PLC课程设计--机械手电器控制系统设计

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1、 课程设计报告书课程设计报告书 课程名称：课程名称： PLC 技术与工程应用 课题名称：课题名称： 机械手电器控制系统设计 系部名称系部名称： 自动控制系 专业班级：专业班级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 2012 年 06 月 20 日 设设 计计 任任 务务 书书 设计目的设计目的： 1、 学习 PLC 电气控制系统的开发过程和系统设计思路； 2、 锻炼实际应用程序开发能力； 3、 提高电气制图、流程图绘制及办公文档编辑能力。 设计要求设计要求： 1、 使用 AutoCAD 软件绘制系统电气原理图； 2、 使用 MicroSoft Office Visio 软件绘制软件流程图； 3、

2、绘制输入输出表(I/O 表)； 4、 编制系统模拟调试工作步骤表，待模拟调试完全无误时， 才允许连接真实对象实际工作； 5、 源程序(含符号表，程序注释)应编辑在附录之中。 PLC 技术与工程应用课程设计报告书 I 目目 录录 目 录 . I 1 设计思路或方案选择 1 1.1 硬件组成 1 1.2 系统功能介绍 . 1 1.2.1 复位功能 . 1 1.2.2 连续单步运行 1 1.2.3 调试功能 . 1 1.2.4 报警功能 . 1 1.3 系统结构框图 . 2 2 硬件电路设计 3 2.1 本设计的电气原理图 3 2.1.1 输出接口电路电气原理图 . 3 2.1.2 plc 接线电气

3、原理图 . 3 2.2 I/O 分配表 4 3 软件设计 5 3.1 程序流程图 . 5 3.2 梯形图（见附录） . 5 3.3 触摸屏画面 . 6 4 程序调试 7 4.1 调试设备情况 . 7 4.2 遇到的问题与解决方法 . 7 5 心得体会 . 8 附录 1 参考文献. 9 附录 2 程序清单10 机械手电气控制系统设计 - 1 - 1 设计思路设计思路或或方案选择方案选择 1.1 硬件组成硬件组成 1. 西门子 S7-200 PLC CPU 型号 224xp 2. MCGS 触摸屏 3. 机械手臂硬件一套 4. 装有 STEP 7-Micro/WIN 软件和 MCGS 嵌入版开发软

4、件的电脑一台 5. 直流 24V 供电电源模块 6. 通信连接线、输入输出连接线若干 1.2 系统功能介绍系统功能介绍 1.1.2 2.1.1 复位功能复位功能 该系统有上电复位功能和手动复位功能，上电复位用于系统初始化时的 复位，保证系统是从定义的初始位置开始运行，即：右转到位、上行到位、 退回到位及手指张开到位同时满足。 手动复位适用于系统出现故障，停止运行，在维修人员排除故障后重新 开始运行系统时的复位，其复位后的状态和上电复位后的状态一致。 1 1. .2 2. .2 2 连续连续 单步运行单步运行 该系统设有连续单步功能切换按钮，当连续指示灯亮起时系统为连续运 行模式，系统执行完一个

5、循环步骤后继续执行下一循环，连续指示灯熄灭时 系统为单步模式，即：系统执行完当前循环后停止，若要继续执行下一循环 需再次按下启动按钮。 1 1. .2 2. .3 3 调试功能调试功能 系统还有调试按钮，即：按下调试按钮后，工作人员可以手动控制机械 手臂的运动，此操作需要的输入点较多，而 plc 上的输入点大多已被占用， 所以调试用 MCGS 触摸屏实现。 1 1. .2 2. .4 4 报警功能报警功能 当电机启动 30s 而行程开关还没有动作时， 系统将停止运行点亮故障报 警灯并复位所有电机输出点，若要系统继续运行需按下复位按钮复位后，系 统才能继续运行 PLC 技术与工程应用课程设计 1

6、.3 系统结构框图系统结构框图 S7-200plc cpu224xp MCGS触摸屏 西门子S7-200 plc 机械手臂 机械手电气控制系统设计 - 3 - 2 硬件电路设计硬件电路设计 2.1 本设计的电气原理图本设计的电气原理图 2 2. .1 1. .1 1 输出接口电路电气原理输出接口电路电气原理图图 输出接口电路电气原理图 (左图为驱动电路板，右图为输出接口电路板) 输出接口由两块电路板构成：驱动电路板和输出接口电路板。它们的功能是将 PLC 输出的控制信号用于驱动继电器动作，从而控制电动机正向或反向运行。输出 接口电路板上也设有光电隔离电路，可将内外电源隔离。 左图为驱动电路板电气原理图，继电器 A 吸合、B 释放，对应的电机正转；继 电器 A 释放、B 吸合，对应的电机反转；继电器 A、B 同时释放，电机停止运行； 不允许二者都吸合。右图为输出接口电路板电气原理图，当 PLC 输出的某路控制 信号有效时，对应的输出信号有效，从