装配流水线的模拟控制
基于PLC装配流水线控制系统设计
学科门类：单位代码：毕业设计说明书（论文）基于PLC装配流水线控制系统设计学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○**年X X月摘要随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。
PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。
自动化系统中所使用的各类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。
要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家用提高设备的抗干扰能力，另一方面要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。
S7-200PLC 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。
本课题是用PLC 控制装配流水线控制。
用PLC 控制装配流水线具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。
此系统主要能够实现顺次启动和停止，完成工件移位以及功能紧急故障处理等功能。
关键词：PLC、装配流水线、控制、可靠性目录引言 (3)第一章可编程控制器的概述 (4)1.1 可编程控制器的定义 (4)1.2 可编程控制器的基本组成 (4)1.3 可编程控制器的工作原理 (6)1.4 PLC的主要技术指标 (7)1.5 可编程控制器的特点及应用 (8)1.5.1 可编程控制器的特点 (8)1.5.2 可编程控制器的应用 (9)第二章 STEP7编程软件介绍 (11)2.1 STEP7概述 (11)2.2 STEP7-Mirco/WIN窗口组件 (12)2.3 STEP7-Mirco/WIN主要编程功能 (13)2.4 程序的调试与监控 (14)第三章控制系统分析 (16)3.1 系统控制要求 (16)3.2 系统方案分析 (16)3.3 系统程序分析 (20)3.3.1 梯形图 (20)3.3.2 语句表 (25)3.3.3 程序分析 (28)致谢 (29)参考文献 (30)引言本设计从民营加工企业的现状着手，分析了民营加工企业在全国的地位和特点，从装配流水线的概念和特点出发提出了，在当前经济快速发展中民营加工企业在装配线生产上存在的问题和不足，如：装配线不平衡、效率低、现场管理混乱等。
THPLC-1实验指导书全部为PLC正式
代表字母
编号范围
功 能 说 明
输入继电器
X
X0～X27共24点
接受外部输入设备的信号
输出继电器
Y
Y0～Y27共24点
输出程序执行结果并驱动外部设0点
在程序内部使用，不能提供外部输出
继电器
T
T0～T199
100ms延时定时继电器,触点在程序内部使用
T200～T245
③输入继电器用于接收外部输入信号，而不能由PLC内部其它继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备，当梯形图中的输出继电器线圈得电时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点也可供内部编程使用。
单个常开接点的并联
或非指令
ORI
X、Y、M、S、T、C
单个常闭接点的并联
或块指令
ORB
无
串联电路块的并联连接
与块指令
ANB
无
并联电路块的串联连接
主控指令
MC
Y、M
公共串联接点的连接
主控复位指令
MCR
Y、M
MC的复位
置位指令
SET
Y、M、S
使动作保持
复位指令
RST
Y、M、S、D、V、Z、T、C
使操作保持复位
可编程序控制器及电气控制实验指导编写电子信息工程学院武汉科技学院200512第一章可编程控制器概述?????????????????????????????1第二章可编程控制器基本指令简介?????????????????????????5第三章可编程控制器的编程规则??????????????????????????8第四章mcgs组态软件的介绍及使用?????????????????????????9第五章实验内容?????????????????????????????????10一plc典型控制模拟及应用实验??????????????????????????10实验一基本指令的编程练习?????????????????????????10实验二四节传送带的模拟??????????????????????????14实验三十字路口交通灯控制的模拟??????????????????????19实验四装配流水线控制的模拟????????????????????????23实验五水塔水位控制的模拟?????????????????????????25实验六天塔之光??????????????????????????????27实验七机械手动作的模拟??????????????????????????30实验八液体混合装置控制的模拟???????????????????????33实验九五相步进电动机控制的模拟??????????????????????36实验十led数码显示控制?????????????????????????40实验十一三层电梯控制系统的模拟??????????????????????45实验十二轧钢机控制系统模拟????????????????????????50实验十三邮件分拣系统模拟?????????????????????????52实验十四运料小车控制模拟?????????????????????????55实验十五舞台灯光的模拟??????????????????????????60第六章可编程控制器的安装和维护????????????????????????65第一章可编程控制器概述可编程控制器是采用微机技术的通用工业自动化装置近几年来在国内已得到迅速推广普及
PLC设计技能考核试题(含答案) 2
二、专业核心技能部分1 机电设备可编程控制模块1. 2可编程控制系统设计项目1.2.1试题1：PLC控制音乐喷泉1)工作任务某企业承担了一个LED音乐喷泉的控制系统设计任务，音乐喷泉示意图如图2.79所示，要求喷泉的LED灯按照1, 2→3, 4→5, 6→7, 8→1, 2, 3, 4→5, 6, 7, 8的顺序循环点亮，每个状态停留0.5秒。
请用可编程控制器设计其控制系统并调试。
(2)考核内容1) 按控制要求完成I/O口地址分配表的编写；2) 完成PLC控制系统硬件接线图的绘制；3) 完成PLC的I/O口的连线：4) 按控制要求绘制梯形图、输入并调试控制程序；5) 考核过程中，注意“6S管理”要求。
(3)评分表评分表见2.27评分项目序号主要内容考核要求评分细则配分扣分得分职业素养与操作规范（50分）1工作前准备清点工具、仪表等未清点工具、仪表等每项扣1分5 2安装与接线按PLC控制I/O接线图在模拟配线板正安装，操作规范。
①未关闭电源开关，用手触摸电器线路或带电进行线路连接或改接，本项计0分。
②线路布置不整齐、不合理，每处扣2分。
③损坏元件扣5分。
④接线不规范造成导线损伤，每根扣5分。
⑤不按I/O接线图接线，每处扣2分。
15 3程序输入与调试熟练操作编程软件，将所编写的程序输入PLC；按照被控设①不会熟练操作软件输入程序，扣10分。
②不会进行程序删除、插入、20备的动作要求进行模拟调试，达到控制要求。
修改等操作，每项扣2分。
③不会联机下载调试程序扣10分。
④调试时造成元件损坏或者熔断器熔断，每次扣10分。
4 清洁工具摆放整洁；工作台面清洁乱摆放工具、仪表，乱丢杂物，完成任务后不清理工位扣5分。
55 安全生产安全着装；按维修电工操作规范进行操作①没有安全着装，扣5分。
②出现人员受伤设备损坏事故，考试成绩为0分5作品（50分）6I/O分配表正确完成I/O地址分配表。
输入输出地址遗漏，每处扣2分5 7硬线接线图绘制I/O接线图①接线图绘制错误，每处扣2分②接线图绘制不规范，每处扣1分5 8梯形图梯形图正确、规范。
基于PLC的装配流水线控制系统设计
