将会走小球分支，让置位线圈 S22 得电，电磁铁 开始吸小球，并且Y3的闭合，使到与组态连接的M103得电， 同时与组态进行实时的数据监控，时间继电器T1开始计时时 间为1S。对部分指令程序调试如下1.3所示。
2.设计内容
当输送机处于起始位置时，上限位开关和左限位开关开 关处于闭合的状态，原位指示灯此时闪亮。启动装置后，捡
球装置下行。如果电磁铁碰到大球时上限位动作，而下限位
开关不动作；如果电磁铁碰到小球时下限位开关动作。电磁 铁下降后电磁铁吸球，吸到球后上升，到上限位后机械臂右 移动。如果吸的是小球，则机械臂到小球位，电磁杆下降， 电磁铁失电释放小球到小球的箱子。如果吸取的是大球，则
机械臂到大球位，电磁杆下降，电磁铁失电释放大球到大球
的箱子。吸起小球后，则捡球装置向上行，碰到上
限位开关后，捡球装置向右行；碰到右限位开关（小球
的右限位开关）后，再返回到原位。如果吸起的是大球，捡 球装置右行碰到另一个右限位开关（大球的右限位开关）后， 再向下行，碰到下限位开关后，将大球释放到小球箱里，然 后返回到原位。 然而，在设计机械臂的时候，左限位、小球限位开关和 大球的限位开关的放置，影响到机械臂的移动是否能够触及
到限位开关。所以要对电机上的位置，选定好要设计的左限
位开关、小球限位开关、大球限位开关。并能按照给定的程 序，机械臂能够及时的碰及到限位开关，能够更好的控制好 大小球的分拣。
大小球分拣系统示意图如图1.1所示。
0705大小铁球分拣控制程序设计
任务实施
› （1）用基本指令设计
在S11状态步，Y4线圈得电，吸盘吸持大球； Y1线圈得电，操作杆上升。 当上限位开关SQ1受压时，步进进程转入S13状态步。
任务实施
› （1）用基本指令设计
在S13状态步，Y4线圈得电，吸盘吸持大球；Y2线圈失电，操作杆右行。 当大球的右限位开关SQ5受压时，步进进程转入S15状态步。
任务实施
› （1）用基本指令设计
在S15状态步，Y4线圈得电，吸盘吸持大球；Y0线圈得电，操作杆下降。 当下限位行程开关SQ2受压时，步进进程转入S17状态步。
任务实施
› （1）用基本指令设计
在S17状态步，Y4线圈失电，吸盘释放大球。当定时器T1计时满1秒， 步进进程转入S19步。
任务实施
› （1）用基本指令设计
在S19状态步，Y1线圈得电，操作杆上升。当上限位开关SQ1受压时， 步进进程转入S21状态步。
任务实施
› （1）用基本指令设计
在S21状态步，Y3线圈得电，操作杆左行。当左限位开关SQ3受压时，步 进进程转入S10状态步。操作杆循环工作，再次去分拣大小球。
任务实施
› （1）用基本指令设计
在S12状态步，Y4线圈得电，吸盘吸持小球；Y1线圈得电，操作杆 上升。当上限位开关SQ1受压时，步进进程转入S14状态步。
任务实施
› （1）用基本指令设计
在S22状态步，Y3线圈得电，操作杆左 行。当左限位开关SQ3受压时，步进进 程转入S10状态步。操作杆循环工作， 再次去分拣大小球。
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大小球分拣控制程序设计
X1
SB2
按钮
停止控制
X2 输入
X3
SQ1
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。
大小球分拣课程设计
大小球分拣课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握大小球分拣的基本概念和原理；2. 学生能运用数学知识，如几何、概率等，对大小球进行分类和计数；3. 学生能通过实际操作，运用所学知识解决实际问题。
技能目标：1. 学生能够运用比较、分类、计数等基本技能，进行大小球的分拣；2. 学生能够运用信息技术工具，如计算机软件，进行数据收集、处理和分析；3. 学生能够通过团队协作，提高沟通与解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学探索的兴趣，激发学习数学和科学的热情；2. 学生养成认真观察、细心分析、严谨推理的良好学习习惯；3. 学生培养团队合作意识，尊重他人，学会倾听和分享；4. 学生认识到数学和科学在实际生活中的应用，增强学以致用的意识。
本课程针对小学四年级学生设计，结合学生好奇心强、动手能力逐渐增强的特点，注重培养学生的实践操作能力和团队协作能力。
课程内容紧密结合教材，以实际操作为主，让学生在动手实践中掌握知识，提高技能，培养情感态度价值观。
通过本课程的学习，学生能够将所学知识应用于实际生活，提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 引言：通过实物展示，引入大小球分拣的概念，激发学生的兴趣和好奇心。
- 教材章节：第四章“数据的收集与处理”2. 知识讲解：- 几何知识：球体的基本特征，大小比较的方法；- 概率知识：随机事件的概念，概率的基本计算方法。
- 教材章节：第二章“几何图形”与第六章“可能性与概率”3. 实践操作：- 大小球分类：学生分组进行大小球的分类操作，记录数据；- 数据处理：运用信息技术工具，如Excel，对分类数据进行整理和分析。
- 教材章节：第四章“数据的收集与处理”4. 团队协作：- 小组讨论：讨论大小球分类的方法和数据处理的结果；- 分享交流：各小组分享自己的发现和解决问题的方法。
