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1、目 录摘 要1一、课程设计概述31.1 可编程程序控制器(PLC)概述31.2 SIEMENS S7-200简介31.3 STEP7MICRO/WIN 编程软件简介3二、基于PLC 的机械手控制42.1 设计要求42.2 机械手控制流程图 52.3机械手各按键作用 52.4基于PLC 的机械手控制程序梯形图 62.5 问题及解决办法8三、基于PLC的刀库捷径方向选择控制93.1 设计要求93.2 刀库捷径方向选择控制按钮作用 93.3 刀库捷径方向选择流程图 103.4 刀库捷径方向选择控制梯形图 113.5 问题及解决办法14四、基于EM235 的步进电机调速系统144.1 设计要求144.
2、2 基于EM235 的步进电机调速系统按钮作用 144.3 基于EM235步进电机的调速流程图 154.4 基于EM235步进电机的调速程序梯形图 164.5 问题及解决办法19五、课程设计总结20六、参考文献21摘 要PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。而有关的外围设备，都应按易与工业系统连成一个整体，易于扩
3、充其功能的原则设计。PLC的应用领域,目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。关键词 可编程控制器 PLC 控制 应用AbstractPLC is a specialized in industrial environment and design of the application of the electronic device digital computing operations. It has high reliability and anti-interference ability strong,
4、 powerful, flexible, learn, and use, small volume, light weight, price cheap characteristics. build programs used in its internal memory, storage to perform the logic operation, order processing, timing, counting and arithmetic operation instructions, and digital or analog through the input and outp
5、ut, the control various types of machinery or the production process. And the peripheral devices, should according to easy and industrial system into a whole, easy to extend its function of the design principles.PLC application field, at present, PLC has been widely used in the domestic and foreign
6、steel, petroleum, chemical industry, electric power, building materials, machinery manufacturing, automotive, light textile, transportation, environmental protection, and cultural entertainment industries.Keywords plc control application一、 课程设计概述 1.1 可编程程序控制器(PLC)概述PLC(可编程序控制器)是一种数字运算操作的电子装置,专为工业环境设
7、计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。而有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。1.2 SIEMENS S7-200简介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
8、系统。 CPU 226： 24V DC电源，24V DC输入，24V DC输出，100230V AC电源 24V DC输入，继电器输出。本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2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。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特
9、殊功能。1.3 STEP7MICRO/WIN 编程软件简介STEP7MICRO/WIN 编程软件，强大的工控编程组态软件在Windows平台上运行的SIMATIC S7-200软件简单、易学能够解决复杂的自动化任务。可以快速进入，节省编程时间。具有扩展功能。基于标准的Windows软件(类似于Winword, Outlook等标准应用软件STEP 7-Micro/WIN编程软件为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。1、基本功能：STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的SIMATIC S7-200 PLC编程软件，简单、易学，能够解决复杂的自动化任务。适
10、用于所有SIMATIC S7-200 PLC机型软件编程。支持IL、LAD、FBD三种编程语言，可以在三者之间随时切换。具有密码保护功能。STEP 7-Micro/WIN提供软件工具帮助您调试和测试您的程序。这些特征包括：监视S7-200正在执行的用户程序状态，为S7-200指定运行程序的扫描次数，强制变量值等。指令向导功能：PID自整定界面；PLC内置脉冲串输出(PTO)和脉宽调制(PWM)指令向导；数据记录向导；配方向导。支持TD 200和TD 200C 文本显示界面 (TD 200向导)。二、 基于PLC 的机械手控制2.1 设计要求开始时，按下启动按钮SB后，机械手处于原始位置，Y3亮
11、，过2秒钟，变为放松状态，则Y1亮，Y7亮，准备2秒钟后。机械手开始顺序动作：1、机械手下降：延时1秒后，Y1灭，按SQ1，表示到下限位的检测信号，则Y2亮。2、机械手夹紧：延时3 秒后， Y3 亮，表示夹紧。3、机械手上升：延时1秒后，Y2灭，按SQ2，表示到上限位的检测信号，则Y4亮。4、机械手右行：延时1秒后，Y4灭，按SQ3，表示到右限位的检测信号，则Y5亮。5、机械手下降：延时1秒后，Y5灭，按SQ1，到下限位后，则Y6亮。6机械手放松：延时2秒后，Y3灭，Y7亮。7、机械手上升：Y6灭，按SQ2，到上限位后，则Y5亮，延时1秒，Y5灭。8、 机械手左移：按SQ4，到左限位后，则Y1
12、亮，回到原始位置2.2 机械手控制流程图 见图1 按SB启动Y3亮Y1 Y7亮Y1灭Y2灭Y3亮Y2亮Y4灭Y4亮Y8亮Y5灭Y5灭Y5亮Y6灭Y6亮Y3 Y7亮Y1亮 延时2秒 延时1s 按下SQ2 延时1s 延时3s延时1s按下SQ3 延时1s 按下SQ1延时2s延时1s 按下SQ2按下SQ4图12.3 机械手各按键作用 如下表所示启动按钮I0.0机械手左移SQ4(I0.4)机械手下降SQ1(I0.1)关断按钮I0.5机械手上升SQ2 (I0.2)机械手右行SQ3 (I0.3)2.4 基于PLC 的机械手控制程序梯形图 见图2图22.5 问题及解决办法该设计中较多的指令一开始令我有点混乱，
13、因为对该指令不熟悉，不能很好的正确使用，在程序调试中总是出现错误，后来画出来时序图，通过与同学的讨论以及合作，做种完成该程序，达到题目的要求。三、 基于PLC的刀库捷径方向选择控制3.1 设计要求加工中心刀库回台式模拟装置，上面设有8把刀，每把刀有相应的刀号地址，分别为1、2、8。刀库转动时，将由传感器测试其刀号位置，并由一只数码管显示当前刀号位置。当按下启动开关后，如果传感器没有找到任何刀，电机将按顺时针方向自动转动，直到指传感器检测到某把刀，电机停转。这时数码管将显示该刀号对立面的地址，即：若刀号是1，其对立面的为5。拔码开关用来选择刀号。选好刀号后，再按一下“送刀号”按钮，即可将所选择的
14、刀号送入程序。程序将对所选择的刀号与当前刀号进行比较、运算，然后指挥电机按照离当前刀号最近的方向旋转（即最捷径方向，正转或反转），转到所选刀号位置后，电机停转3.2 刀库捷径方向选择控制按钮作用 如下表所示名称输入点名称输出点启动按键I1.0刀库正转Q1.0送刀号按键I1.0刀库反转Q1.1停止按键I2.0数码显示Q0.0Q0.7传感器感应刀号地址I0.1.I0.7 I0.0发送刀号地址I1.2.I1.53.3 刀库捷径方向选择流程图 见图3N按I1.0开始读取当前刀号Vw16按I1.1送刀号Vw18Vw16=Vw18Y换刀结束Vw16Vw18Vw10=Vw16-Vw18Vw12=Vw16+8Vw10=Vw12-Vw18Vw104YNQ1.0得电 电机正转Q1.1得电 电机反转Vw16=Vw18换刀结束YNY图33.4 刀库捷径方向选择控制梯形图 见图4图
