機電控制系統(tǒng)課程設計第三站說明書

1、J I A N G S U U N I V E R S I T Y 機電控制系統(tǒng)課程設計模塊化生產(chǎn)教學系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)設計 （MPS系統(tǒng)第三站加工站） 學院名稱： 機械工程學院 專業(yè)班級： 機械（卓越） 學生姓名： 學生學號： 指導教師： 毛衛(wèi)平 2017年 6 月40目錄一、 加工工件信息和本站加工任務3二、MPS 系統(tǒng)第三站控制結(jié)構(gòu)4三、電氣特性指標6四、電氣回路連接介紹71、氣動回路圖72、電氣線路圖83、桌面I/O接口板地址表94、控制面板95、上電電路圖10五、EB觸摸屏控制111、控制界面截圖及個界面按鈕地址112、畫面調(diào)試和運行13六、組態(tài)王控制界面141、組態(tài)王控制畫面及說

2、明142、運行系統(tǒng)界面圖片及地址143、相互通訊和控制15七、單站程序控制流程圖16八、MPS系統(tǒng)的兩站聯(lián)網(wǎng)PLC控制設計（第3站和第5站）171、PLC和PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信的過程172、通訊地址表173、聯(lián)網(wǎng)流程圖18聯(lián)網(wǎng)程序梯形圖見附錄18九、調(diào)試過程中遇到的難題和解決方法19十、課程設計體會及小結(jié)21十一、參考資料22十二、附錄231、第三站加工站單站控制梯形圖232、第三站聯(lián)網(wǎng)程序梯形圖261、 加工工件信息和本站加工任務待加工工件：工件一 工件二本站加工任務：MPS系統(tǒng)第三站任務是模擬工件加工，在工件一底部鉆孔，并檢測工件是否加工完成，是否底部有通孔。二、MPS 系統(tǒng)第三站控制結(jié)構(gòu)由

3、回轉(zhuǎn)工作臺（回轉(zhuǎn)工作臺上有四個工位，在圓周上均勻分布，回轉(zhuǎn)工作臺由直流電機通過渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)間接驅(qū)動），加工組件（直流電機驅(qū)動的模擬鉆孔裝置，氣缸上下移動裝置，磁電開關(guān)位置檢測傳感器），定位組件（定位氣缸和磁電開關(guān)位置檢測傳感器），檢測組件（檢測氣缸，磁電開關(guān)位置檢測傳感器），轉(zhuǎn)臺到位傳感器（電感傳感器），檢測有無工件（漫射式光電傳感器），待加工工件，觸摸屏，開關(guān)電源，可編程序控制器，按鈕。I/0接口板，通訊接口板，直流電機，三位五通單電控電磁閥及氣缸組成。主要實現(xiàn)的功能是用回轉(zhuǎn)工作臺將工件在四個工位間轉(zhuǎn)換，并實現(xiàn)加工、檢測工件是否為廢品、并等待被MPS第五站取走工件的功能。 檢測缸 打孔缸 工

4、件打孔電機 直流電機 轉(zhuǎn)盤工作臺 電感傳感器 I/O接口板 電纜C1 電磁閥組合控制面板 三菱PLC 掛板 通訊模塊MPS系統(tǒng)第三站組成圖1、轉(zhuǎn)盤工作臺：支撐結(jié)構(gòu)，直流電機帶動蝸輪蝸桿減速器使工作臺轉(zhuǎn)動（帶4個沿圓周均勻分布的載工件平臺）。轉(zhuǎn)盤下有定位塊當電感傳感器檢測到定位塊轉(zhuǎn)盤停止。2、打孔裝置：由打孔氣缸、打孔電機組成。完成工件的鉆孔加工。（打孔氣缸由兩個磁電開關(guān)控制行程位置）3、定位裝置：固定塊和定位氣缸組成。當工件到位定位氣缸伸出將工件固定，打孔裝置開始加工。（由兩個磁電開關(guān)控制行程位置）4、檢測裝置：固定塊、支架和檢測氣缸組成。當加工完工件到位時檢測氣缸下降檢測工件加工是否合格。（

