自动线分类站系统设计 学位论文.doc

毕业设计说明书 课题名称：自动线分类站系统设计  目录 一、分类站控制系统总体设计 1 1.1系统概况 1 1.2系统工艺流程 1 二、分类站控制系统硬件设计 3 2.1PLC选型 3 2.2 I/O地址定义 4 2.2.1控制面板 5 2.2.2传感器及其接线图 8 2.2.3分类站接线图 14 三、分类站控制部分软件设计 15 四、致谢 16 五、参考文献 17 一、分类站控制系统总体设计 1.1系统概况 该模拟生产线是由独立的六个工作站相互连接而成。它们分别是上料检测站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站。这六个站连接成生产线后可完成工件类别的检测、加工、搬运、安装和分类。 分类站的作用是在接收前站的信息后，把工件分类并推送进库房。 1.2系统工艺流程 本站为第六站（分类站），当第六站收到第五站（安装站）的信号后，第六站通过第五站传递过来的信号，将外圈与内芯颜色的四种搭配分送到各个仓库。工件外圈为白色内芯为白色时，电动机将工件移至（1，n）仓库，推料气缸工作；工件外圈为白色内芯为黑色时，电动机将工件移至（2，n）仓库，推料气缸工作；工件外圈为黑色内芯为白色时，电动机将工件移至（3，n）仓库，推料气缸工作；工件外圈为黑色内芯为黑色时，电动机将工件移至（4，n）仓库，推料气缸工作。每次推料结束，工作站台均要移回原位，然后开始下一轮分类。 此站的工作流程图如图1所示。 图1 分类站工作流程图 二、分类站控制系统硬件设计 2.1PLC选型 本模块的六个工作站都是采用PLC进行控制,而且PLC的型号均为S7-200, S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。S7-200系列出色表现在以下几个方面：①极高的可靠性；②极丰富的指令集；③易于掌握；④便捷的操作；⑤丰富的内置集成功能；⑥实时特性；⑦强劲的通讯能力；⑧丰富的扩展模块。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供您使用，CPU 221～226各有2种类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。 此次设计采用了CPU226, 该机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统，CPU226的外形如图2所示。 图2 CPU226的外形图 2.2 I/O地址定义 在PLC接线及其编程中需要定义I/O地址，这样可以清晰简单的完成一系列所期望的工作台运作。本工作站的I/O地址定义如下。 公共I/O地址定义如表1所示。 表1 公共I/O地址定义 地址 定义 I0.1~I0.7 传感器输入 I1.0 开始 I1.1 复位 I1.2 特殊 I1.3 手/自 I1.4 单/联 I1.5 停止 I1.6 上电 I2.0~I2.5 为通讯口 Q1.2~Q1.7 为通讯口 Q1.2, Q1.3, Q1.4 对应后站的I2.0, I2.1, I2.2 Q1.5 对应前站I2.4 Q1.2 大工件颜色 Q1.3 小工件颜色 Q1.4 废品 Q0.1~Q0.6 PLC动作输入 Q0.7 开始灯 Q1.0 复位灯 Y014 停止灯 分类站I/O地址定义如表2所示。 表2 分类站I/O地址定义 地址 定义 I0.0 横轴到位 I0.1 竖轴到位 I0.2 竖轴限位 I0.3 推出到位 I0.4 缩进到位 Q0.0 横轴脉冲 Q0.1 竖轴脉冲 Q0.2 横轴方向 Q0.3 竖轴方向 Q0.4 推工件 2.2.1控制面板 控制面板有五个按钮开关、二个选择开关和一个急停开关。 1） 按钮 按钮1：开始 按钮2：复位 按钮3：特殊功能按钮 两位旋钮4：自动／手动 两位旋钮