1、 模拟化生产实验台模拟化生产实验台 “上料检测站上料检测站”课程设计报告课程设计报告 课课 程：程： 班班 级：级： 设设 计：计： 指导老师：指导老师： 时时 间：间： 1 上料检测站控制系统总体设计上料检测站控制系统总体设计 1.1 系统概括系统概括 该模拟生产线是由独立的六个工作站相互连接而成。它们分别是上料检测 站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站。这六个站连接成生产 线后可完成工件类别的检测、加工、搬运、安装和分类。 上料检测站功能：回转上料台将工件依次送到检测工位； 提升装置将工件提升并检测工件颜色。 系统采用西门子 S7-200，CPU 型号为 226，额定电压为
2、220V，系统的传动 以气动为主，气源为空气压缩机，工作压力为 1Mpa,公称容积为 10 升，控制面 板分别由开始、复位、特殊、手/自、单/联、上电、急停、停止组成，传感以光 电开关为主。 1.2 上料检测站说明及上料检测站说明及工艺工艺流程流程 本站为上料检测站，回转上料台将工件依次送到检测工位，提升装置将工件 提升并检测工件颜色，向后站发出信息。 此站的工作流程如图 1 所示。 图 1 上料检测站工作流程图 2 上料检测站控制系统硬件设计上料检测站控制系统硬件设计 2.1 PLC 选型选型 上料检测站采用 PLC 进行控制,而且 PLC 的型号均为 S7-200, S7-200 是一 种
3、小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的 自动化。S7-200 系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实 现复杂控制功能。因此 S7-200 系列具有极高的性能/价格比。S7-200 系列出色 表现在以下几个方面：极高的可靠性；极丰富的指令集；易于掌握；便 捷的操作；丰富的内置集成功能；实时特性；强劲的通讯能力；丰富的 扩展模块。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
4、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，运动系统。S7-200 系列 PLC 可提供 4 个不同 的基本型号的 8 种 CPU 供您使用，CPU 221226 各有 2 种类型 CPU，具有不同的 电源电压和控制电压。 此次设计采用了 CPU226, 该机集成 24 输入点，16 输出点，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。
5、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殊功能。 可完全适应于一些复杂的中小型 控制系统，CPU226 的外形如图 2 所示。 图 2 CPU226 的外形图 2.2 I/O 地址定义地址定义 在 PLC 接线及其编程中需要定义 I/O 地址，这样可以清晰简单的完成一系 列所期望的工作台运作。本工作站的 I/O 地址定义如下。 公共 I/O 地址定义如表 1 所示。 表 1 公共 I/O 地址定义 地址
6、 定义 I0.1I0.7 传感器输入 I1.0 开始 I1.1 复位 I1.2 特殊 I1.3 手/自 I1.4 单/联 I1.5 停止 I1.6 上电 I2.0I2.5 为通讯口 Q1.2Q1.7 为通讯口 Q1.2, Q1.3, Q1.4 对应后站的 I2.0, I2.1, I2.2 Q1.5 对应前站 I2.4 Q1.2 大工件颜色 Q1.3 小工件颜色 Q1.4 废品 Q0.1Q0.6 PLC 动作输入 Q0.7 开始灯 Q1.0 复位灯 Y014 停止灯 上料检测站 I/O 地址定义如表 2 所示。 表 2 上料检测站 I/O 地址定义 地址 定义 I0.0 有料 I0.1 白色 I0.5 上升到位 I0.6 下降到位 Q0.0 电机旋转 Q0.3 上升 2.32.3 系统电路系统电路 我们下面将对控制面板电路，传感器电路，电机电路，上料检测站电路进行 研究与探讨。 2.3.1 2.3.1 控制面板控制面板 1. 控制面板内容控制面板内容 控制面板有五个按钮开关、二个选择开关和一个急停开关。 (1)按钮 按钮 1：开始 按钮