- 教材章节：第五章“小组合作与交流”5. 总结反馈：- 归纳总结：教师引导学生总结本节课所学知识，强化记忆；- 反馈评价：学生评价自己在活动中的表现，教师给予评价和指导。
大小球分拣系统课设
目录1，课程的任务和要求 (1)2，总体设计 (2)2,1 PLC的选型 (2)2,2 PLC端子连线 (3)2,3 控制面板设计 (5)3，PLC程序设计 (6)3.1设计思想 (6)3.2顺序功能图 (6)3.3PLC梯形图 (8)4，程序调试说明 (18)5，结束语 (19)6，参考文献 (20)1．课程设计的任务和要求第十一组题目：大小球分拣系统设计分拣系统示意图和流程图如图所示。
分拣系统示意图图1分拣系统流程图2，总体设计2.1 PLC的选型因为在设计程序时总共用到了16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 端口图为了保证在紧急情况下能可靠地切断PLC负载电源，设置了交流接触器KM。
在PLC 开始运行时，按下“电源”按钮，使KM线圈得电并自锁，KM的主触点接通，给外部负载提供交流电源，出现紧急情况时，用“紧急制动”按钮断开负载电源，实现保证安全的目的。
具体接线图如图图2端口接线图根据控制的具体要求，输入量如下：机械手的限位开关：左限位I0.1，球），上限位，下限位，上限位，机械手的输出开关：上行，下行，左行，右行，吸住，松开。
控制开关：单周期，连续，回原点，启动，停止。
其中有光传感器的输入信号，判断工件的有无；各处的限位开关，限制各机构的运动位置；启动，停止，连续等控制开关；执行手动时，各动作的对应控制按钮。
机械手分拣大小球课程设计
摘要随着经济不断发展，人们的生活水平不断提高，将PLC应用到分离机的电气控制系统，可实现分离机的自动化控制，降低系统的运行费用。
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。
目录摘要 0第一章PLC应用系统设计基础知识 (2)1.1 可编程控制器的产生与发展 (2)1.2 可编程控制器的用途及特点 (4)1.3 可编程控制器基本工作原理 (5)1.4 PLC控制系统设计的原则和内容 (6)1.5 PLC的选型 (7)第二章PLC在大小球的分拣系统中的设计 (9)2.1 大、小球分栋传送机械示意图 (9)2.2 分拣系统的控制要求 (10)2.3 大小球分拣的设计思想 (11)2.4 I/O编址 (12)2.5 机械手分拣球控制系统的接线图 (13)第三章软件设计 (14)3.1 顺序功能图概述 (14)3.2 机械手分拣大小球控制程序流程图 (15)3.3 机械手分拣大小球控制程序的梯形图 (17)3.4 机械手分拣大小球控制程序的指令表 (23)第四章总结 (27)参考文献 (28)第一章PLC应用系统设计基础知识1.1 可编程控制器的产生与发展可编程控制器（Programmable Controller，PC），是近几年迅速发展并得到广泛应用的新一代工业自动化控制装置。
早期主要用于计数、定时以及开关量的逻辑控制，为了和个人计算机相区别，把可编程控制器缩写为PLC（Programmable Logic Controller ）。
国际电工委员会（IEC）于1985年发布的可编程器标准草案中，对可编程控制器的定义如下。
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计的。
【说课稿】PLC控制大小球分拣系统(步进顺序控制指令应用)教学设计
【说课稿】PLC控制大小球分拣系统（步进顺序控制指令应用）【教学设计】当您乘坐飞机时，您是否担心自己的行李无法从众多行李中被准确挑选出来，当您网上购物时，您是否担忧自己的物品无法从物流公司的大量货物中被正确筛选出来，不用担心，分拣系统会帮您完成，这就是我今天说课的内容：“选择性流程控制程序”—PLC控制分拣大小球系统。
针对这一内容，我将紧扣大纲—析教材，整体感知—定目标，因材施教—述方法，学练结合—说过程，师生互动—评效果来谈对本课题教学的认识和设计。
一紧扣大纲析教材《可编程序控制器及其应用》一书由中国劳动社会保障出版社出版，作为电气自动化专业的一门专业课，采用了理论知识与技能训练一体化的模式，涵盖了有关职业技能鉴定中的知识和技能要求，突出了职业技术教育特色。
“步进顺序控制指令的应用”出自教材第三章，在保证知识连贯性的基础上，着眼于技能操作，力求浓缩精华，突出了针对性、典型性、实用性的特点，是引导学生参与到实践中来的关键转变环节。
为此我将本章内容安排为五个实习工作日进行讲解，今天我说课的内容是第三个工作日—“选择性流程控制程序”，作为顺序控制中的条件分支，选择性流程控制不但拓宽了顺控指令的应用范围，而且也为下一课题顺控指令综合运用做好铺垫，此部分内容的学习对于学生将来参加职业技能鉴定和就业都具有非常重要的作用，也为他们在将来的职业生涯中迈向新的台阶做好知识储备。
二整体感知定目标使用此教材的是电气自动化专业二年级的学生，他们通过低压电器、电力拖动控制等专业基础课的学习，已经具备了一定的理论基础。
由前面章节的学习作铺垫，学生能够通过独立编程完成简单控制系统的模拟操作，从前几次课题的实训可以看出，大部分学生思维比较活跃，对PLC学习产生了一定的兴趣。
