MPS供料单元

先进控制技术综合训练MPS供料单元下位PLC 控制系统设计

课

程

设

计

姓名：

学号：

班级：

学院：

指导教师：

日期：

先进实验室训练任务书

2012年秋季学期学生姓名李丹学号09260232

专业方向电气工程及其自动化班级基地二班

题目名称MPS供料单元下位PLC控制系统设计

一、训练任务及要求

以STEP7为开发平台，设计一个PLC控制系统，使其能够对MPS供料单元进行实时动态控制，以保证完成相应的工艺要求。

要求：

1、熟悉MPS工艺流程，查阅相关科技文献，掌握控制、检测、通讯等技术要求；

2、完成MPS供料单元相关工艺流程所要求的顺序动作；

3、进行系统调试；

4、撰写实验训练说明书。

二、训练的主要内容

1、MPS中供料单元的生产工艺过程简介；

2、硬件组态，网络连接与配置；

3、根据工艺要求画出程序流程框图；

4、编写控制程序并加上必要的注释；

5、设计说明书（包括：封面、目录、任务书、供料单元工艺简介、硬件组态、网络连接与配置、程序流程框图、程序清单、总结体会、参考文献等），全文要求逻辑严密、条理清晰，文字流畅，理论联系实际，符合科技写作规范。

三、设计进度

第一周：星期一讨论设计题目

星期二至星期五了解工艺过程，学习相关软件

第二周：星期一至星期二硬件组态、网络连接与配置

星期三至星期五绘制程序流程图、编写控制程序

第三周：星期一至星期二系统调试

星期三至星期四撰写说明书

星期五答辩

指导教师签名：

本设计主要完成MPS供料单元下位PLC控制系统的设计，供料单元是MPS中的起始单元,起着向系统中其它单元提供原料的作用。它的具体功能是：按照需要将放置在料仓中的待加工工件（原料）自动地取出，并将其传送到第二个工作单元——检测单元。本设计采用西门子S7-300，及相应的编程软件STEP7，综合应用各类传感器、网络通讯技术、控制技术等，通过硬件组态，实现模拟工业生产系统中的供料分站的计算机监控。

关键词：MPS; PLC;计算机监控

第一章：绪论 (6)

1.1 设计技术背景 (6)

1.2 设计主要内容和要求 (6)

1.3 MPS 供料单元简介 (6)

1.4 设计的目的和意义 (7)

第二章: MPS装置介绍 (8)

2.1 下位控制系统 (8)

2.1.1 单片机控制 (8)

2.1.2 常规继电控制 (8)

2.1.3 PLC 控制 (8)

第三章: S7300简介 (10)

3.1 PLC 型号的确定 (10)

3.1.1 SIEMENSE S7-300 PLC 型号的确定 (10)

3.1.2 PLC 电源 (10)

3.2传感器的分析选型 (11)

3.2.1对射式光电传感器 (11)

3.2.2漫射式光电开关 (11)

3.2.3 磁感应式接近开关工作原理 (12)

3.2.4 行程开关 (12)

3.2.5真空检测传感器 (12)

3.3执行器的分析选型 (12)

3.3.1 气缸 (13)

3.3.2 电磁阀 (13)

第四章: 加工单元的组成及程序设计 (14)

4.1 STEP7 介绍及编程简介 (14)

4.2 工艺过程介绍 (14)

4.3 工艺流程图 (15)

4.4 主电路设计 (16)

4.4.1 硬件配置 (16)

4.5 编程 (17)

第五章STEP7 中S7－300PLC 的网络设置 (29)

5.1 新建项目 (29)

5.2 建立PLC 站 (29)

第六章存在的问题及心得体会 (32)

参考文献 (33)

第一章绪论

1.1 设计技术背景

MPS又称模块化生产加工系统，是FESTO 公司结合现代工业特点开发研制的一套集机械，电子，通讯为一体的高度集成的机电一体化教学装置。MPS由供料单元﹑检测单元﹑加工单元﹑Robot 单元﹑成品分装单元等五个工作站组成，具有综合性﹑模块化及易扩充等特点，可由基础部分的简单功能及加工顺序逐步扩展到复杂的集成控制系统。各个单元完成不同的功能，其中供料单元主要完成工件供给工作，检测单元主要对工件进行检测并将合格工件输送到加工单元；在加工单元, 主要对工件打磨、钻孔等。最后，在Robot 单元将加工后的工件输送到存储单元，存储单元则根据产品的颜色、材质进行分类存储。这5个单元分别由5 台PLC 控制, 各单元执行组件的动作信息均来自于传感器, 用PLC 控制这些传感器信号就可以控制各单元的动作。

1.2 设计主要内容和要求

以STEP7为开发平台，设计一个PLC控制系统，使其能够对MPS供料单元进行实时动态控制，以保证完成相应的工艺要求。

主要内容:

1、MPS中供料单元的生产工艺过程简介；

2、硬件组态，网络连接与配置；

3、根据工艺要求画出程序流程框图；

4、编写控制程序并加上必要的注释；

5、设计说明书（包括：封面、目录、任务书、供料单元工艺简介、硬件组态、网络连接与配置、程序流程框图、程序清单、总结体会、参考文献等），全文要求逻辑严密、条理清晰，文字流畅，理论联系实际，符合科技写作规范。

要求：

1、熟悉MPS工艺流程，查阅相关科技文献，掌握控制、检测、通讯等技术要求；

2、完成MPS供料单元相关工艺流程所要求的顺序动作；

3、进行系统调试；

4、撰写实验训练说明书。

1.3 MPS 供料单元简介

供料单元的主要任务是为检测单元适时的提供物料，当物料用完时“料仓空指示灯”