5、兩個磁電開關(guān)控制行程位置并用來判斷工件是否合格）5、I/O接口板：將桌面上的輸入與輸出信號通過電纜C1與PLC的I/O相連。6、控制面板：通過按鈕、旋鈕、開關(guān)完成設備啟動、上電、復位、開始、停止、手動自動、急停等操作。7、通訊模塊：設置主從站完成多個PLC之間的信息傳遞。8、觸摸屏：通過觸摸屏代替控制面板完成多種功能，并添加信息監(jiān)視等功能。三、電氣特性指標1、輸入電壓：交流220V/0.8A，50Hz。2、輸出電壓：直流24V/4.5A;(設備執(zhí)行驅(qū)動電壓)3、工作環(huán)境：0到55工作，-20到70保存。相對濕度：35-85，禁止腐蝕性，可燃性氣體接觸，防止導電塵埃。4、氣壓工作在0.4-0.6

6、 Mpa之間。四、電氣回路連接介紹1、氣動回路圖 加工站2、 電氣線路圖3、桌面I/O接口板地址表圖中名稱對應器件說明PLC地址的對應表：輸入部分X0B1光電傳感器X1B2電感傳感器X21B1打孔缸的初始位X31B2打孔缸的下降位X42B1檢測缸的初始位X52B2檢測缸的下降位X63B1定位缸的初始位X73B2定位缸的伸出位輸出部分Y0K1轉(zhuǎn)盤電機Y1K2打孔電機Y21Y1定位氣缸Y32Y1檢測氣缸Y43Y1打孔氣缸4、控制面板各站都可通過一控制面板來控制PLC的控制程序使各站按要求進行工作，一個控制面板上有5個按鈕開關(guān)，二個選擇開關(guān)和一個急停開關(guān)（同時可用于簡單PLC實驗中單獨使用）。各按鈕

7、開關(guān)的控制功能定義為：（從左到右另有標簽說明）l 帶燈按鈕，綠色 開始（X10）l 帶燈按鈕，黃色 復位（X11）l 按鈕，黃色 特殊功能按鈕（X12）l 兩位旋鈕，黑色 自動/手動（X13）l 兩位旋鈕，黑色 單站/聯(lián)網(wǎng)（X14）l 按鈕，紅色 停止（X15）l 帶燈按鈕，綠色 上電l 急停按鈕，紅色 急停5、上電電路圖五、EB觸摸屏控制1、控制界面截圖及個界面按鈕地址1）、進入界面2） 、自動界面按鈕開始復位特殊停止上電急停地址X10X11X12X15Y16Y173） 、手動界面按鈕轉(zhuǎn)動電機轉(zhuǎn)動夾緊檢測打孔電機上電急停地址M300M301M302M303M304Y16Y174） 、時間設置

8、界面5） 、快速選擇6） 、報警界面2、畫面調(diào)試和運行畫面設計好后，選擇文件保存，再選擇工具編譯，沒有錯誤時，選擇工具離線模擬，檢查畫面外觀、元件外形及布置是否合理，畫面切換是否正常。調(diào)試時，將裝有EB500軟件的PC機與觸摸屏連接，打開畫面，選擇工具下載(注意組態(tài)軟件EasyManager窗口中通信口設置和實際一致)。等待畫面軟件的下載傳輸完成后，將觸摸屏重新上電就能進入開機畫面。運行中觸摸屏主要起設備的高級操作面板和顯示器作用。六、組態(tài)王控制界面1、組態(tài)王控制畫面及說明組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)正以標準的工業(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

9、性強，開放性好，易于擴展，經(jīng)濟，開發(fā)周期短等優(yōu)點。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層，監(jiān)控層，管理層三個層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)控與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達，組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三個方面的問題：畫面，數(shù)據(jù)，動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設計。組態(tài)軟件也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態(tài)，具有報警窗口，實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設備驅(qū)動程序和靈活的

10、組態(tài)方式，數(shù)據(jù)鏈接功能。2、運行系統(tǒng)界面圖片及地址按鈕開始復位特殊上電地址X10X11X12Y16按鈕開始燈復位燈急停上電燈地址Y10Y11Y17X163、相互通訊和控制在工程瀏覽器中左側(cè)的大綱項中雙擊“COM1”，彈出設置串口COM1對話框，通訊參數(shù)設置：波特率為9600；奇偶校驗為偶校驗；數(shù)據(jù)位為7；停止位為1；通訊超時可設3000；通訊方式選RS232；其他不選。啟動三菱PLC編程軟件（GPPW），選擇菜單“在線傳輸設置”,在傳輸設置對話框中選擇COM1端口, 單擊”確認”按鈕。當?shù)谝徽旧想姾瓦\行后，在組態(tài)王工程管理器，選擇菜單“文件切換到VIEW”，你會觀察到監(jiān)控畫面上的“復位按鈕”和

