课程设计-可编程序控制器应用实训.doc

可编程控制器课程设计 可编程控制器课程设计总体要求 1．课程性质 本课程设计是在学习了PLC基本指令、PLC功能指令和工业控制的人机界面这三门核心课程的基础上，通过课程设计的实践，系统地掌握在工业自动化控制系统中，PLC及计算机控制的设计和应用的知识，为今后从事专业技术工作打下基础。 2．课程目的 本课程以工业自动化控制系统的设计为主，设计由一些工业自动化设备组成的生产线的电气自动化控制系统。整体控制方案可以采用集中分散式控制方案，也可以采用链式分散控制方案。目的是使整个生产线保持节拍、协调作业，能够高效、稳定的工作，形成现代化的生产规模。 3．设计内容 工业自动化生产线是由一些自动化设备组成的，每一台设备在生产线中完成一部分工作，产品加工时通过运输工具在各台设备之间传递，因此这种自动化生产线也称为流水线。 本课程设计要求通过PLC实验装置模仿这种生产线的工作，一个PLC实验装置仿真一台生产设备，几台PLC实验装置组成整个生产流水线。根据要求，整个班级分成几个项目组，几个学生组成一个项目组，每个学生完成其中一台设备（一个实验装置）的编程和调试。 课程设计仿真生产线是一条零件加工流水线，主要由6台设备组成6个工作单元，中间有一些辅助设备和环节，可供6～8名学生组成项目组进行课程设计。下面简单介绍一下这些设备的加工过程。 第1单元：由传送带运输毛坯零件通过一个长度检测和分类的辅助设备。正常规格予以通过，超长的零件也可以通过，但要加以记号，以便进行2次加工，短的零件则报废剔除。可以加工的零件到达加工设备后，首先经过定位、夹紧、端面加工，然后再释放到传送带上输送到下一个工位。有记号的超长零件，则在完成上述加工后，再进行二次加工进入下一工位。 第2单元：输送来的零件进入一个三工位设备的上料工位（一工位），零件在上料工位排队，当有加工信号时，释放一个零件到待加工位，再由送料器送到加工工位（二工位），若加工工位上原来有零件，送料器同时将该零件送到卸料工位（三工位）。零件到达加工工位后，加工机构进行加工，加工完成后再等待送料器将该零件送到卸料工位，同时再送入下一个新零件；零件到达卸料工位后，卸料推杆将该零件推入传送带，向下一个工位输送。 第3单元：该零件的下一步加工是一台四工位旋转工作台，零件要安装到四工位旋转工作台需通过机械手来完成，机械手负责该四工位旋转工作台的零件的安装和取走。机械手控制程序是本步工作的重点。机械手的底座是一个旋转台，可以停留在上料传送带、四工位工作台的装卸料工位、下料传送带三个方向，机械手还可以进行升降、伸长缩短、夹紧放松运动。机械手的控制程序设计中要注意，对四工位旋转工作台，开始加工的1～4个零件都是先装料，不必卸料，把这种工作要求定为第一种控制模式。但是从第五个零件开始，必须先卸料再装料，以后连续工作也是这样要求，这是第二种控制模式。当有了停止信号后，要执行只卸料不装料的第三种控制模式。 第4单元：机械手将零件装到四工位旋转工作台的装卸料工位（一工位）后，旋转工作台转动90°，将零件送到钻孔工位（二工位）进行加工，完成钻孔加工后，等待机械手将下一个零件装到工作台的装卸料工位后，旋转工作台再转动90°，将该零件送到镗孔工位（三工位）进行加工，同时钻孔工位也对下一个零件进行加工。一、二、三工位都完成后，旋转工作台再转动90°，将第一个零件送到倒角工位（四工位）进行加工，4个工位都完成后，旋转工作台再转动90°，将这个零件送到装卸料工位（一工位）完成全部加工，等待机械手将这个零件取走。注意，四工位旋转工作台控制二、三、四工位的加工，也要有3种工作模式，即工位上有零件时才加工，没有零件就不加工。 第5单元：机械手将旋转工作台的零件卸料后，通过卸料传送带将零件传送到吊篮，吊篮上有一个计数器对进入吊篮的零件进行计数。满设定值后吊篮起吊，进行三个槽的化学处理过程。吊篮上升到顶后，向前移动到一号槽（去除表面油污）下降，在一号槽停留设定时间后，吊篮再次上升然后向前移动到二号槽（化学处理）下降，在二号槽停留设定时间后，吊篮再次上升然后再向前移动到三号槽（清洗干燥）下降，停留设定时间后，吊篮再次上升到中间位置停留设定时间，再升到顶后向前移动到卸料工位下降，吊篮倾翻，将零件倒入振动盘。 第6单元：零件在振动盘中排队到出口，出口处的光电传感器判别到有排列整齐的零件，立刻启动两轴自动装箱机到出口处夹住零件，将零件放入箱中的指定位置，自动装箱机不断的将出口处的零件依次放入箱子的各个部位，直到该箱子放满，再执行盖箱盖，换新箱子后，再进行装箱。 上述设备组成一条生产流水线，每个单元由一个学生设计、编程。但是，并不是每个学生编写了自己单元的控制程序，整个生产流水线就能够正常工作了，这里还有一个流水线的生产节拍问题，流水线如果采用链式控制，每个学生