但是，由于他们大多是初中毕业，对较难程序的编写缺乏信心，动手操作能力相对有所欠缺，使得注意力容易分散。
因此我抓住以上特点，将激发兴趣贯穿于整个教学活动中，促使学生提升专业知识与技能。
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
摘要分拣控制系统在社会各行各业如：物流配送中心、邮局、采矿、港口、码头、仓库等行业得到广泛运用，分拣系统能够大大提高企事业单位该环节的生产效率。
本文在对熟悉了自动及分拣系统的原理的基础上，根据一定的分拣要求,对大小球分拣进行了以西门子PLC为控制核心的监控软件，设计出大小球分拣控制系统的控制系统。
该分拣系统以PLC为主控制器,结合气动装置可以进行现场控制产品的自动分拣。
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。
对本系统完成其设计之后，进行了整体调试。
在硬件部分，调试其各部分安装的位置及角度，使其材料物块的运行与传感器安装的角度适合。
将硬件各部分的动作幅度进行调试之后，进行了软硬件综合调试，实现材料分拣系统中拣球、传送与放球的全过程。
关键词：大小球分拣机械手 PLC目录第1章概述 (1)1.1分拣系统基本介绍 (1)1.2 分拣系统的意义 (2)第2章硬件设计 (3)2.1分拣系统的控制要求 (3)2.2 大小球分拣的设计思想 (3)2.3大小球分拣系统的结构 (4)2.4 分拣球控制系统的I/O地址分配表和接线图 (4)第3章软件设计 (6)3.1 机械手分捡大小球控制程序流程图 (6)3.2 机械手分拣大小球控制程序的梯形图 (8)3.3 机械手分拣大小球控制程序的指令表 (11)3.4 程序分析 (13)结论 (14)参考文献 (15)第1章概述1.1分拣系统基本介绍自动分拣系统(Automatic sorting system)是先进配送中心所必需的设施条件之一。
它具有很高的分拣效率，通常每小时可分拣商品6000-12000个，可以说，自动分拣机是提高物流配送效率的一项关健因素。
它是二次大战后在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动分拣系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。
自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。
PLC大小球分拣标准系统
摘要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。
目录第一章概述1.1设计介绍------------------------------------------31.2控制要求------------------------------------------31.3 PLC的定义---------------------------------------31.4 PLC的工作原理---------------------------------41.5 PLC控制系统设计的原则和内容-----------------------------------------------------------------5 第二章硬件设计2.1系统的功能----------------------------------------62.2大小球分拣系统的结构-------------------------62.3 I/O编址及工作框图-----------------------------72.4 大小球分拣的设计思想-------------------------72.5电路设计及I/O接线方式-----------------------8 第三章软件设计3.1顺序流程图---------------------------------------93.2梯形图---------------------------------------------103.3程序指令表---------------------------------------11 第四章软硬件调试4.1程序调试-----------------------------------------134.2使用说明-----------------------------------------134.3 设计感想-----------------------------------------13 心得体会----------------------------------14 参考文献----------------------------------15第一章概述1.1设计介绍本课程设计主要对PLC程序的结构、特点、各器件的性能以及对被控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。