基于PLC的装配流水线的控制系统设计摘要随着微电子技术和计算机技术的不断发展，PLC在处理速度、控制功能、通信能力及控制领域成为工业自动化领域中最重要、应用最广泛的控制设备之一，并已成为现代工业生产自动化的重要支柱。
对装配流水线的控制进行了分析设计，该系统主要引入了PLC编程控制器的控制方式，实现了对装配流水线的工作状态的在线监测和系统自动控制。
设计的控制系统具有较高的实用性，能够进行启动、移位、复位工作，较好地达到预期目标。
本次设计是装配流水线控制的模拟，主要是模拟流水线上产品所经加工过程的控制和生动的表示。
模拟主要流水线有四个操作过程（包括入库），传输带用四段指示灯表示，以指示灯的明暗来显示产品在运输这一状态。
分析控制对象我们选择用移位寄存器控制来实现控制目的，每隔5秒寄存器移位一次，从而控制相应操作的执行。
关键词：装配流水线，PLC,控制系统DESIGN OF CONTROL SYSTEM OF ASSEMBLY LINEBASED ON PLCABSTRACTWith the development of the microelectronics technology and computer technology, PLC in processing speed, control function, communication ability and control fields have new breakthrough. Become one of the most important control equipment in the field of industrial automation, the most widely used, and has become an important pillar of the modern industrial production automation.Control of the assembly line are analyzed and designed, the system is mainly introduced PLC control programming controller, realized the on-line monitoring system of assembly line and the working state of automatic control. Practical design of the control system has high, can start, shift work, reset, can reach the expected goal.The design is simulated assembly line controle, simulation is the main line of products through the control of process and the vivid representation. Simulation of main line is four operations (including storage), transmission belt with four indicates, to display the products in the transportation of this state to light shade. Analysis of the control object we choose to use the shift register control to achieve the control objective, every 5 seconds of shift register once, so as to control the corresponding operations.KEY WORDS: assembling line, plc, the control system目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题研究的背景 (2)1.2 课题研究的现状 (2)1.2.1 可编程控制器简介 (2)1.2.2 装配流水线简介 (4)1.3 课题研究的目的和意义 (5)1.4 方案设计与介绍 (6)第2章可编程控制器 (8)2.1 PLC的基本结构和各部分的作用 (8)2.2 PLC的工作原理 (9)2.2.1 输入刷新阶段 (9)2.2.2 程序执行阶段 (9)2.2.3 输出刷新阶段 (9)第3章硬件设计 (11)3.1 整体要求 (11)3.2 PLC机型选择 (11)3.2.1 S7-200 PLC特性 (12)3.2.2 S7-200主要功能模块介绍 (12)3.3 I/O接线图及地址分配 (13)3.4 主电路的设计 (15)第4章软件设计 (16)4.1 软件的组成及作用 (16)4.1.1 软件的分类 (16)4.1.2 应用软件的编辑语言 (16)4.2 工作流程图 (16)4.3 梯形图 (19)结论 (26)谢辞 (27)参考文献 (28)附录 (29)前言本设计的目的是通过对装配流水线的PLC控制设计，进一步熟悉PLC 的概念、特点和控制原理。
FX1N实验指导书
二、实验内容实验一、水位控制系统模拟实验1、实验目的1.1 熟悉可编程控制器的使用方法1.2练习用手持编程器输入，修改和调试程序的方法1.3练习辅助继电器和定时器的使用1.4观察利用可编程控制器对简单系统进行控制的过程2、预习要求2.1 根据实验内容的要求，编好电路的梯形图和程序输入步骤3、实验仪器（1）PLC-10D PLC主控制器FX1N-40MR-001实验挂箱一个（2）PLC-20 PLC实验模块一挂箱一个4、实验内容及步骤实验内容：用FX1N-40MR-001可编程控制器实现水塔水位模拟控制实验步骤：（1）把PLC-10D上的Y0、Y1、Y2、Y3分别用导线接到PLC-20 水位控制系统模拟实验上的N1、N2、N3、N4控制L1、L2、L3、L4。
L1指示水塔水位的上限、L2指示水塔水位的下限、L3指示水池水位的上限、L4 L3指示水池水位的下限。
X0、X1、X2、X3分别与M1、M2、M3、M4接通。
按钮A按下表示水塔水位已到上限，按钮B按下表示水塔水位已到下限；按钮C按下表示水池水位已到上限、按钮D按下表示水池水位已到下限Y4、Y5分别与N5、N6接通来控制L5、L6，L5亮表示外界向水池灌水，L6亮表示从水池抽水到水塔。
（2）输入程序，检查无误后运行程序。
（程序见配套光盘水位控制文件）（3）程序运行后，L4，L5亮表示水池水量不足，外界正在向水池灌水。
此时按下按钮B，指示等L2亮表示水塔水量不足，由于水池水位低于水位下限，不准从水池向水塔抽水。
5秒钟后水池水超过水位下限，L4灭表示水池可以向水塔灌水，但由于水塔水位没到达上限外界仍然向水池灌水。
此时L6亮，开始从水池向水塔抽水。
（4）功能说明：外界向水池灌水的条件是水池水位到达下限，外界停止向水池灌水的条件是水池水位到达上限。
由水池向水塔灌水的条件是水塔水位到达水位下限且水池水位大于水位下限，水池停止给水塔灌水的条件是水池水位到达下限或水塔水位到达上限。
装配流水线PLC控制系统（可编辑）
