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1、科信学院课程设计说明书课程设计说明书（2014 /2015 学年第一学期）课程名称 ： 测控系统工程设计 题 目 ： 工件尺寸检测单元 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 设计周数 ： 2 周 设计成绩 ： 2015 年 1 月 15 日1、 课程设计目的课程设计目的 本设计采用 PLC 进行编程实现传送带机械手、传送带等元器件协调工作，对工件进行 检测。通过力控设计来监控 PLC 程序的运作。 2、 课程设计正文 2 2、1 1 课程设计的原始数据和主要任务课程设计的原始数据和主要任务 本装置集成 PLC 技术、位置控制、传感器控制、PLC 编程、步进电机、电磁阀开关量 与时
2、序逻辑控制技术，实现机械对执行机构行程范围内物体抓取、搬运等操作。 工件尺寸检测本体部分包括检测装置、检测台面、90机械搬运手、传送带 4 部分组 成。手抓采用气动结构，用电磁阀的得电和失电来控制气缸的动作，从而来控制手抓的张 开和加紧。通过步进电机和手抓的组合来实现实验样件的夹取和搬运等动作。 操作人员可以电脑来给 PLC 发送各种指令，包括复位、启动、停止，手动控制部分的 运动，同时监控模型的实时运行状态，所以运行之前，要保证电脑和 PLC 之间的通讯正常。动作要求：传动带上传感器检测到有工件通过时，阻拦杆放下，拦截，等待机械手搬 运。机械手从传送带上把工件放到工件检测台面，检测台面开始转
3、动，总共四个位置，转 到那个位置，那个位置对其工件进行尺寸检测，依次为孔深、直径、高度，对应的数据会 传送到力控中，检测完毕，机械手把工件放到传送带上。2 2、2 2 技术要求：技术要求：（1） 、按照动作要求编写 plc 程序。（2） 、按照设备形状和动作画出监控画面以及动作同步。（3） 、实现力控和 plc 的通信，达到画面与实际动作同步。2 2、3 3 实验原理实验原理当传送带输入端传感器检测到有工件进入时，传送带电机停止运转，传送带气挡阀使工 件停在相应位置，机械手一运作，工件送至四工位检测装置，依次对工件进行孔深、直径、 高度检测。完成后机械手在将工件送至传送带，传送带电机开始工作，
4、当传送带输出传感 器检测到工件到来时，传送带电机停止运转，机械手二将工件送至下一个传送带。2 2、4 4 I/0I/0 地址分配表地址分配表本实验中用到的机械手包装单元 PLC 部分输入输出点配置表如下表所示： PLCPLC 硬件地址配置表硬件地址配置表 项 目 号SZBS-Z13020 项目名称机电一体化制造综合实训系统单元名称尺寸检测模块单元PLC 型号CPU224XP + EM253 +EM223 +HMI(TPC1062KX) 硬件厂商西门子 昆仑通态从站号4 通讯协议Modbus-RTU输入状态输入状态输入点输入点信号信号说说 明明 ONONOFFOFFI0.0MSTART单机启动有
5、效无效I0.1MSTOP单机停止有效无效I0.2CEMG紧急停止有效无效I0.3M/A单/联机有效无效I0.4PWR-ON单元启动有效无效I0.51EL+90搬运机械手一正向限位机械开关（四工位侧）有效无效I0.61EL-90搬运机械手一负向限位机械开关（皮带机侧）有效无效I0.72EL+90搬运机械手二正向限位机械开关（下一单元皮带机侧）有效无效I1.02EL-90搬运机械手二负向限位开关（本单元皮带机侧）有效无效I1.13ORG四工位检测装置原点信号光电开关有效无效I1.2SEN1四工位检测装置工件检测光电开关有效无效I1.3SEN2皮带机工件进入对射光电开关有效无效I1.4SEN3皮带机
6、工件输出对射光电开关有效无效输出状态输出状态输出点输出点信号信号说说 明明 ONONOFFOFFQ0.01CP90搬运机械手一脉冲信号(细分 6400)Q0.12CP90搬运机械手二脉冲信号（细分 6400）Q0.21DIR90搬运机械手一脉冲方向信号有效无效Q0.32DIR90搬运机械手二脉冲方向信号有效无效Q0.5ASTART联机启动有效无效Q0.6HLALM报警指示灯有效无效Q0.7M4皮带机电机有效无效Q3.0YV190搬运机械手一垂直升降电磁阀有效无效Q3.1YV290搬运机械手一手爪电磁阀有效无效Q3.2YV390搬运机械手二垂直升降电磁阀有效无效Q3.3YV490搬运机械手二手爪
7、电磁阀有效无效Q3.4YV5四工位检测装置孔深检测传感器升降电磁阀有效无效Q3.5YV6四工位检测装置高度检测传感器升降电磁阀有效无效Q3.6YV7外径检测传感器垂直气缸电磁阀有效无效Q3.7YV8外径检测传感器手爪气缸电磁阀有效无效Q4.0YV9传送带气档电磁阀有效无效AIW0A+位移检测传感器电压信号输入AIW2B+位移检测传感器电压信号输入PCU1PCU1P03CP四工位检测装置旋转料库脉冲信号（细分 6400）P13DIR四工位检测装置旋转料库脉冲方向信号有效无效PIO2PIO2AIW4A+位移检测传感器电压信号输入2.52.5 PLCPLC 程序设计程序设计2.62.6 系统运行画面
8、如下图所示：系统运行画面如下图所示：2.82.8 组态控制程序：组态控制程序：3.3.课程设计总结或结论课程设计总结或结论紧张的一两，奋战的一两，经过和同学的努力虚拟仪器课程设计终于完成了。通过这两周的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，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。通过这次对数字时钟设计，是
9、我认识到有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。 这一周的课程设计，使我在以后的学习和生活上都受益匪浅。总得说来：这次课程设计是一次所学知识与实践相结合的体验，也进一步巩固了这学期的学习的有关知识，同时也为以后的工作打下扎实的基础。指导老师对我们进行了无私的帮助从他们身上学到了很多东西知识，我们从知识上，精神上的丰收更加。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！5 5、参考文献、参考文献1 殷洪义主编 可编程序控制器选择设计与维护 机械工业出版 2004 年 3 月2 刘志刚主编 可编程控制技术与应用 冶金工业出版社 2011 年 1 月3 杨公源 黄琦兰 可编程控制器应用与实践 清华大学出版社 2007 年4 张进秋 可编程序控制器的原理及应用实例 机械工业出版社 2004 年5 程玉华 西门子 S7-200 工程应用实例分析 电子工业出版社 2008 年6孙华 周卫宏 监控组态软件及其应用技术 哈尔滨工业出版社 2005 年课程设计评 语课程设计成 绩指导教师（签字） 年 月 日