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机床电气与PLC技术课程设计与实训说明书姓名：李泊岑班级： 13101703学号： 1310111018专业：机械电子工程组别：十六组日期：2015.12.21-2015.12.31指导教师：王伟成绩：目录前言 (3)一、题目 (5)1.1示大小球分拣系统设计 (6)二、解答 (7)2.1 确定输入输出量 (7)2.2 PLC的选型原则 (7)2.3工作原理 (7)2.4 I/O分配表 (8)2.5功能表图 (9)2.6梯形图 (12)2.7语句表 (13)三、实训总结 (14)参考文献 (15)前言在现在化的生产中，生产机械的自动化程度反映了工业生产发展的水平。
现代化的生产设备与系统已不再是传统意义上单纯的机械系统，而是机电一体化的综合系统电气传动与控制系统已经成为现代生产机械的重要组成部分。
机与电，传动与控制已经成为不可分割的整体。
所谓的机电传动，是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统的总称，它的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动，停止以及速度调节，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。
机电传动控制系统所要完成的任务，从广义上讲，就是要使生产机械设备，生产线，车间，甚至整个工厂都实现自动化；从狭义上讲，则指通过控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的曾加，质量的提高，生产成本的降低，工人劳动的条件的改善的以及能量的合理利用。
机电传动以及控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。
单就机电而言，它的发展大体上经历了成组拖动，单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。
所谓成组拖动，就是一台电动机拖动一根天轴，再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械，这种生产方式效率低，劳动条件差，一旦电动机放生故障，将造成成组机械的停车；所谓但电动机的拖动，就是用一台电动机拖动一台生产机械，它虽然较成组拖动前进了一步，但当一台生产机械的运动部件较多时，机械传动机构复杂；多电动机拖动，即是一台生产机械的每一个运功部件分别由一台电动机拖动，这种拖动的方式不仅大大的简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为生产机械的自动化提供了有利的条件，所以，现在化机电传动基本上均采用这种拖动形式。
随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，市场竞争激烈、人工成本上涨，以往人工操作的搬运和固定式输送带为主的传统物件搬运方式，不但占用空间也不容易更变生产线结构，加上需要人力监督操作，更增加生产成本，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。
减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。
自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。
采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。
因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。
它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
本设计就PLC在机械控制上的应用作了详细阐述。
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开始原位时，SQ3和SQ1被压下启动装置后，操作杆下行SQ2闭合？是大球N 是小球Y吸起球上行，压下SQ3后，右行压下SQ5后下行压下SQ2后，球放到球箱，返回原位吸盘的电磁阀线圈通电吸盘的电磁阀线圈通电吸起球上行，压下SQ3后，右行压下SQ4后下行压下SQ2后，球放到球箱，返回原位图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)要求有三种工作方式：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,完成当前循环后停二、解答2.1 确定输入输出量分析题意，确定输入输出量。
输入9个点，输出7个点，共16个I/O 点。
2.2 PLC的选型原则在PLC 系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC 工程设计选型。
工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。
PLC 及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC 应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC 的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。
