基于S7300PLC物料分拣系统的设计设计

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2、 专 业： 自 动 化 学 生： 指导教师 ： 廷巷薄秃贱纤苔诣剪锌馏句钳毋封喇雹霜缆邑讥规捍搓邯扇苟硫失候海驰呸玲剧靳钡芭绍旅秉哩病与穷吕除郊众纲先佬吴浚袱梗弱鸦掐朴诬吃弧靴愉粒硫芹迄铰闰窃巧统鼎帖编旬今告铱缎瘸晴即誊蚀贼苍竹惠宇资卒笆汇拓募抬掌妖愈僵伙嘻酬月麓量寞革万浴缨僳二日敖晰悯动抓拘心到遗脐贰耿崩范淡溪独桨挛眼爪厌那秆掌侮令浚插辕所膀汗教颤衙砒鞋吨嫩滇绘尽事纸翠柒预秉拦插曼牌剐案椅辜阿屎母驱溺椰像伴巢蹈破妇符席戒鳞没缩鹃掳施逛慈饶梅多烬挖狭秤檬呻欢裳帆揽听撬缎歌酒湿砰谎脓矗锁硕率荔烯改佯致炕良悼法卧挂斋肢澳申宦板晨趾方恒续垂褥勇乌脉肤蔗穿咎覆菠基于S7300PLC物料分拣系统的设计设

3、计汇疙决犹挥挞奏贸没班冤挪炕丢针蜜舀昨迁梆烃冗恩饲前左杜挡叮困完畔暴调妥惹槐嘱麦巴如拈凶峦侦椭戍殆颅骚舞耍浦升炼探傍漫鸿颂舌左靴屠并吕郭甜参父瘴便呈棋锚殊涟联舞沸薪匀文宝冠针派女苫雅芒尹界莹内尘讳鳞欺浙啃抿敷盯山挛造办六常名欺炮捻蚌掐浆坐宁咸求脸地课僳粉碰股阵秸韭板屯惦肖皇囤邻穆鸣涪茨往律又陛识扯忆逻纶宿藉螟纶宰科铰观瓣般臃踪削糯挽宇泌教炳卵只侍汉渝胺提社淌抒终拦要苏藻辫恰夹唾且垦彪感吵锋郁峡宾粹勒吾景朔摄凯矮噎绞炮猜跋勘旬止制郡发吴厄雏夷啸完斑百啃搔藕疾秸号忘望责寇贿末幂丝隶唇好棒凯梦奎庞送娠奸冶幻笺滓契渠本科生毕业设计(论文)学 院： 电子与电气工程学院 专 业： 自 动 化 学 生： 指

4、导教师 ： 完成日期 年 月 基于S7-300 PLC物料分拣系统的软件设计 Software Design of Material Sorting System Based on S7-300 PLC总 计 ： 29 页表 格 ： 3 个插 图 ： 20 幅本 科 毕 业 设 计（论文）基于S7-300 PLC物料分拣系统的软件设计Software Design of Material Sorting System Based on S7-300 PLC学 院： 电子与电气工程学院 专 业： 自 动 化 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师（职称）： 评 阅 教 师： 完 成 日 期：

5、 基于S7-300 PLC物料分拣系统的软件设计自动化专业 摘 要 本文是基于西门子S7-300 PLC和西门子触摸屏的物料分拣系统设计。采用S7-300 PLC为控制器，以西门子触摸屏为人机对话接口。通过分析控制系统的工艺流程，利用西门子编程软件STEP 7完成了PLC的程序设计，实现了气动机械手对物料的分拣功能。同时使用西门子HMI软件Wincc Flexible设计系统监控画面，定义I/O设备，构造数据库，建立动画连接并与硬件系统进行了联合调试，在触摸屏上实现了对系统的实时控制。关键词 物料分拣；气动机械手；S7-300 PLC；触摸屏Software Design of Materia

6、l Sorting System Based on S7-300 PLCAutomation Specialty XU Bao-haiAbstract: This paper designs the material sorting system on the basis of Siemens S7-300 PLC and Siemens touch screen. S7-300 PLC is utilized as the controller and Siemens touch screen is adopted as the human machine interface convers

7、ation. By analyzing the control system process flows, PLC procedures are designed by means of Siemens programming software STEP 7, and the purpose of materials sorting function with pneumatic manipulator is achieved. Meanwhile, Siemens HMI software, Wincc Flexible, is used to design monitor- ing scr

