裝配流水線控制的模擬

1、中國礦業(yè)高校機電學院機電綜合試驗中心試驗報告課程名稱_ 機電綜合試驗 _試驗名稱_ 裝配流水線的模擬把握_ _專業(yè)班級_機械工程13-3班_姓名 陳堯 學號 03130970姓名 姜躍為 學號 03130972姓名 姜振華 學號 03130973姓名 金流丞 學號 03130974姓名 李東潔 學號 03130975試驗日期_2016/11/14_試驗成果_ _指導(dǎo)老師_吳宏志_ _目 錄1 摘要22 簡介22.1 PLC22.2 組態(tài)王33 試驗設(shè)計43.1 試驗?zāi)康?3.2 試驗裝置53.3 把握要求53.4 系統(tǒng)流程圖63.5 I/O接口安排表73.6 I/O接線圖：74 程序梯形圖84

2、.1 程序及其注釋84.2 梯形圖115 組態(tài)王監(jiān)控136 調(diào)試結(jié)果147 試驗小結(jié)248 參考文獻15裝配流水線把握的模擬1 摘要本次試驗主要介紹了PLC模擬把握在工業(yè)生產(chǎn)中的運用，要求學會使用組態(tài)王軟件和PLC（SIMEINS S7-200）把握系統(tǒng)連接，接受下位機執(zhí)行，上位機監(jiān)控的方法，構(gòu)建完成裝配流水線的模擬把握系統(tǒng)。通過PLC模擬把握和組態(tài)王的監(jiān)控，本試驗實現(xiàn)了裝配流水線的把握和監(jiān)視。Programmable controller, is the computer technology and the combination of the relay control technolo

3、gy, is on the basis of the sequence controller and microcomputer controller developed a new type of controller, is a microprocessor as the core as a dedicated computer for digital control.Computer as the upper machine, using configuration software to monitor and control of PLC, can control the opera

4、tion of the machine PLC and stop, and real-time monitoring of operation condition. According to write PLC program, and through computer debugging; In configuration software design and debugging, finally realizes the online monitoring.2 簡介2.1 PLC：可編程序把握器，是微機技術(shù)與繼電器常規(guī)把握技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在挨次把握器和微機把握器的基礎(chǔ)上進展起來的新型

5、把握器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字把握的專用計算機。自1969年對工業(yè)自動把握的特點和需要而開發(fā)的第一臺PLC問世以來，迄今已經(jīng)三十多年，它的進展雖然包含了前期把握技術(shù)的集成和演化，但又不同于挨次把握器和通用的微機把握裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時把握要求，同時也照看到現(xiàn)場電氣操作維護人員的技能和習慣，摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達方式，獨具風格的形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清楚直觀、便利易學，調(diào)試和差錯都很簡潔。用戶買到所需PLC后，只需按說明書或提示。做少量的安裝接線和用戶程序的編制工作，就可機敏而便利

6、地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有特地的計算機編程語言只是。這樣就破除了了“電腦”的奇特感，推動了計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用?？删幊绦虬盐掌鱌LC在現(xiàn)代工業(yè)自動化把握中是值得重視的先進把握技術(shù)，PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)把握的三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，已其牢靠性、規(guī)律功能強、體積小、可在線修改把握程序、具有遠程通信聯(lián)網(wǎng)功能、易與計算機接口、能對模擬量進行把握、具備高速技術(shù)與位控等高性能模塊的優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電-接觸把握系統(tǒng)。2.2 組態(tài)王：組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件是新型的工業(yè)自動把握系統(tǒng)正以

7、標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它具有適應(yīng)性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為把握層、監(jiān)控層、管理層三個層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對下連接把握層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與把握，且在自動把握系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的具體功能和優(yōu)勢包括：（1）組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件擁有可視化操作界面，真彩顯示圖形、支持漸進色、豐富的圖庫、動畫連接。（2）無與倫比的動力和機敏性，擁有全面的腳本與圖形動畫功能。（3）可以對畫面中的一部分進行保存，以便以后進行分析或打印。（4）變量導(dǎo)入導(dǎo)出功能，變

8、量可以導(dǎo)出到Excel表格中，便利的對變量名稱等屬性進行修改，然后再導(dǎo)入新工程中，實現(xiàn)了變量的二次利用，節(jié)省了開發(fā)時間 。（5）強大的分布式報警、大事處理，支持實時、歷史數(shù)據(jù)的分布式保存。（6） 強大的腳本語言處理，能夠掛念你實現(xiàn)簡單的規(guī)律操作和與決策處理 。（7）全新的WebServer架構(gòu)，全面支持畫面發(fā)布、實時數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的發(fā)布。（8）便利的配方處理功能 ，豐富的設(shè)備支持庫 。使用組態(tài)王實現(xiàn)把握仿真的基本步驟包括：(1)圖形界面的設(shè)計(2)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(3)建立動畫連接(4)運行和調(diào)試組態(tài)王軟件的特點:(1)試驗全部用軟件來實現(xiàn),只需利用現(xiàn)有的計算機就可完成自動把握