熟悉可编程控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC 的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC 和设计相应的控制系统。
一般在选择PLC 时考虑以下几方面：一、输入输出（I/O）点数的估算二、存储器容量的估算三、控制功能的选择该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能特性的选择。
根据题目我选择了日本的欧姆龙（OMRON）公司生产的30 点CPM1A 可编程控制器。
2.4 I/O分配表输入输出左限位SQ1 00001 下降YV1 01000 下限位SQ2 00002 吸/放球YV2 01001 上限位SQ3 00003 上升YV3 01002 小球右限SQ4 00004 右行YV4 01003 大球右限SQ5 00005 左行YV5 01004 下降SB6 00006 声报警BP 01005 上升SB7 00007 光报警HL 01006 启动SB8 00107停止SB9 001082.5功能表图3.3 PLC梯形图2.7语句表LD P_First_Cycle LD 201.07 ANDNOT 0.07 ORLDLD 200.08AND TIM001 ORLDOR 200.00 ANDNOT 200.01 OUT 200.00LD 200.00AND 1.07LD 200.07 ANDNOT CNT000 ORLDOR 200.01 ANDNOT 200.02 ANDNOT 201.02 OUT 200.01LD 200.01AND 0.02OR 200.02 ANDNOT 200.03 OUT 200.02LD 200.02AND 0.03OR 200.03ANDNOT 200.04OUT 200.03LD 200.03AND 0.04OR 200.04ANDNOT 200.05OUT 200.04LD 200.04AND 0.02OR 200.05ANDNOT 200.06OUT 200.05LD 200.05AND 0.04OR 200.06ANDNOT 200.07OUT 200.06LD 200.01ANDNOT 0.02OR 1.02ANDNOT 201.03OUT 201.02LD 201.02AND 0.03OR 201.03ANDNOT 201.04OUT 201.03LD 201.03AND 0.05OR 201.04ANDNOT 201.05OUT 201.04LD 201.04AND 0.02OR 201.05ANDNOT 201.06OUT 201.05LD 201.05AND 0.05OR 201.06ANDNOT 201.07OUT 201.06LD 200.06AND 0.01LD 201.06AND 0.01 ORLDOR 201.07 ANDNOT 200.00 ANDNOT 201.07 OUT 201.07LD 201.07AND 0.07OR 200.07 ANDNOT 200.01 ANDNOT 200.08 OUT 200.07LD 200.07AND CNT000 OR 200.08 ANDNOT 200.00 OUT 200.08LD 200.01TIM 001 #0020 LD 200.01OR 200.04OR 201.04OUT 10.00LD 200.02OR 200.05OR 201.02OR 201.05OUT 10.01OUT 10.02LD 200.03OR 201.03OUT 10.03LD 201.06OUT 10.04LD 200.07LD CNT000 CNT 002 #005 LD 200.08TIM 003 #0050 OUT 10.05OUT 10.06三、实训总结感谢王伟老师在这次实训中的不倦教诲。
祝老师新年快乐。
就此课程设计就要告一段落，纵观整个设计过程，可以说在这一过程中我的收获很大，充分认识到自己的薄弱环节，通过理论分析与实践的反复进行和论证，许多问题都有了较好的解决方案。
通过此次设计，了解了PLC机械手在大小球分选系统的工作原理，首次学习了一些机械手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。
通过这次综合实践，我更加看清了自己的不足之处。
为了搞好这次毕业设计，通过查阅资料以及在王老师和同学的帮助下，最终基本达到了设计目的。
通过实践，巩固了理论知识的学习，提高了实际应用所学知识的能力，还积累了许多宝贵的经验。
在这次的设计实践过程中，我认识到不管做什么事，尤其是科学实践，都需要大胆假设，小心求证。
任何一个方案都要经过详细周全的论证后才能着手去做，否则即使很快做出来，但经不起推敲和考验。
对于那些要求能够扩展功能的课题更是如此。
参考文献[1]《机床电气与plc应用技术》主编：刘耀元王欣北京:北京理工大学出版社，2011.6 [2]《可编程控制器及其网络系统的综合应用技术[S]主编：李全利北京:机械工业出版社,2005[2]《机械设计手册[S]》主编：成大光北京:化学工业出版社,2000。