11、第一站控制板上的“復位按鈕”同步閃爍。用鼠標左鍵單擊監(jiān)控畫面上的“復位按鈕”，和直接按第一站控制板的“復位按鈕”一樣，可將第一站轉(zhuǎn)換到開始狀態(tài)，即實現(xiàn)了組態(tài)王和 PLC控制器的相互通訊和控制。七、單站程序控制流程圖流程圖單站程序梯形圖見附錄八、MPS系統(tǒng)的兩站聯(lián)網(wǎng)PLC控制設計（第3站和第5站）MPS系統(tǒng)兩站聯(lián)網(wǎng)PLC程序設計（第五站為主站，第三站為從站，第三站發(fā)給第五站工位有無工件的信號、工件的顏色信息、工件是否合格的信息，第五站反饋給第三站工件是否取走的信息）PLC與PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信的順序流程圖，通訊軟元件1、 PLC和PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信的過程聯(lián)網(wǎng)通訊流程圖2、通訊地址表通訊地址功能M1

12、50判斷工件是否合格，為0合格M151判斷有無工件，為1有工件M152顏色信息，為1深色，為0淺色M170工件是否被取走，為1被取走M207判斷是否通訊成功，為1通訊成功M170由主站第五站發(fā)出，用于記錄三站工件是否被取走M150、M151、M152、M150由第三站發(fā)出，記錄工件信息。3、 聯(lián)網(wǎng)流程圖聯(lián)網(wǎng)程序梯形圖見附錄九、調(diào)試過程中遇到的難題和解決方法問題一：剛開始復位時回轉(zhuǎn)工作臺總是動不了。解決方法：發(fā)現(xiàn)當出現(xiàn)線圈指令和SET,RST指令時需要注意控制的信號如何分配。問題二：在程序中添加多個移位指令時剛開始總是一直在移位。解決方法：在老師的指導下，發(fā)現(xiàn)要用上升沿或者下降沿脈沖實現(xiàn)單次的移

13、位，不能用常開觸點，同時注意寄存器的置位復位，注意寄存器的編號，多個移位指令中的移位寄存器之間是不會沖突的。問題三：在主程序中編寫手動程序的時候，手動程序會和主程序有沖突。解決方法：改進編程，添加多個約束條件，實現(xiàn)了在整個程序中手動和自動部分不會沖突。問題四：不能進行工步轉(zhuǎn)移或者功能的實現(xiàn)。解決方法：編程中注意輔助繼電器的編號，每一個都有特定的功能，避免重復。問題五：向五站發(fā)送工件是否合格的信息時，會發(fā)送錯誤信息。解決方法：將加工和氣缸復位分開，當檢測氣缸到位時在讀取X5的信號，同時要注意工件合格信號的傳遞。問題六：威綸觸摸屏打開時出行亂碼。解決方法：指定語言為東方語言，重新下載。問題七：程序

14、可以下載進PLC，但PLC不工作。解決方法：撥動PLC中的一個開關(guān)使PLC在RUN狀態(tài)下。問題八：檢測組件中的磁電開關(guān)位置有問題，使得檢測信息不準確。解決方法：人工干預。問題九：組態(tài)王中監(jiān)視燈的亮滅與實際情況不符合。解決方法：改編報警和正常狀態(tài)的顏色。問題十：電腦通過USB無法與PLC連接解決方法：一是設備的驅(qū)動是否安裝好，二是串口是否選擇正確。問題十一：組態(tài)王通訊不成功解決方法：一是檢查PLC參數(shù)是否設置正確，二是組態(tài)王和梯形圖編程軟件不能同時工作，需要將GX Developer軟件關(guān)閉。十、課程設計體會及小結(jié)十天的機電課程設計就要結(jié)束，第一天是薛老師給我們講解了任務安排，介紹了MPS系統(tǒng)的組成，各種元器件的原理和功能，一些指令的講解，同時給了我們一些參考資料。隨后第二天進入正題，開始著手進行設備的熟悉，程序的編寫練習，然后根據(jù)安排，進行了單站的自動程序的編寫，手動程序的編寫，威綸觸摸屏的學習和設計，組態(tài)王的學習，最后進行兩站的通訊聯(lián)網(wǎng)。機電課設的課程緊張而又充實，每天都能學習到許多有趣的知識，然我加深了對PLC的理解，提高對工步、線圈指令、移位指令、置位復位指令、計時器、計數(shù)器、上升沿下降沿、指令之間的串聯(lián)并聯(lián)的理解和