第1章绪论11 课题研究的背景在社会快速发展竞争激烈的今天提高生产效率降低生产工艺成本最大限度的满足生产要求将直接决定各企业工厂能否紧跟社会脚步赢得时间占领市场甚至将决定企业的生死存亡为此企业生产自动化无疑扮演着重要的角色装配流水线自动化作为工业自动化的一部分能提高生产效率降低工艺流程成本最大限度的适应产品变化提高产品质量它是现代化生产控制系统中的重要组成部分12 课题研究的现状121 可编程控制器简介工业控制计算机简称工控机是以计算机技术为基础的新型工业控制装置目前已成为工业控制的标准设备被广泛地应用于各行各业工控机是实现生产自动化的最佳配套产品而工业可编程序控制器 PLC 则在工控领域中占有主要的地位PLC具有通用性强使用方便适应面广可靠性高抗干扰能力强编程简单等特点可编程控制器是60年代末在美国首先出现的当时叫可编程逻辑控制器目的是用来取代继电器以执行逻辑判断计时计数等顺序控制功能其基本设计思想是把计算机功能完善灵活通用等优点和继电器控制系统的简单易懂操作方便价格便宜等优点结合起来控制器的硬件是标准的通用的根据实际应用对象将控制内容写入控制器的用户程序内控制器和被控对象连接也很方便可编程控制器对用户来说是一种无触点设备改变程序即可改变生产工艺因此可在初步设计阶段选用可编程控制器在实施阶段再确定工艺过程另一方面从制造生产可编程控制器的厂商角度看在制造阶段不需要根据用户的要求专门设计控制器适合批量生产由于这些特点可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎并得到迅速的发展PLC的定义有许多种国际电工委员会IEC对PLC的定义是可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统专为在工业环境下应用而设计它采用可编程序的存贮器用来在其内部存贮执行逻辑运算顺序控制定时计数和算术运算等操作的指令并通过数字的模拟的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程可编程序控制器及其有关设备都应按易于与工业控制系统形成一个整体易于扩充其功能的原则设计它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置专为在工业现场应用而设计PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂可靠性低功耗高通用性和灵活性差的缺点充分利用了微处理器的优点又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯特别是PLC的程序编制不需要专门的计算机编程语言知识而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式使用户程序编制形象直观方便易学调试与查错也都很方便用户在购到所需的PLC后只需按说明书的提示做少量的接线和简易的用户程序编制工作就可灵活方便地将PLC应用于生产实践从结构上PLC分为固定式和组合式模块式两种固定式PLC包括CPU板IO板显示面板内存块电源等这些元素组合成一个不可拆卸的整体模块式PLC包括CPU 模块IO模块内存电源模块底板或机架这些模块可以按照一定规则组合配置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流水线生产是产品按照设计好的工艺过程依次顺序地通过每个工作站并按照一定的作业速度完成每道工序的作业任务生产过程是一个连续的不断重复的过程具有高度的连续性由于PLC控制具有可靠性易操作性灵活性等优点因而在很多领域内能取代原来液压领域才能实现的功能如精确控制功能PLC的产品系列的丰富和发展使PLC从最小的只有十个IO点的微型PLC到8000点的大型PLC本设计中的充分利用了PLC编程控制功能实现部件的传递122 装配流水线简介装配流水线是人和机器的有效组合最充分体现设备的灵活性它将输送系统随行夹具和在线专机检测设备有机的组合以满足多品种产品的装配要求是工业生产中主要的机器设备物料和工人的连续流动完成了产品在大规模生产下的全部过程设计流水线的必要步骤是分析制造每一件产品的组成部分以及最终产品成产过程所有运动的物料都被简化没有横流回溯或重复的程序工作任务号码机生产速度和编程以使所有业务线沿线都可以运行流畅比如制造汽车的流水线部分匹配到组件上的相交贯线的主线提供外部和内部零件发动机和其他组件作为行动单位每个工人沿线的执行特定的任务每一个部分和工具交付其使用的点与线同步一些不同的组件上线同时进行而由一个复杂的调度和控制系统来确认生产的机器类型和颜色内饰发动机和可选的设备组合在一起来达到理想的组合中间继电器 intermediate relay 用于继电保护与自动控制系统中以增加触点的数量及容量它用于在控制电路中传递中间信号中间继电器的结构和原理与基本相同与接触器的主要区别在于接触器的主触头可以通过大电流而中间继电器的触头只能通过小电流所以它只能用于控制电路中它一般是没有主触点的因为过载能力比较小所以它用的全部都是辅助触头数量比较多新国标对中间继电器的定义是K老国标是KA一般是直流电源供电少数使用交流供电221 输入刷新阶段在输入刷新阶段CPU扫描全部输入端口读取其状态并写入输入状态寄存器完成输入端刷新工作后将关闭输入端口转入程序执行阶段在程序执行期间即使输入端状态发生变化输入状态寄存器的内容也不会改变而这些变化必须等到下一工作周期的输入刷新阶段才能被读入222 程序执行阶段在程序执行阶段根据用户输入的控制程序从第一条开始逐步执行并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器当最后一条控制程序执行完毕后即转入输入刷新阶段223 输出刷新阶段当所有指令执行完毕后将输出状态寄存器中的内容依次送到输出锁存电路输出映像寄存器并通过一定输出方式输出驱动外部相应执行元件工作这才形成PLC的实际输出由此可见输入刷新程序执行和输出刷新三个阶段构成PLC一个工作周期由此循环往复因此称为循环扫描工作方式显然扫描周期的长短主要取决于程序的长短扫描周期越长响应速度越慢由于每个扫描周期只进行一次IO刷新即每一个扫描周期PLC只对输入输出状态寄存器更新一次所以系统存在输入输出滞后现象这在一定程度上降低了系统的响应速度但是由于其对IO的变化每个周期只输出刷新一次并且只对有变化的进行刷新这对一般的开关量控制系统来说是完全允许的不但不会造成影响还会提高抗干扰能力这是因为输入采样阶段仅在输入刷新阶段进行PLC在一个工作周期的大部分时间是与外设隔离的而工业现场的干扰常常是脉冲短时间的误动作将大大减小但是在快速响应系统中就会造成响应滞后现象这个一般PLC都会采取高速模块23 PLC机型的选择本设计中所使用的PLC可编程控制器是SIMATIC S7-200SIMATIC S7-200系列是西门子公司继S7-300S7-400之后推出的小型可编程控制器可单机运行也可通过RS485或PROFIBUS-DP组网运行它结构小巧可靠性高运行速度较快等优点这使得S7-200可近乎完美的满足小规模控制要求1 功能强1S7-200有5种CPU模块最多可以扩展7 个扩展模块扩展到248点数字3量IO或38路模拟量IO最多有30多KB的程序储存空间和数据储存空间2直接读写模拟量IO模块不需要复杂的编程3使用向导中的PID调节控制面板可以实现PID参数自整定4S7-200的CPU模块集成了很强的位置控制功能此外还有位置控制模块EM253使用位置控制向导可以方便的实现位置控制的编程5有配方和数据记录功能一级相应的编程向导配发数据和数据记录保存在EEPOM储存卡中2 先进的程序结构S7-200的程序结构简单清晰在编程软件中主程序子程序和中断程序分页存放使用各种程序块中的局部变量易于将程序块移植到别的项目子程序用输入输出变量作为软件接口便于实现结构化编程3 灵活方便的寻址方法S7-200的输入 I 输出 Q 位存储器 M 顺序控制继电器 S 变量存储器 V局部变量 L 均可按位 bit 字节字和双字读写4 功能强大使用方便的编程软件编程软件STEP-7MicroWIN V32和STEP-MicroWIN V40可以使用包括文本在内的多种语言有梯形图语句表和功能块图编程语言和SMATICIEC61131-3两种编程模式S7-200的指令功能强易于掌握选用SETP-7MicroWIN V32编程软件S7-200选用CPU224 14输入10输出共24个数字量IO 点可连接7个扩展模块最大扩展至256路数字量IO 点或64路模拟量IO 点13K字节程序和数据存储空间6个独立的30kHz高速计数器4路独立的20kHz高速脉冲输出具有PID控制器DC24V电源CPU的输入电流最大负载是150mA1050mAAC240V电源CPU的输入电流最大负载是40mA160mA2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IO端子排可很容易地整体拆卸用于较高要求的控制系统具有较多的输入输出点较强的模块扩展能力较快的运行速度和功能较强的内部集成特殊功能可适应于一些复杂的中小型控制系统如下图图2-2 CPU224外观图第3章程序设计31 整体要求传送带共有20个工位工件从1号位装入依次经过2号位3号位20号工位在这个过程中工件分别在A操作1B操作2C 操作3三个工位完成三种装配操作经最后一个工位送入仓库按下启动开关SD程序按照D→A→E→B→F→C→G→H顺序自动循环执行在任意状态下选择复位按钮程序都返回到初始状态选择移位按钮每按动一次完成一次操作选择单周期按钮顺序执行完一周后自动停止图3-1 