基于S7-200PLC的坐标式机械手控制系统设计.doc

学号091401149 《电气控制与可编程控制技术》 课 程 设 计 （ 2009级本科） 题 目： 基于S7-200PLC的坐标式 机械手控制系统设计 系（部）院： 物理与机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 作者姓名： 曹 国 虎 指导教师： 张 静 职称： 副教授 完成日期： 2012 年 12 月 14 日 课程设计任务书 2012 年 秋 季学期 学 生 姓 名 曹国虎 学 号 091401149 专 业 方 向 电力系统 班 级 09级（1）班 题 目 名 称 基于S7-200PLC的坐标式机械抓手控制系统设计 一、设计要求： 设计一个基于S7-200PLC的坐标式机械抓手控制系统，实现下图的控制功能： 二、设计任务及编写要求： 学生根据控制要求 ，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行坐标式机械抓手控制系统设计、硬件系统设计、软件系统设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。 1.设计出硬件系统的接线图，软件系统流程图等； 2.进行PLC控制程序设计，做出程序梯形图； 3.进行系统调试，实现坐标式机械抓手的控制要求。 三、设计进度及安排： 第一周： 星期一、二 讲解设计课题内容、布置任务及要求 星期三、四 PLC输入输出接线图，初步设计 星期五 梯形图，控制面板图初步设计 第二周： 星期一、二 PLC I/O接线图，梯形图，控制面板的修改 星期三、四 绘图，系统调试，写说明书及操作使用说明 星期五 完善上述设计内容，装订设计说明书，答辩 指导教师签字： 年 月 日 目录 一、设计目的 1 二、设计任务及要求 1 2.1 控制要求 1 2.2 设计任务 2 三、系统的硬件设计 2 3.1 PLC的选型 2 3.2 I/O分配表 3 3.3 硬件接线图 3 3.4 PLC外围端子接线图 4 四、系统的软件设计 4 4.1 程序设计的流程图 4 4.2 程序设计顺序功能图 5 4.3 程序设计梯形图 7 五、系统调试 11 六、设计总结 16 七、参考文献 17 一、设计目的 通过对S7-200PLC的坐标式机械抓手控制系统的工作原理分析、系统设计、编程及上机调试工作的实践，了解了电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握了外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。 二、设计任务及要求 2.1 控制要求 如图1坐标式机械抓手控制示意图所示，其控制要求主要有： 图1机械手控制示意图 图2工作过程图 1. 只要D点有工件，机械手臂先下降，将工件抓取后上升； 2.将工件抓取搬运到E点上方，机械手再次下降后放开工件； 3.机械手臂上升，最后机械手臂回到原点； 4.C缸在抓取或放开工件后，都需要10s的延时； 5.当E点有工件且B缸已上升到LS4时，传送带电机转动以运走工件。 2.2 设计任务 根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行基于S7-200PLC的坐标式机械抓手原理设计、硬件系统设计、软件系统设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。 主要内容包括： 1.设计出硬件系统的接线图、软件系统流程图等； 2.进行PLC控制程序设计，做出程序梯形图； 3.进行系统调试，实现坐标式机械抓手的控制要求。 三、系统的硬件设计 3.1 PLC的选型 S7-200PLC它有四种不同的型号，由于设计要求有6个输入点和7个输出点，因而选择S7-CPU224最为合适。 CPU224主机数字量I/O点为14输入/10输出共24个；扩展能力强，可连续7个扩展模块，最大扩展至168个数字量I/O点