基于PLC物料自动分拣控制与设计摸拟

重庆文理学院成人高等教育毕业论文论文题目:基于PLC物料自动分拣控制与设计摸拟论文作者：顾兴国指导教师：辜潇讲师专业班级：2008级电子信息科学与技术学号：31144500613提交论文日期：2010年11月10日论文答辩日期：2010年11月20日中国重庆2010年11月目录摘要.....................................................................IABSTRACT................................................................II1.PLC介绍..............................................................11.1工作领域..........................................................11.2PLC工作原理......................................................11.3本设计ＰＬＣ选用..................................................22.亚龙YL-235A型光机电一体化装置介绍....................................32.1YL-235A组成部件..................................................32.3传感器及其应用....................................................52.4西门子PLC主机、变频器、按钮模块以及电源模块......................63.物料自动分拣控制与设计................................................63.1程序要求..........................................................63.1.1设备的初始状态..............................................63.1.2设备正常的生产流程..........................................73.1.3系统的保护功能要求..........................................73.2硬件设计..........................................................73.2.1硬件组装....................................................73.2.2PLC的I/O端子分图、表.....................................103.3软件设计.........................................................113.3.1程序初始化设计.............................................113.3.2启动、停止和供料设计.......................................123.3.3机械手搬运程序设计.........................................133.3.4传送带分拣程序设计.........................................143.3.5程序保护设计...............................................164总结.................................................................16参考文献................................................................17致谢语..................................................................17附件1...................................................................18附件....................................................................19基于PLC物料自动分拣控制与设计摸拟I基于PLC物料自动分拣控制与设计摸拟重庆工商学校电子信息科学与技术2008级（本科）[顾兴国]摘要：物料分拣自动控制系统，以前常采用传统的工艺和继电器控制，体积庞大，布线复杂，元件使用寿命较短，损耗大，性能不可靠，经常出现故障。采用小型PLC可编程控制器，实现物料分拣系统控制，运行稳定，精度高，易控制，性能价格比较高。YL-235A装置是模拟自动化工业生产过程的微缩模型，它使用了PLC控制、传感器、位置控制、电气传动和气动等技术，可以实现不同材料的自动分选和归类功能，并可配置监控软件由上位机监控。该装置采用台式结构，配有S7-200型CPU、传感器（光电式、电感式、颜色、磁感应式）、交流电动机、输送带、气缸、电磁阀、直流电源、空气过滤减压器等，是典型的机电一体化实验装置。YL-235A是由供料单元、分拣单元和输送单元组成。分拣单元是完成对上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工件从不同的料槽分流的功能。当输送站送来的工件放到传送带上并为入料口光点传感器检测到时，即启动变频器，工件开始进入分拣区进行分拣。关键词：PLC；传感器；物料分拣；梯形图；2008级电子信息科学与技术毕业论文（设计）IIPLC-basedcontrolforautomaticsortingofmaterialsanddesignsimulatesChongqingTechnologyandBusinessSchoolElectronicInformationScienceandTechnology2008（undergraduate）[GuXingguo]Abstract:Materialsortingautomaticcontrolsystem,previouslyoftenusedtraditionaltechniquesandrelaycontrol,bulky,complexwiring,componentlifeisshorter,losseslarge,performanceisnotreliableandoftenfails.AsmallPLCprogrammablecontroller,toachievematerialsortingsystemcontrol,stableoperation,highaccuracy,easytocontrol,highcostperformance.YL-235Adeviceisasimulationofautomatedindustrialproductionprocessofminiatures,itusesthePLCcontrol,sensors,positioncontrol,electricdriveandpneumatictechnology,differentmaterialscanbeachievedautomaticallysortingandclassificationfunctions,andconfigurationmonitoringsoftwaremonitoredbythehostcomputer.Thedevicestructureoftheuseofdesktop,withaS7-200typeCPU,sensors(photoelectric,inductive,color,magneticinductiontype),ACmotors,conveyorbelt,cylinder,solenoidvalves,DCpowersupply,airfilterpressurereducer,Mechatronicsisatypicalexperimentaldevice.YL-235Aisafeedingunit,sortinganddeliveryunitsunit.Sortingunitiscompletehavebeensentonaunitprocessing,assemblingthepartsweresorted,sothatdifferentcolorsfromdifferentpartsofthetroughstreamingfeatures.Whenthetransmissionstationsenttheworkpieceontheconveyorbeltandintotheentranceandexitpointsoflightforthesensordetectswhenthebootdrive,theworkpieceintothesortingareabegansorting.Keywords:PLC；ladder；sensormaterial；sorting；2008级电子信息科学与技术（设计）共21页第1页1.PLC介绍PLC=ProgrammablelogicController，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部。1.1工作领域目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。开关量的逻辑控制;模拟量控制;过程控制;数据处理;通信及联网;用于开关量控制;用于模拟量控制;用于数字量控制;用于数据采集;用于进行监控;用于联网、通讯等。事实上，PLC已广泛应用于工业生产的各个领域。从行业看，冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等，几乎没有不用到它的。不仅工业生产用它，一些非工业过程，如楼宇自动化、电梯控制也用到它。农业的大棚环境参数调控，水利灌溉也用到它。PLC能有上述几个范围广泛的应用，是PLC自身特点决定的，也是PLC技术不断完善的结果。1.2PLC工作原理当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。（一）输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。（二）用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不