控制面板图32 主电路图图3-2 主电路图33 程序流程图图3-3 程序流程图图3-3 程序流程图34 梯形图启动按钮按下I00得电单周期按钮按下I03得电中间继电器M101得电时T40得电延时并M10为0时继电器M00为1继电器M00为1并限位开关I10为0M12为0时Q03得电并自锁此时D灯亮工件向右传送限位开关I10得电时即工件传至A限位继电器M01得电同时定时器T37得电延时中间继电器M01得电定时器T37延时断开中间继电器M12为0时Q00得电并自锁A灯亮A操作开始T37得电且M11为0时M102得电时M02得电继电器M02为1并限位开关I11为0M12为0时Q04得电并自锁此时D灯亮工件向右传送限位开关I11得电时即工件传至A限位继电器M03得电同时定时器T38得电延时中间继电器M03得电定时器T38延时断开中间继电器M12为0时Q01得电并自锁 B灯亮B操作开始T38得电且M11为0时M103得电时M04得电继电器M04为1并限位开关I12为0M12为0时Q05得电并自锁此时E 灯亮工件向右传送限位开关I12得电时即工件传至B限位继电器M05得电同时定时器T39得电延时中间继电器M05得电定时器T39延时断开中间继电器M12为0时Q02得电并自锁 C灯亮C操作开始T39得电且M11为0时M104得电时M06得电继电器M06为1并限位开关I13为0M12为0时Q06得电并自锁此时F 灯亮工件向右传送限位开关I13得电时即工件传至C限位继电器M07得电同时定时器T40得电延时中间继电器M07得电定时器T40延时断开中间继电器M12为0时Q07得电并自锁 H灯亮H操作开始按下单周期按钮在启动按钮没有按下时M10得电并自锁按下移位按钮M101为1当在按下时M102为1直到M104为1按此循环 M101或M102或M103或M104得电时M11得电并自锁按下复位按钮所有程序回到初始状态显示灯灭工件停止传送操作35 指令表见附录36 PLC的IO接线图图3-4 PLC的IO接线图37 IO地址分配符号地址说明功能8路数字输入 1 I00 按钮启动 2 I01 按钮移位 3 I02 按钮复位 4 I03 按钮单周期 5 I10 限位开关A操作处限位 6 I11 限位开关B 操作处限位7 I12 限位开关C操作处限位8 I13 限位开关H 操作处限位8路数字输出 1 Q00 A灯为1时A灯亮A操作5s2 Q01 B灯为1时B灯亮B操作5s3 Q02 C灯为1时C灯亮C 操作5s4 Q03 D灯为1时D灯亮5 Q04 E灯为1时E灯亮6 Q05 F灯为1时F灯亮7 Q06 G灯为1时G灯亮8Q07 H灯为1时H灯亮H操作5s38 简要说明按下启动按钮D灯亮工件从传送带传动传到A处限位停止A操作开始5s后E灯亮工件继续传送到B处限位停止B操作开始5s后继续传送传送到仓库H操作开始5s后D灯亮工件从传送带传动如此循环下去按下移位按钮D灯亮工件从传送带传动传到A处限位停止A操作开始5s后停止再按下移位按钮工件继续传送到B处限位停止B操作开始5s后停止按此规律只要按下移位按钮就会工件传动再进行操作按下复位按钮所有程序都返回到初始状态按下单周期按钮D灯亮工件从传送带传动传到A处限位停止A操作开始5s后E灯亮工件继续传送到B处限位停止B操作开始5s后继续传送传送到仓库H操作开始5s后停止完成一个周期再按下单周期按钮继续完成一个周期第4章程序的仿真与调试本次课程设计所采用的仿真软件是s7-200系列的其仿真过程大致如下1利用编程软件编写相关程序并将程序文件导出为供仿真软件使用的格式2打开s7-200仿真软件并调入程序3点击运行按钮将程序切换到运行状态4对应着IO口分配表按部点击输入按钮检查所对应的输岀指示是否正确5如果程序有错误仔细检查排除错误正确则方案可行由于本程序中移位功能要用到移位寄存器但我用S7-200的仿真软件不能仿真所以在老师的帮助下在学校实验室进行了模拟仿真并取得了成功以下仿真是针对连续单周期复位三种功能的部分情况进行仿真本设计的仿真过程图如下图4-1 仿真软件界面图最下一排中数字0至7代表了8个输入端口而最上一行中的数字0至7代表着8个输岀指示偏右上角有着CPU型号CPU224其中主CPU右端的0和1表示该CPU可加扩展模块由于本CPU以满足输入输出端口要求故而无须再加扩展模块来增加输入输出端口的个数如上图所示编程序语言和T形图已经导入了仿真软件等待进行之下的操作图4-2 启动开始状态图按下启动按钮中间继电器M00为1Q03得电并自锁D灯亮工件在传送带上向右传送图4-3 A操作当工件右行碰到限位开关I10时Q03为0D灯灭定时器T37得电并延时5sM01为1Q00得电并自锁A灯亮A操作开始5s后T37定时结束Q00为0A灯灭A操作结束图4-4 E灯亮向右传送T37定时结束后M02为1Q04得电并自锁E灯亮工件在传送带上向右传送图4-5 B操作当工件右行碰到限位开关I11时Q04为0E灯灭定时器T38得电并延时5sM03为1Q01得电并自锁B灯亮B操作开始5s后T38定时结束Q01为0B 灯灭B操作结束图4-6 F灯亮向右传送T38定时结束后M04为1Q05得电并自锁F灯亮工件在传送带上向右传送图4-7 C操作当工件右行碰到限位开关I12时Q05为0F灯灭定时器T39得电并延时5sM05为1Q02得电并自锁C灯亮C操作开始5s后T39定时结束Q02为0C 灯灭C操作结束图4-8 G灯亮向右传送T39定时结束后M06为1Q06得电并自锁G灯亮工件在传送带上向右传送图4-9 Ｈ操作当工件右行碰到限位开关I13时Q06为0G灯灭定时器T40得电并延时5sM07为1Q06得电并自锁H灯亮H操作开始5s后T40定时结束Q06为0H灯灭H 操作结束图4-10 G灯亮向右传送T39定时结束后M06为1Q06得电并自锁G灯亮工件在传送带上向右传送图4-11 复位前状态图复位前在某一运行状态下如上图Q06为1G灯亮工件向右传送图4-12 复位后状态图复位后所有程序返回初始状态G灯灭工件停止传送本次设计针对的三种操作的仿真都得到了验证证明程序是正确的通过PLC 编程的控制实现了各种操作达到了预期目的第5章结论本课题是装配流水线PLC控制系统设计通过对流水线动作的连续性以及被控制设备之间的相互关联性针对不同的工作状态进行相应的动作输出从而实现从工件从一号位传送到仓库完成输出的这样一个周期控制工作程序设计以流水线控制系统为中心的从控制系统的硬件软件选用到系统的设计过程包括设计方案设计流程设计要求梯形图设计等旨在对其中的设计和制造过程做简单的介绍和说明由于本次设计是模拟设计故对硬件系统的选型没有做详细的描述主要是对PLC控制的编程做了重要说明程序主要通过定时器限位开关和中间继电器来控制程序运行最终完成了设计本设计还把工作流程分成了四种操作方式即实现连续单周期移动复位四种情况丰富了工艺流程提高了生产效率并仿真调试成功致谢本文是在王晓光老师的指导下完成的感谢王老师在论文研究和设计过程中给予悉心的指导在学习和工作方面给予了很大的帮助尤其是导师严谨的科学研究精神一丝不苟的工作态度深深地感染和激励着我在向王老师请教问题的过程中也深深被王老师的人格魅力所打动在此谨向王老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意在论文即将完成之际也感谢那些给予关心支持和帮助我的师长同学朋友由于经验的匮乏难免有许多考虑不周全之处恳请各位教授批评指正参考文献[1]齐占庆王振臣主编机床电气控制技术机械工业出版社1997[2]王莺工业可编程序控制器 PLC 的现状与发展趋势北京联合大学机械工程学院 2009[3]张扬蔡春伟孙明建 S7-200PLC原理与应用系统设计机械工业出版社2006[4]常斗南李全利可编程控制器原理及工程应用电子工业出版社2006[5]吴中俊黄永红可编程序控制器原理及应用机械工业出版社2004[6]高钦和可编程控制器应用技术与设计人民邮电出版社2004[7]何友王国宏等多传感器信息融合及应用北京电子工业出版社2008[8]施敏芳可编程控制器在生产流水线控制系统中的应用华侨大学精密机械工程系 2001[9]陈晓琴可编程控制器及应用哈尔滨工程大学出版社2008[10]廖常初S7-200PLC编程及应用机械工业出版社 2007[11]刘志华发动机装配线的PLC控制株州建设雅马哈摩托车有限公司 