9、系統(tǒng)課程的試驗,從而大大削減購置儀器的經(jīng)費。(2)該系統(tǒng)是中文界面,人機界面友好、結(jié)果可視化。(3)操作簡潔易學且編程簡潔,參數(shù)輸入與修改機敏,具有多次或重復(fù)仿真運行的把握力量,可以實時地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線,能很直觀地顯示把握系統(tǒng)的實時趨勢曲線,這些很強的交互力量使其在自動把握系統(tǒng)的試驗中可以發(fā)揮抱負的效果。(4)組態(tài)王可以嵌入圖片(5)可以播放聲音文件(7)播放動畫(8)支持視頻采集設(shè)備組態(tài)王軟件把握過程要考慮的三個方面：(1)圖形,即怎樣用抽象的圖形畫面來模擬實際的工業(yè)現(xiàn)場和相應(yīng)的工控設(shè)備。(2)數(shù)據(jù),就是創(chuàng)建一個具體的數(shù)據(jù)庫,并用此數(shù)據(jù)庫中的變量描述工控對象的各種屬性,比如水

10、位、流量等。(3)連接,就是畫面上的圖素以怎樣的動畫來模擬現(xiàn)場設(shè)備的運行,以及怎樣讓操作者輸入把握設(shè)備的指令。3 試驗設(shè)計 3.1 試驗?zāi)康模簩W會使用組態(tài)軟件（推舉選用組態(tài)王軟件）和PLC（推舉選用SIMEINS S7-200）把握系統(tǒng)連接，接受下位機執(zhí)行，上位機監(jiān)控的方法，構(gòu)建完成裝配流水線的模擬把握系統(tǒng)。3.2 試驗裝置：TKPLC-1型試驗裝置、計算機、PC/PPI編程電纜、連接導(dǎo)線3.3 把握要求功能說明：1.裝配流水線把握傳送系統(tǒng)，用異步電動機帶動傳送帶，把握過程如下：2.啟動時先按下SD按鈕，起動整個傳送系統(tǒng)，工件開頭在傳送帶移位。3.停止時按下復(fù)位按鈕，裝配流水線停止工作，系統(tǒng)初

11、始化重新開頭運行。4.A，B，C三個燈模擬的是三個操作，D，E，F(xiàn)，G四組燈模擬的是傳送帶。TKPLC-1型試驗裝置上PLC作為下位機把握，傳送帶共有十六個工位，工件從1號位裝入，分別在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三個工位完成三種裝配操作，經(jīng)最終一個工位后送入倉庫H；其它工位均用于傳送工件。計算機作為上位機，利用組態(tài)軟件對PLC進行監(jiān)視和把握，能夠把握下位機PLC的運行和停止，并且對運行工況進行實時監(jiān)視。依據(jù)求編寫PLC程序，并且上機調(diào)試通過；在進行組態(tài)軟件設(shè)計調(diào)試，最終實現(xiàn)在線監(jiān)控。 3.4 系統(tǒng)流程圖PLC本身有多種程序設(shè)計語言，如梯形圖語言、指令語句表語言、功能表語言等。其中

12、梯形圖語言沿襲傳統(tǒng)的電氣符號把握圖，但簡化了符號，編程簡潔且直觀。依據(jù)設(shè)計要求具體流程圖如下：程序啟動按下開頭按鈕I0.0流水線開頭工作傳送帶D指示燈Q0.3亮1秒之后傳送帶E指示燈Q0.4亮，Q0.3滅1秒之后傳送帶F指示燈Q0.5亮，Q0.4滅1秒之后傳送帶G指示燈Q0.6亮，Q0.5滅1秒之后傳送帶H指示燈Q0.7亮，Q0.6滅1秒之后傳送帶D指示燈Q0.4亮，Q0.7滅(A)1秒之后操作A指示燈Q0.0亮，Q0.3滅3秒之后傳送帶E指示燈Q0.4亮，Q0.0滅, 1秒之后操作B指示燈Q0.1亮，Q0.4滅3秒之傳送帶F指示燈Q0.5亮，Q0.1滅1秒之后操作C指示燈Q0.2亮，Q0.5

13、滅3秒之傳送帶G指示燈Q0.6亮，Q0.2滅閉合移位開關(guān)，傳送帶有DEFG依次點亮按下復(fù)位按鈕I0.1，系統(tǒng)復(fù)位再次按下啟動按鈕，程序再次啟動 3.5 I/O接口安排表表2.4-1面板啟動復(fù)位移位ABCPLCI0.0I0.2I0.1Q0.0Q0.1Q0.2面板DEFGHPLCQ0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7其中I0.0 為系統(tǒng)啟動按鈕，I0.1為移位按鈕，I0.2為復(fù)位按鈕，Q0.1、Q0.2、Q0.3位ABC三個操作的輸出，Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6為模擬傳送帶的輸出，Q0.7位模擬的倉庫輸出。3.6 I/O接線圖：3.7 主線路圖：4 程序梯形圖 4.1 程序及其注釋：

