PLC课程设计说明书

天津职业技术师范大学

课程设计说明书题目：生产线零件传输控制系统

学生姓名高乐天（04）、傅亮（03）、张宝川（）系别机械工程学院机电系

专业机械维修及检测技术教育

班级1212 班

指导老师蒋丽

评定成绩优良中及格不及格

天津职业技术师范大学 (1)

前言 (3)

第一章控制要求 (4)

第二章方案设计及组成原理 (5)

系统配置 (6)

3.1 元件选择 (6)

3.2 I/O端口分配 (7)

3.3 PLC外部接线图 (7)

4.1 梯形图： (8)

4.2 指令表 (12)

程序仿真 (14)

总结 (17)

参考文献 (18)

随着微处理器，计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已发展到所有的控制领。现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一需求，生产设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性，可编程控制器就顺应而生。

目前，我国机械制造业存在大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，可以应用微电子技术改造这些已经有通用设备，比如用数显，数控装置改造通用设备，提高单机自动化程度，用可编程序控制器改造通用机床、专用机床、组合机床及自动设备与半自动设备组成的生产线，这样可以把计算机功能完备，编程灵活，适应性强的优点和继电器控制简单，抗干扰能力强，价格便宜等优点结合起来，这是一条低成本高效益，符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。

随着可编程控制器技术的发展，传统机械设备的控制柜逐渐被新一代的智能化仪表所代替，对于日益复杂的控制功能，传统控制柜显得无能为力，而可编程控制器具有可编程序的优点，运行时可以根据要求，自动选择控制算法、适应性强、可编程控制器采用软件代替硬件的方法，可以简化线路，使控制设备的性能价格比不断提高，本设计的研究目的，在于探索在板材加工中，应用可编程控制技术，实现板材加工的自动控制利用PLC可编程控制器，S7-200可编程控制器

进行传送带工作过程的PLC控制的编程。

第一章控制要求

生产线零件传输系统由4条传送带组成。与零件传输系统相连的系统每隔30S向传送带提供一个零件。由于连接的传送带的系统会经常停机，因此，零件传输系统会根据有无零件自动停机和开机。

S0: 系统停止按钮； S1：系统启动按钮。

K1：接近开关，检测连接零件传输系统的零件；K2：接近开关，检测传送带1上的零件；K3：接近开关，检测传送带2上的零件；K4：接近开关，检测传送带3上的零件；K5：接近开关，检测传送带4上的零件。HL：传送带工作（报警）指示灯。

KM1：传送带1的接触器；KM2：传送带2的接触器；KM3：传送带3的接触器；KM4：传送带4的接触器。

但按下启动按钮时，系统启动并处于等待状态。若K1检测到零件，则启动传送带1；若K2检测到零件，则启动传送带2；若K3检测到零件，则启动传送带3；若K4检测到零件，则启动传送带4.若在K1检测到零件120s内没有再检测到零件，则从传送带1开始每隔8s顺序停止传送带的运行。若是零件在某传送带上的时间超过60s，则视为故障，需要0.5s闪烁HL进行报警，同时停止所有传送带的运行。

第二章方案设计及组成原理

根据控制要求可知该系统是一个由基本启保停、顺序停止、计时延迟动作、循环闪烁等几个基本控制环节实现的。

1、系统的启动用一个基本启保停程序实现，输出使用中间继电器来实现待机。然后四条传送带的分别启动用四个接近开关K1、K

2、K

3、K4来监测和控制。

2、K1配合计时器来监测零件配送情况，状态时间超过计时器设定值时触发顺序停止程序。

3、四条传送带上零件滞留时间由K2、K3、K

4、K5配合计时器来监测，状态时间超过计时器设定值是处罚报警系统，关闭所有传送带的同时报警灯循环闪烁。

设计技术路线图（按下停止按钮传送带同时停止未画出）

系统配置

3.1 元件选择

定时器：本设计中使用的是PLC内置的定时器元件（数量8）：在于K1配合的计时器中选用的是分辨率为100ms的TON接通延迟定时器T37设定值为1200（120s）；

在顺序停止程序中选用的是分辨率为100ms的TOF断开延迟定时器T38、T39、T40设定值为80（8s）；

在于K2、K3、K4、K5配合的计时器中选用的是分辨率为100ms 的TON接通延迟定时器T41、T42、T43、T44设定值为600（60s）。按钮：开启按钮为绿色，LA25-10。关闭按钮为红色，LA25-01。

接触器：所控制电动机额定功率从为5.5KW,所以选用：交流CJ20-25。

PLC ：所涉及系统的输入点为7个，输出点为5个。但有多级输入故选择 S7-200 CPU224。

3.2 I/O端口分配

输入I:

输出O：

3.3 PLC外部接线图

第四章程序设计4.1 梯形图：

主程序：

子程序：

4.2 指令表

主程序：

Network 1 // 当按下启动按钮时，系统启动并处于等待状态。LD I0.1

O M0.0

AN I0.0

= M0.0

Network 2 // K1检测到零件，则传送带1启动。

LD M0.0

A I1.0

S Q0.0, 1

Network 3 // K2检测到零件，则传送带2启动。

LD M0.0

A I1.1

S Q0.1, 1

Network 4 // K3检测到零件，则传送带3启动。

LD M0.0

A I1.2

S Q0.2, 1

Network 5 // K4检测到零件，则传送带4启动。

LD M0.0

A I1.3

S Q0.3, 1

Network 6 // K1每检测到零件都会重置计时器。

LD Q0.0

AN I1.0

TON T37, 1200

Network 7 // K1在120s内没有检测到零件，关闭传送带1。LD T37

R Q0.0, 1

Network 8 // 传送带1关闭后，计时器开始计时。

LD Q0.0

TOF T38, 80

Network 9 // 传送带1关闭8s后，传送带2关闭。

LD T38

R Q0.1, 1

Network 10 // 传送带2关闭后，计时器开始计时。

LD Q0.1

TOF T39, 80

Network 11 // 传送带2关闭8s后，传送带3关闭。

LD T39

R Q0.2, 1

Network 12 // 传送带3关闭后，计时器开始计时。

LD Q0.2

TOF T40, 80

Network 13 // 传送带3关闭8s后，传送带4关闭。

LD T40

R Q0.3, 1

Network 14 // K2检测到零件，计时器开始计时。

LD I1.1

TON T41, 600

Network 15 // K3检测到零件，计时器开始计时。

LD I1.2

TON T42, 600

Network 16 // K4检测到零件，计时器开始计时。

LD I1.3

TON T43, 600

Network 17 // K5检测到零件，计时器开始计时。

LD I1.4

TON T44, 600

Network 18 // 4条传送带任意一个上的零件滞留时间超过60s LD T41 触发中间继电器。按下停止按钮则将中间继电器O T42 置0。

O T43

O T44

O M0.1

AN I0.0

= M0.1

Network 19 // 4条传送带任意一个上的零件滞留时间超过60s LD M0.1 或按下停止按钮，则同时停止4条传送带。

O I0.0

R Q0.0, 1

R Q0.1, 1

R Q0.2, 1

R Q0.3, 1

Network 20 // 4条传送带任意一个上的零件滞留时间超过60s

启动子程序SBR-0（报警灯0.5s循环闪烁）。LD M0.1

CALL SBR0

子程序(报警灯0.5s间隔循环闪烁):

Network 1

LD M0.1

AN T46

TON T45, 5

Network 2

LD T45

TON T46, 5

= Q1.0

程序仿真1.启动待机：

2.检测启动：

3.超时自动顺序停止：

4.超时报警

总结

短短两周的课程设计就要结束了，经过整个设计过程，这次设计使我学到很多很多的的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识和不足，比如最基本的PLC的选型。通过到图书馆及上网搜索资料，我进一步的了解了该领域的好多知识。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。

PLC应用技术是一门实践性很强的专业课，可PLC编程控制器技术在当今社会发展异常迅速，各生产厂家也推出了许多强大的新型PLC、各种特殊模块和通信联网器件，使可编程控制器成为集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置，成为实现工业自动化的一种强有力的工具。所以我更加珍惜这次设计。

软件的部分，依次实现了PLC流程图、梯形图的控制方式。在做课设的同时可以对软件的基本操作有了一定的熟悉。通过这次课程设计使我更加看到了自己的不足，我认识到不管做什么事都需要大胆假设，小心求证，绝不能想当然的猜测。而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的学到知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在以后的学习工作中我都会记住这次课设经验，使我受益匪浅。

参考文献

1、蒋永红主编《电气控制与PLC应用技术》国防工业出版社

2、史国生编《电气控制与可编程控制器技术》（第三版）化学工业出版社

3、黄净主编《电气及PLC控制技术》机械工业出版社

4、许廖主编《电机与电气控制技术》机械工业出版社

5、吴中俊黄永红主编《可编程序控制器原理及应用》北京：机械工业出版社

6、陈金华编著《可编程控制器PLC应用技术》北京：电子工业出版社

7、刘顺禧编著《电气控制技术》北京：北京理工大学出版社

8、廖常初主编《可编程序控制器的编程方法与工程应用》重庆：重庆大学出版社

9、廖常初主编《PLC梯形图程序的设计方法与技巧》电工技术

10、邓则名主编《电气与可变沉控制器应用技术》北京：机械工业出版社

11、周少武主编《大型可编程序控制器系统设计》中国电力出版社

12、胡少林主编《可/12、程序控制器原理及应用》电子工业出版社

13、章文浩主编《可编程控制器原理及实验》北京：国防工业出版社