2008[12]孙承志徐智张家海吉顺平西门子S7-200300400PLC基础与应用技术机械工业出版社2008[13]严盈富西门子S7-200PLC入门人民邮电出版社2007[14]美John WWebbRonald AReis Programmable Logic Controllers Principles and Applications FifthEdition Prentice HallPearson2005[15]美SBrian Morriss Programmable LogicControllers Prentice HallPearson2006附录指令表按下启动和单周期按钮M101为1T40定时结束且M10为0时中间继电器M00为Network1LD I00O I03O M101LD T40AN M10OLDM00Network 2M00为1I10为0时Q03为1并得电自锁D灯亮工件传送LD M00O Q03AN I10Network 3工件传送至A限位I10得电M01得电T37定时开始LD I10M01TON T37 50Network 4M01得电T37延时5s断开Q00得电A操作开始LD M01O Q00AN T37Q00Network 5T37得电且M11为0时M102为1时M02为1LD T37AN M11O M102M02Network 6M02为1I11为0时Q04为1并得电自锁E灯亮工件传送LD M02O Q04Q04Network 7工件传送至B限位I11得电M03得电T38定时开始LD I11M03TON T38 50Network 8M03得电T38延时5s断开Q01得电B操作开始LD M03O Q01AN T38Q01Network 9T38得电且M11为0时M103为1时M04为1LD T38AN M11O M103M04Network 10M04为1I12为0时Q05为1并得电自锁F灯亮工件传送LD M04AN I12Q05Network 11工件传送至C限位I12得电M05得电T39定时开始LD I12M05TON T39 50Network 12M05得电T39延时5s断开Q02得电C操作开始LD M05O Q02AN T39Q02Network 13T39得电且M11为0时M104为1时M06为1LD T39AN M11O M104M06Network 14M06为1I13为0时Q06为1并得电自锁G灯亮工件传送O Q06AN I13Q06Network 15工件传送至H限位I13得电M07得电T40定时开始LD I13M07TON T40 50Network 16M07得电T40延时5s断开Q07得电H操作开始LD M07O Q07AN T40Q07Network 17按下单周期按钮在启动按钮没有按下时M10为1并得电自锁LD I03O M10AN I00M10Network 18按下移位按钮移位寄存器M101为1再按下时M102为1直到M104为1按此循环LD I01SHRB M100 M101 4Network 19M101或M102或M103或M104得电时M11为1并得电自锁LD M101O M102O M103O M104O M11M11Network 20按下复位按钮所有程序回到初始状态LD I02R M00 10R M101 4END。
基于PLC的装配流水线控制系统设计
基于PLC的装配流水线的控制系统设计摘要随着微电子技术和计算机技术的不断发展，PLC在处理速度、控制功能、通信能力及控制领域成为工业自动化领域中最重要、应用最广泛的控制设备之一，并已成为现代工业生产自动化的重要支柱。
对装配流水线的控制进行了分析设计，该系统主要引入了PLC编程控制器的控制方式，实现了对装配流水线的工作状态的在线监测和系统自动控制。
设计的控制系统具有较高的实用性，能够进行启动、移位、复位工作，较好地达到预期目标。
本次设计是装配流水线控制的模拟，主要是模拟流水线上产品所经加工过程的控制和生动的表示。
模拟主要流水线有四个操作过程（包括入库），传输带用四段指示灯表示，以指示灯的明暗来显示产品在运输这一状态。
分析控制对象我们选择用移位寄存器控制来实现控制目的，每隔5秒寄存器移位一次，从而控制相应操作的执行。
关键词：装配流水线，PLC,控制系统DESIGN OF CONTROL SYSTEM OF ASSEMBLY LINEBASED ON PLCABSTRACTWith the development of the microelectronics technology and computer technology, PLC in processing speed, control function, communication ability and control fields have new breakthrough. Become one of the most important control equipment in the field of industrial automation, the most widely used, and has become an important pillar of the modern industrial production automation.Control of the assembly line are analyzed and designed, the system is mainly introduced PLC control programming controller, realized the on-line monitoring system of assembly line and the working state of automatic control. Practical design of the control system has high, can start, shift work, reset, can reach the expected goal.The design is simulated assembly line controle, simulation is the main line of products through the control of process and the vivid representation.Simulation of main line is four operations (including storage), transmission belt with four indicates, to display the products in the transportation of this state to light shade. Analysis of the control object we choose to use the shift register control to achieve the control objective, every 5 seconds of shift register once, so as to control the corresponding operations.KEY WORDS: assembling line, plc, the control system目录前言 (1)第1章绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 课题研究的现状 (3)1.2.1 可编程控制器简介 (3)1.2.2 装配流水线简介 (6)1.3 课题研究的目的和意义 (8)1.4 方案设计与介绍 (10)第2章可编程控制器 (13)2.1 PLC的基本结构和各部分的作用 (13)2.2 PLC的工作原理 (15)2.2.1 输入刷新阶段 (15)2.2.2 程序执行阶段 (15)2.2.3 输出刷新阶段 (15)第3章硬件设计 (17)3.1 整体要求 (17)3.2 PLC机型选择 (18)3.2.1 S7-200 PLC特性 (18)3.2.2 S7-200主要功能模块介绍 (19)3.3 I/O接线图及地址分配 (20)3.4 主电路的设计 (22)第4章软件设计 (24)4.1 软件的组成及作用 (24)4.1.1 软件的分类 (24)4.1.2 应用软件的编辑语言 (24)4.2 工作流程图 (25)4.3 梯形图 (27)结论 (35)谢辞 (36)参考文献 (37)附录 (39)前言本设计的目的是通过对装配流水线的PLC控制设计，进一步熟悉PLC 的概念、特点和控制原理。