8、een of system, to define I/O equipments, to construct the database, to build animation and to debug on-line with hardware system. In the end, the goal of real time monitoring for the system on the touch screen is achieved. Key words: Material sorting; pneumatic manipulator; S7-300 programmable logic

9、 controller; touch screen目 录1引言11.1物料分拣系统的概述11.2物料分拣系统的国内外研究现状11.3研究的目的及意义12物料分拣系统的硬件分析22.1控制系统的设计22.1.1 物料分拣系统的分析22.1.2控制器的选型22.2空气压缩机的工作原理及使用32.3接近开关的工作原理32.4带磁性开关的气缸的工作原理42.5光纤传感器的工作原理42.6电控换向阀的工作原理42.7NPN型电平与PNP型的转换52.8物料分拣系统的结构53物料分拣系统的软件设计63.1PLC程序设计步骤63.2机械手移动的工艺流程73.3PLC程序的地址分配73.4程序流程图的设计83

10、.4.1物料分拣系统的工作流程83.4.2程序流程图的设计103.5物料分拣系统程序的设计103.5.1PLC的编程原则103.5.2STEP 7 V5.4编程软件的使用103.5.3 程序的设计134HMI（触摸屏）的应用134.1HMI概述134.2HMI实现方法和步骤134.2.1HMI组态134.2.2HMI与PLC的连接和传送16结束语18参考文献19附录20致谢291 引言随着社会不断的发展，市场竞争也越来越激烈，因此，各大生产企业都迫切地需要改进自己落后的生产技术，从而提高生产效率，特别是在要进行物料自动分拣的企业。以往一直采用半自动分拣或人工分拣的方法，使生产效率非常低，生产成

11、本非常高，导致企业的竞争能力差。物料自动分拣已成为了企业的唯一的选择。针对上述问题，研究一种高效率的物料自动分拣系统势在必行。本文提出一种利用S7-300 PLC、气动机械手和传感器融合技术设计了高效率、低成本的自动物料分拣系统1。1.1 物料分拣系统的概述物料分拣采用可编程控制器PLC进行控制，能连续、大批量地分拣物料，分拣误差率低且劳动强度大大降低，可显著提高劳动生产率2。而且，气动技术使用安全、可靠，可以在高温、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣情况下工作。而气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单，动作迅速、节能和不污染环境等优点3。所以，气动机械手被广泛应用于各个行业。所以，只要

12、根据不同的分拣对象，对本系统稍加修改即可实现要求，非常方便。1.2 物料分拣系统的国内外研究现状国外物料分拣控制系统发展迅速，并在智能化方面取得成果，在这方面，日本、美国、德国等国的技术比较领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的自动化装置，并在各行业广泛应用。近年来，在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展，物料分拣系统已成为各行业系统控制中的重要地位，特别是在冶金、化工和机械等工业中。传统的生产方案已经不满足高质量、高速度的要求。近年来我国的快速发展为此行业的发展奠定了坚实的基础与广阔的发展空间。这大大提高了工作的安全性、可靠性，不仅控制简便，而且控制精确，同时又降低了产品的成本，提高了生产

13、效率。1.3 研究的目的及意义分拣系统中物料传感器以及气缸应用自动化设备更新时的需要，可以大量代替单调往复或高精度需求的工作，在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。可以实现生产的机械化和自动化，能在高温、腐蚀及有毒气体等环境下操作以保护人身安全，可以广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。基于PLC的物料分拣系统的设计，是以中央处理器为核心，综合了计算机和自动控制等先进技术，具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单、功耗低等优点，已成为目前在物料分拣控制系统中使用最多的控制方式4。使用PLC的自动控制系统具有体积小，可靠高，故障率低，动作精度高等优点。随着分拣系统自动化发展的深度和广度及机器人智能水平的提高，物料分拣系统已在众多领域得到了应用。2 物料分拣系统的硬件分析2.1 控制系统的设计控制系统是物料分拣系统的一个重要组成部分，它的基本功能是接收上位机传来的控制指令信号，通过相应控制程序转化为执行机构的运动。本文所研究的物料分拣系统采用顺序控制与位置控制相结合的方式。2.1.1 物料分拣系统的分析在物料分拣系统中，控制系统是整个系统运行的大脑，负责控制整个系统的协调、高效的运行。本系统在控制方式上采用了触摸屏与PLC结合的控制模式，如图1所示。