14、LD I0.2O M21.1R Q0.0, 8 ；系統(tǒng)復(fù)位LBL 1 ；程序循環(huán)LD I0.0 ；操作D運行1sO M20.5AN M5.0S Q0.3, 1TON T37, 10LD T37 ；操作D停止S M5.0, 1 LD T37 ；操作A自動運行2sO Q0.0A I0.0O M20.5AN M5.1AN I0.2O M21.1S Q0.0, 1R Q0.3, 1TON T38, 20LD T38 ；操作A停止S M5.1, 1LD T38 ；按下移位按鈕，操作E運行O M0.3S M0.3, 1LD I0.1O M20.6A M0.3O Q0.4A I0.0O M20.5AN M5

15、.2AN I0.2O M21.1S Q0.4, 1R Q0.0, 1TON T39, 10LD T39 ；操作E運行1s停止S M5.2, 1LD T39 ；操作B1s后自動運行2sA I0.0O M20.5O Q0.1AN M5.3AN I0.2O M21.1S Q0.1, 1R Q0.4, 1TON T40, 20R M0.3, 1LD T40 ；操作B停止S M5.3, 1LD T40 ；按下移位按鈕操作F運行1sO M0.4S M0.4, 1LD I0.1O M20.6A M0.4O Q0.5A I0.0O M20.5AN M5.4AN I0.2O M21.1S Q0.5, 1R Q0

16、.1, 1TON T41, 10LD T41 ；操作F停止S M5.4, 1LD T41 ；操作C運行2sA I0.0O M20.5O Q0.2O M21.1AN M5.5AN I0.2S Q0.2, 1R Q0.5, 1TON T42, 20R M0.4, 1LD T42 ；操作C停止O M0.5S M0.5, 1S M5.5, 1LD I0.1 ；按下移位按鈕，操作G運行1sO M20.6A M0.5O Q0.6A I0.0O M20.5AN M5.6AN I0.2O M21.1S Q0.6, 1R Q0.2, 1TON T43, 10LD T43 ；操作G停止S M5.6, 1LD T4

17、3 ；按下移位按鈕，操作H運行2sA I0.0O M20.5O Q0.7AN M5.7AN I0.2O M21.1S Q0.7, 1R Q0.6, 1TON T44, 20LD T44 ；操作H停止S M5.7, 1LD T44 R M5.0, 8 ；寄存器復(fù)位LD T44JMP 1 ；跳至循環(huán)開頭4.2 梯形圖： 5組態(tài)王監(jiān)控if (本站點操作D|本站點操作E|本站點操作F|本站點操作G=1)本站點移動=本站點移位+2;else本站點移動=本站點移動; 這段程序是指當操作DEFG動作時候，傳送帶各運行一段距離，當操作ABC運行時候，傳送帶停止運行，指導(dǎo)動作完成，傳送帶連續(xù)工作。6調(diào)試結(jié)果 按

18、下啟動按鈕，裝配流水線模擬把握系統(tǒng)正常啟動。按下復(fù)位按鈕，裝配流水線模擬把握系統(tǒng)恢復(fù)到初始化狀態(tài)。按下移位按鈕，工件開頭在傳送帶上傳動，經(jīng)過DEFG之后到達A，進行操作1；經(jīng)過DEFG之后到達B，進行操作2；經(jīng)過DEFG之后到達C，進行操作3；經(jīng)過DEFG之后到達H，進入倉庫；完成一個工件的裝配操作并且進入倉庫。在接著DEFGADEFGBDEFGCDEFGH按此挨次循環(huán)操作！7試驗小結(jié)本次試驗我們組的題目是裝配流水線PLC把握系統(tǒng)設(shè)計，通過對流水線動作的連續(xù)性以及被把握設(shè)備之間的相互關(guān)聯(lián)性，進行相應(yīng)的動作輸出，從而實現(xiàn)從工件從一號位傳送到倉庫完成輸出的這樣一個周期把握工作。本次試驗不同于以前做的任何一個試驗，并不是簡潔的老師在前面演示試驗過程，自己做出試驗結(jié)果，然后回去分析整個試驗過程后面所包含的學問，本次試驗不僅是檢驗我們所學習學問的扎實程度，同時也是對我們所學學問的應(yīng)用，我是沒有學過PLC的，在做試驗之前也沒有聽說過組態(tài)王這個軟件，老師給了我們軟件，就開頭自己學習，自己摸索，向?qū)W習過PLC的同學學習，編寫源程序，上