PLC四组抢答器和装配流水线实验报告
装配流水线的模拟控制一、实验目的1、用 PLC构成装配流水线的控制系统..2、了解移位寄存器指令在控制系统中的应用及编程方法..二、实验内容实验箱上框中的 A～H 表示动作输出用 LED 发光二极管模拟 ;下框中的A、B、C、D、E、F、G、H 插孔分别接主机的输出点..传送带共有十六个工位;工件从 1 号位装入;分别在 A操作 1 、B操作 2 、C操作 3三个工位完成三种装配操作;经最后一个工位后送入仓库；其它工位均用于传送工件..四、实验控制要求1、启动按钮SB1、复位按钮 SB2、移位按钮 SB3 均为常OFF..2、启动后;再按“移位”后;按以下规律显示：D→E→F→G→A→D→E→F→G→B →D→E→F→G→C→D→E→F→G→H→D→E→F→G→A……循环;D、E、F、G 分别用来传送的;A 是操作 1;B 是操作 2;C 是操作3;H 是仓库..3、时间间隔为 1S..五、实验步骤方法一：1、连线①按照以上的I/O分配表连接好主机上的输入输出点..②输出端 1L、2L、3L插孔均连到外接电源的 COM插孔..③输入端 1M 插孔连到外接电源的COM插孔..④实验区的+24V插孔连到外接电源的+24V插孔..2、程序中用到的主要指令定时器TON;移位寄存器SHRB..3、输入程序代码并对其解释说明梯形图注：说明中内数字代表网络号;如1代表网络1..说明：按下启动按钮SB1→线圈I0.01得电闭合→M0.02置位→M0.03得电并保持..此时;按下移位按钮SB3;使I0.23得电闭合→M0.13置位..复位说明：按下复位按钮SB2;I0.12→M10.02复位;即保持为失电..说明：移位按钮SB3按下后;I0.24得电闭合→M0.44置位→M0.44得电并保持→启动定时器T375;开始定时;1秒时T376闭合→M0.36得电→M0.35失电;定时器T375复位→M0.36失电→M0.35得电;再次启动定时器T375;1秒时T376闭合→M0.36得电→M0.35失电……一直循环;也就是5和6构成了一个1秒钟自复位定时器;每1秒输出一个持续时间位1个扫描周期的时钟脉冲;即T375每1秒闭合1个扫描周期→M0.36每1秒闭合1个扫描周期..说明：M0.36每1秒闭合1个扫描周期→M0.37也每1秒闭合1个扫描周期→移位寄存器SHRB7每1秒移位一次输入数据为M0.17;即1;M10.07表示移位寄存器的最低位;21表示移位寄存器的长度为21;且为左移→首次执行SHRB7将输入数据1移入M10.07中;并移出移位寄存器的最高位..移出的数据被放置在溢出内存位SM1.1中..复位说明：M10.02复位→M10.07为0;使得所以的位全部为0;即全为失电状态;因而流水线不会工作..说明：①第一次执行移位寄存器指令使M10.07的值为1→M10.08得电→M0.18复位→M0.17也复位；同时M10.09得电→线圈Q0.39得电闭合;D灯亮..②第六次执行移位寄存器指令使M10.59的值为1→线圈Q0.39得电闭合;D灯亮..③第十一次执行移位寄存器指令使M11.29的值为1→线圈Q0.39得电闭合;D灯亮..④第十六次执行移位寄存器指令使M11.79的值为1→线圈Q0.39得电闭合;D灯亮..说明：①第二次执行移位寄存器指令使M10.110的值为1→线圈Q0.410得电闭合;E灯亮..②第七次执行移位寄存器指令使M10.610的值为1→线圈Q0.410得电闭合;E灯亮..③第十二次执行移位寄存器指令使M11.310的值为1→线圈Q0.410得电闭合;E灯亮④第十七次执行移位寄存器指令使M12.010的值为1→线圈Q0.410得电闭合;E灯亮..说明：①第三次执行移位寄存器指令使M10.211的值为1→线圈Q0.511得电闭合;F灯亮..②第八次执行移位寄存器指令使M10.711的值为1→线圈Q0.511得电闭合;F灯亮..③第十三次执行移位寄存器指令使M11.411的值为1→线圈Q0.511得电闭合;F灯亮..④第十八次执行移位寄存器指令使M12.111的值为1→线圈Q0.511得电闭合;F灯亮..说明：①第四次执行移位寄存器指令使M10.312的值为1→线圈Q0.612得电闭合;G灯亮..②第九次执行移位寄存器指令使M11.012的值为1→线圈Q0.612得电闭合;G灯亮..③第十四次执行移位寄存器指令使M11.512的值为1→线圈Q0.612得电闭合;G灯亮..④第十九次执行移位寄存器指令使M12.212的值为1→线圈Q0.612得电闭合;G灯亮..说明：①第五次执行移位寄存器指令使M10.413的值为1→线圈Q0.013得电闭合;A灯亮..②第十次执行移位寄存器指令使M11.114的值为1→线圈Q0.114得电闭合;B灯亮..③第十五次执行移位寄存器指令使M11.615的值为1→线圈Q0.215得电闭合;C灯亮..说明：①第二十次执行移位寄存器指令使M12.316的值为1→线圈Q0.716得电闭合;H灯亮..②第二十一次执行移位寄存器指令使M12.417的值为1→M0.117置位;移位寄存器进入下一次循环..4、调试运行程序5、实验结果与预期一样;符合控制要求..方法二：1、接线同方法一2、程序中用到的指令双字传送指令MOV_DW;定时器TON;双字左移指令SHL_DW..3、输入程序代码并对其解释说明梯形图说明：按下启动按钮SB1→线圈I0.01得电闭合→M0.02置位→M0.03得电并保持..此时;按下移位按钮SB3;使I0.23得电闭合→M0.13置位..复位说明：按下复位按钮SB2;I0.12→M10.02复位;即保持为失电..说明：①移位按钮SB3按下后;I0.24得电闭合→执行传送指令MOV_DW4;将立即数21传送给MD10;对MD10进行初始化;即MD10=00000001..与此同时;同方法一;5和6构成了一个1秒钟自复位定时器;每1秒输出一个持续时间位1个扫描周期的时钟脉冲;即T375每1秒闭合1个扫描周期→M0.36每1秒闭合1个扫描周期..②第二十一次执行双字左移指令使M11.44的值为1→进入下一次循环..说明：M0.36每1秒闭合1个扫描周期→M0.37也每1秒闭合1个扫描周期→字左移指令SHL_DW7每1秒移位一次→第一次移位使M13.08为1..说明：①第一次执行双字左移指令使M13.08为1;即M13.0得电→线圈Q0.38得电闭合;D灯亮..②第六次执行双字左移指令使M13.58的值为1→线圈Q0.38得电闭合;D灯亮..③第十一次执行双字左移指令使M12.28的值为1→线圈Q0.38得电闭合;D灯亮..④第十六次执行双字左移指令使M12.78的值为1→线圈Q0.38得电闭合;D灯亮..说明：①第二次执行双字左移指令使M13.19的值为1→线圈Q0.49得电闭合;E 灯亮..②第七次执行双字左移指令使M13.69的值为1→线圈Q0.49得电闭合;E 灯亮..③第十二次执行双字左移指令使M12.39的值为1→线圈Q0.49得电闭合;E灯亮④第十七次执行双字左移指令使M11.09的值为1→线圈Q0.49得电闭合;E灯亮..说明：①第三次执行双字左移指令使M13.210的值为1→线圈Q0.510得电闭合;F 灯亮..②第八次执行双字左移指令使M13.710的值为1→线圈Q0.510得电闭合;F灯亮..③第十三次执行双字左移指令使M12.410的值为1→线圈Q0.510得电闭合;F灯亮..④第十八次执行双字左移指令使M11.110的值为1→线圈Q0.510得电闭合;F灯亮..说明：①第四次执行双字左移指令使M13.311的值为1→线圈Q0.611得电闭合;G 灯亮..②第九次执行双字左移指令使M12.011的值为1→线圈Q0.611得电闭合;G灯亮..③第十四次执行双字左移指令使M12.511的值为1→线圈Q0.611得电闭合;G灯亮..④第十九次执行双字左移指令使M11.211的值为1→线圈Q0.611得电闭合;G灯亮..说明：①第五次执行双字左移指令使M13.412的值为1→线圈Q0.012得电闭合;A 灯亮..②第十次执行双字左移指令使M12.113的值为1→线圈Q0.113得电闭合;B灯亮..