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1、基于 PLC 的装配流水线控制 - 1 -江 苏 科 技 大 学毕业论文（设计）任务书学 院： 电子信息学院 专 业 电气工程及其自动化 学 号： 姓 名： 指导教师： 许运飞 职 称： 基于 PLC 的装配流水线控制 - 2 -2011 年 11 月 14 日基于 PLC 的装配流水线控制摘要 ： 本文主要是介绍 PLC 模拟控制在工业生产中的运用，要求学会使用组态软件和 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。通过 PLC 模拟控制和组态的监控，本文实现了装配流水线的控制和监视。关键词：PLC 控制；下位机执行
2、；上位机监控；组态监控基于 PLC 的装配流水线控制 - 3 -Based on PLC assembly line controlAbstract:This paper mainly introduces the PLC analog control in industrial production in the use requirement, learn how to use the configuration software and PLC ( SIMEINS S7-200 ) control system is connected with the lower machine, e
3、xecution, monitoring methods, building a complete assembly line simulation control system. Through PLC simulation control and configuration monitoring, this paper realizes the assembly line control and surveillance.Key word.PLC control; machine; computer monitoring; configuration monitoring基于 PLC 的装
4、配流水线控制 - 4 -目 录1 概述 42 硬件设计52.1 控制要求 .52.2 选择 PLC 的型号 .62.2.1 基本单元 .62.2.2 个人计算机（PC）或编程器 .72.3 输入输出接线表 .72.4 系统设计流程图 .73 软件设计 93.1 设计梯形图 .93.2 设计语句表 .134 调试结果 215 结束语 226 参考文献 23基于 PLC 的装配流水线控制 - 5 -1 概述在 PLC 问世之前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位，继电器控制系统有着十分明显的缺点。体积大、功耗多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差，尤其当生产工艺发生变化时，就鼻息重新设计、重
5、新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这种现状，1969 年美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台 PLC。随着 PLC 的不断发展增加了网络通信功能，发展了各种智能模块，增加了外部诊断功能。使 PLC 成为了现在工业控制领域的三大支柱之一。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。2 硬件设计2.1 控制要求：基于 PLC 的装配流水线控制 - 6 -图 2-1功能说明：装配流水线控制传 送 系 统 ， 用 异 步 电 动 机
6、 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 ， 工 件 开 始 在 传 送 带 移 位 。停 止 时 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 。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 。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
7、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
8、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 基本单元基于 PLC 的装配流水线控制 - 7 -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 的基本单元表 2.1-12.2.2 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
9、（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 3 S7-200CPU226
10、 24 16 7 个扩展模块S7-200CPU226XM 24 16 7 个扩展模块基于 PLC 的装配流水线控制 - 8 -等。本实验采用 S7200 CPU226 的可编程控制器2.3 输入/输出接线列表 表 2.3-1 面板 启动 复位 移位 A B CPLC I0.0 I0.2 I0.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2面板 D E F G HPLC Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7其中 I0.0 为系统启动按钮，I0.1 为移位按钮，I0.2 为复位按钮，Q0.1、Q0.2、Q0.3位 ABC 三个操作的输出，Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6 为模拟传送带的输出，Q
11、0.7 位模拟的仓库输出。2.4 系统设计流程图PLC 本身有多种程序设计语言，如梯形图语言、指令语句表语言、功能表语言等。其中梯形图语言沿袭传统的电气符号控制图，但简化了符号，编程容易且直观。根据设计要求具体流程图如下：程序启动按下开始按钮 I0.0流水线开始工作传送带 D 指示灯 Q0.3 亮基于 PLC 的装配流水线控制 - 9 -1 秒之后传送带 E 指示灯 Q0.4 亮，Q0.3 灭1 秒之后传送带 F 指示灯 Q0.5 亮，Q0.4 灭1 秒之后传送带 G 指示灯 Q0.6 亮，Q0.5 灭1 秒之后传送带 A 指示灯 Q0.0 亮，Q0.6 灭3 秒之后传送带 D 指示灯 Q0.
12、3 亮，Q0.0 灭, 3 秒之后传送带 B 指示灯 Q0.1 亮，Q0.0 灭3 秒之后传送带 C 指示灯 Q0.2 亮，Q0.0 灭3 秒后一轮完成，返回一开始的传送带指示灯 Q0.1 亮，Q0.7 灭闭合移位开关，传送带有 DEFG 依次点亮按下复位按钮 I0.1，系统复位再次按下启动按钮，程序再次启动图 2.4-13 软件设计3.1 设计梯形图基于 PLC 的装配流水线控制 - 10 -基于 PLC 的装配流水线控制 - 11 -基于 PLC 的装配流水线控制 - 12 -基于 PLC 的装配流水线控制 - 13 -基于 PLC 的装配流水线控制 - 14 -基于 PLC 的装配流水线
13、控制 - 15 -基于 PLC 的装配流水线控制 - 16 -基于 PLC 的装配流水线控制 - 17 -图 3.1-1 梯形图基于 PLC 的装配流水线控制 - 18 -3.2 设计语句表Network 1LD I0.0AN M0.1TON T37, +10Network 2 LD T37= M0.1Network 3 LD I0.1O M0.5= M10.0Network 4 LD M0.2= M10.6Network 5 LD M0.3= M12.4Network 6 LD M0.4= M13.2Network 7 LD M0.1SHRB M10.0, M10.1, +5SHRB M10.6, M10.7, +5SHRB M12.4, M12.5, +5SHRB M13.2, M13.3, +5基于 PLC 的装配流水线控制 - 19 -Network 8 LD M10.5O M11.3O M13.1O M13.7EU= M1.0Network 9 LD M1.1AN T58O M10.0= M1.1TON T47, +50Network 10 LD M1.1AN