③第十五次执行双字左移指令使M12.614的值为1→线圈Q0.214得电闭合;C灯亮..说明：第二十次执行双字左移指令使M11.315的值为1→线圈Q0.715得电闭合;H 灯亮..4、调试运行程序5、实验结果与预期一样;符合控制要求..1、接线同方法一2、程序中用到的指令3、输入程序代码并对其解释说明梯形图4、调试运行程序5、实验结果与预期一样;符合控制要求..四组抢答器设计一、实验目的1、用PLC设计一个功能齐全的抢答器..2、掌握定时器的基本方法..3、掌握PLC 构成数码显示控制系统的设计方法 ..4、掌握赋值指令的既不让你用法..5、掌握利用移位指令构成循环控制的方法..二、实验内容运用所学知识设计一个带有主持人;复位;时间限制;几号选手抢答成功数码管显示的四组抢答器..四、实验控制要求1、开始抢答按钮SB9、复位按钮 SB8常为OFF..2、主持人按下开始抢答按钮SB9;数码管显示开始倒计时;选手开始抢答;若10秒内某位选手抢答成功;那么他所对应的抢答成功指示灯亮;同时数码管倒计时结束;数码管显示成功抢答选手号数;其他选手不能再抢答;直到主持人宣布下一轮抢答开始;并按下抢答开始按钮为止；若10秒都没人抢答;数码管倒计时到0;超时警告指示灯闪烁;四位选手均不能再不抢答;即使按下抢答按钮也无效;直到主持人宣布下一轮抢答开始;并按下抢答开始按钮..4、主持人按下复位按钮;四位选手均不能抢答;即使按下抢答按钮也是无效的只有主持人宣布开始;并按下开始抢答按钮后;选手才可抢答..5、抢答限时时间为10秒;主持人按下抢答按钮开始;数码管从9倒计时到0;抢答时间到并发出警告..五、实验步骤方法一：1、连线①按照以上的I/O分配表连接好主机上的输入输出点..②输出端 1L、2L、3L插孔均连到外接电源的 COM插孔..③输入端 1M 插孔连到外接电源的COM插孔..④数码管的COM插孔连到外接电源的COM插孔..⑤实验区的+24V插孔连到外接电源的+24V插孔..2、程序中用到的主要指令双字传送指令MOV_DW;定时器TON;双字左移指令SHL_DW3、输入程序代码并对其解释说明梯形图注：说明中内数字代表网络号;如1代表网络1..说明：主持人宣布抢答开始并按下抢答开始按钮SB9后→I0.59得电→Q0.59得电闭合→Q0.51也得电闭合..此时;四位选手可按下对应按钮开始抢答..若1号抢答成功→I0.01得电Q1.51已得电;Q0.01得电并自锁使其保持;同时与其他选手互锁;即使此时其他选手按下抢答按钮也无效;并将结果存储到M0.01中;L1灯亮；若2号抢答成功→I0.12得电Q1.51已得电;Q0.12得电并自锁使其保持;同时与其他选手互锁;即使此时其他选手按下抢答按钮也无效;并将结果存储到M0.02中;L2灯亮；若3号抢答成功→I0.23得电Q1.51已得电;Q0.23得电;并自锁使其保持;同时与其他选手互锁;即使此时其他选手按下抢答按钮也无效;并将结果存储到M0.23中;L3灯亮；若4号抢答成功→I0.33得电Q1.51已得电;Q0.34得电并自锁使其保持;同时与其他选手互锁;即使此时其他选手按下抢答按钮也无效;并将结果存储到M0.34中;L4灯亮..说明：四位选手任意一位抢答成功;立刻让M10.05开始的32位置0..说明：主持人按下复位按钮SB8;I0.46得电→Q0.4得电闭合→复位指示灯L8亮;同时使M10.06开始的32位置0..说明：SM0.1初次扫描为1;此网络用于对MD107开始的32为地址初始化全部为0..说明：主持人按下开始抢答按钮SB9;I0.58得电;把1赋给MD10..说明：主持人按下开始抢答按钮SB9;I0.59得电→启动限时定时器T379;定时为10秒；同时Q1.59得电闭合;开始抢答指示灯L9亮..当复位按钮SB8按下时; Q1.59得电闭合;开始抢答指示灯L9灭;复位..说明：Q1.510得电闭合时;将其存储到M0.5中..说明：M0.510为1;即主持人宣布开始抢答→M0.511也为1;启动定时器T3811;定时为1秒..说明：T3811定时时间到→T3812打开并存储到M0.412;同时双字左移指令XHL_DW12开始执行..同时;M0.411失电→T3811复位→T3812失电→M0.412失电→T3811复位……一直循环;也就是构成了一个1秒钟自复位定时器;每1秒输出一个持续时间位1个扫描周期的时钟脉冲;即T3811每1秒闭合1个扫描周期→M0.412每1秒闭合1个扫描周期..说明：限时定时器T379定时到10秒时;T3713闭合;并将结果存储到M1.0;与四位选手抢答成功线圈互锁..说明：限时到10秒时;M1.014得电闭合;通过SM0.514输出到Q1.614;使超时警告等L8闪烁..说明：网络18到网络21是数码管显示情况;当某位选手抢答成功时显示对应的选手号;具体显示方法是点亮数码管对应的段;如：1号选手抢答成功;显示1;需要点亮数码管的B段和C段;即使Q0.6和Q0.7得电即可；主持人宣布开始抢;还没有选手抢答;数码管需显示倒计时数字;同样的方法;需要点亮数字几;就将其是对应的段都点亮;如：显示9;需点亮A、B、C、D、F、G段;只需让Q0.6 、Q0.7、Q1.1、Q1.2、Q1.4、Q1.5得电即可;所不同的是每隔1秒要显示当前显示数字减1的数;这个是通过1秒自复位定时器T3811和双字左移指令SHL_DW完成的;每隔1秒通过双字左移指令SHL_DW使MD10开始的32位地址得到新的值;也就对应点亮数码管不同的段;达到显示的目的..4、调试运行程序5、实验结果与预期一样;符合控制要求..。
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沈阳理工大学课程设计 摘要 本次设计主要是介绍PLC模拟控制在工业生产中的运用，学会使用PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。用PLC控制装配流水线具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。 我是按照以下顺序来完成本次课设的： 1 熟悉工艺要求，根据要求确定采用移位寄存器指令，查阅资料熟悉如何使用移
位寄存器； 2 进行硬件设计：(1)根据要求选择PLC的型号，这就要求我们熟悉S7-200系列的产品；(2)绘制系统设计流程示意图，列出I/O分配表 并采用AutoCAD绘制I/O接线图； 3 进行软件设计：（1）设计梯形图并调试程序，程序正确后按照I/O接线图连接线路下载并运行程序（2）设计指令表； 4 编写课程设计试验报告书。 关键字：PLC 装配流水线的模拟 沈阳理工大学课程设计 目录 1 概述............................................................................................................................ 1 1.1 PLC的功能介绍 .............................................................................................. 1 1.2 实验原理.......................................................................................................... 1 2 硬件设计.................................................................................................................... 3 2.1 控制要求.......................................................................................................... 3 2.2 选择PLC型号 ................................................................................................ 3 2.2.1 基本单元................................................................................................ 4 2.2.2 个人计算机（PC）或编程器 ............................................................... 4 2.3系统设计流程示意图....................................................................................... 5 2.4 I/O分配表 ........................................................................................................ 5 2.5 I/O接线图 ........................................................................................................ 6 3 软件设计.................................................................................................................... 7 3.1 设计梯形图...................................................................................................... 7 3.2 设计指令表.................................................................................................... 13 4 调试结果.................................................................................................................. 16 5结束语....................................................................................................................... 17 6 参考文献.................................................................................................................. 18 沈阳理工大学课程设计
1 1 概述 1.1 PLC的功能介绍 PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。它是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。PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。 PLC的功能 （1）逻辑控制（2）定时控制（3）计数控制（4）步进(顺序)控制（5）PID控制（6）数据控制：PLC具有数据处理能力。（7）通信和联网（8）其它：PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，CRT模块。 PLC的特点 （1）可靠性高，抗干扰能力强 （2）配套齐全，功能完善，适用性强 （3）易学易用，深受工程技术人员欢迎 （4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 （5）体积小，重量轻，能耗低 PLC控制系统的设计基本原则 （1）最大限度的满足被控对象的控制要求。 （2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。 （3） 保证控制系统安全可靠。 （4） 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。 1.2 实验原理 使用移位寄存器指令，可以大大简化程序设计。移位寄存器指令所描述的操作过程如下：若在输入端输入一串脉冲信号，在移位脉冲作用下，脉冲信号依次移到移位寄存器的各个继沈阳理工大学课程设计 2 电器中，并将这些继电器的状态输出，每个继电器可在不同的时间内得到由输入端输入的一串脉冲信号。 本课题是用PLC控制装配流水线控制。用PLC控制装配流水线具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。此系统主要能够实现顺次启动和停止，完成工件移位以及功能紧急故障处理等功能。 沈阳理工大学课程设计
3 2 硬件设计 2.1 控制要求
图1 装配流水线模拟控制的实验面板图
功能说明：
装配流水线控制传送系统，用异步电动机带动传送带，控制过程如下： 启动时先按下SD按钮，起动整个传送系统；按下移位按钮工件开始在传送带上移位；按下复位按钮，装配流水线停止工作，系统初始化重新开始运行。 其中A，B，C三个灯模拟的是三个操作；D，E，F，G四组灯模拟的是传送带；H模拟的是仓库。 传送带共有十六个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；D，E，F，G均是四个灯一组的模拟传送带，这些工位均用于传送工件。工件在传送带上开始传送，经过DEFG传送之后进行A操作，再经过DEFG传送之后进行B操作，再经过DEFG传送之后进行C操作，然后经过DEFG传送到仓库。按下启动按钮整个系统开始工作，按下复位按钮整个系统开始恢复到初始化状态，按下移位按钮系统开始传送工件经过ABC三个操作之后最后到达仓库。 2.2 选择PLC型号 PLC的选择主要应从PLC 的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模沈阳理工大学课程设计 4 块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下,力争最佳的性能价格比。选择时应主要考虑到合理的结构型式,安装方式的选择,相应的功能要求,响应速度要求,系统可靠性的要求,机型尽量统一等因素。 2.2.1 基本单元
本次课设选择西门子S7-200系列的PLC，S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用，其输入输出点数的分配见下表：S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元，如表2-1所示 表2-1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元 型 号 输入点 输出点 可带扩展模块数 S7-200CPU221 6 4 — S7-200CPU222 8 6 2个扩展模块 S7-200CPU224 14 10 7个扩展模块 S7-200CPU226 24 16 7个扩展模块 S7-200CPU226XM 24 16 7个扩展模块
2.2.2 个人计算机（PC）或编程器 个人计算机（PC）或编程器装上STEP7-Micro/WIN32编程软件后，机可供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视等。要求个人计算机（PC）的配置：CPU80586或更高的处理器，16MB内存（最低要求为：CPU80486,8MB内存）；VGA显示器（分辨率1024*768像素）；硬盘空间至少50MB；Microsoft Windows所支持的鼠标。STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的软件，它支持32位Windows95，Windows98和Windows NT4.0使用环境。它的基本功能是创建、编辑、调试用户程序、组态系统等。 本实验采用S7—200 CPU226的可编程控制器