SKPLCⅢ编程和调试毕业论文..docx

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1、毕业论文论尊目：SK PLC m编程与调试 系 专 姓 学别:业:名:号:机电工程系生产过程自动化指导老师： 完成日期：目录第一章：PLC产生及发展第一节：PLC的产生1第二节：PLC发展趋势2第二章：PLC的应用第一节：开关量逻辑控制 3第二节：模拟量过程控制4第三节：机械件位置控制4第四节：现场数据采集处理4第五节：通信联网，多级控制4第三章：设备及其元器件第一节：各传感器5第二节：气动回路各组成元器件 7第四章：程序第一节：送料模块的控制8第二节：工件自动识别检测模块的控制 10第三节：推料模块的控制11第四节：龙门机械手模块控制12第五节：指示灯控制15第六节系统工作流程控制16第五章

2、：设备调试第六章：设备技术图纸第一节：气动控制回路图30第二节：PLC控制回路图30第七章：结束语第一章：PLC的产生及发展第一节：PLC产生20世纪20年代起，人们把各种继电器、定时器、接触器及其 触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械， 这就是大家所熟悉的传统的继电接触器控制系统。由于它结构简单、 容易掌握、价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，因而使用面甚 广，在工业控制领域中一直占主导地位。但是以各种继电器为主要元 件的电气控制线路可能需要成千只继电器来构成，需要使用成千上万 根导线来连接，安装这些继电器需要大量的继电器控制柜，且占据大 量的空间。运行时，又产生大量

3、的噪声，消耗大量的电能。为保证控 制系统的正常运行，需要安排大量的电气技术人员进行维护。系统出 现故障，排除故障又非常困难。尤其是在生产工艺发生变化时，可能 需要增加很多的继电器或控制柜，系统改造的工作量极大。所以通用 性和灵活性较差。到20世纪60年代，由于小型计算机的出现和大规模生产及多机 群控的发展，人们曾试图用小型计算机来实现工业控制的要求，但由 于价格高，输入、输出电路不匹配和编程技术复杂等原因，一直未能 得到推广应用。20世纪60年代末，美国的汽车制造业竞争激烈，各生产厂家的 汽车型号不断更新，它必然要求加工的生产线亦随之改变，以及对整 个控制系统重新配置。为抛弃传统的继电接触器控

4、制系统的束缚，1968年美国通用汽 车制造公司（GM）公开招标，对控制系统提出具体要求，归纳其要 求，其核心是：该设备要使用计算机技术，能让以前的电气技术人员 很容易掌握的编程语言，该设备与被控制设备连接方便，不需要使用 特别的供电方式。根据这些要求，美国数字设备公司（DEC公司）于1969年研制 开发出了世界上第一台可编程序控制器PDP-14,并在GM公司的汽车 生产线上首次应用成功。当时人们把它称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）,简称PLC,可编程序控制器由此诞 生。第二节:PLC发展趋势随着PLC应用领域日益扩大，PLC技术及其产品结构都

5、在不断改 进，功能日益强大，性价比越来越高。（1）、在产品规模方面，向两极发展。一方面，大力发展速度更 快、性价比更高的小型和超小型PLC。以适应单机及小型自动控制的 需要。另一方面，向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。 随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断 发展，人们对PLC的信息处理速度要求也越来越高，要求用户存储器 容量也越来越大。（2）、向通信网络化发展PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC 之间的联网通信、PLC与上位计算机的联网通信已得到广泛应用。目 前，PLC制造商都在发展自己专用的通信模块和通信软件以加强PLC 的联

6、网能力。各PLC制造商之间也在协商指定通用的通信标准，以构 成更大的网络系统。PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的组 成部分。（3）、向模块化、智能化发展为满足工业自动化各种控制系统的需要，近年来，PLCF家先后 开发了不少新器件和模块，如智能I/O模块、温度控制模块和专门用 于检测PLC外部故障的专用智能模块等，这些模块的开发和应用不仅 增强了功能，扩展了 PLC的应用范围，还提高了系统的可靠性。（4）、编程语言和编程工具的多样化和标准化多种编程语言的并存、互补与发展是PLC软件进步的一种趋势。 PLC厂家在使硬件及编程工具换代频繁、丰富多样、功能提高的同时, 日益向MAP（制造自动

7、化协议）靠拢，使PLC的基本部件，包括输入输 出模块、通信协议、编程语言和编程工具等方面的技术规范化和标准 化。第二章：PLC应用第一节：开关量逻辑控制开关量逻辑控制是PLC最基本的应用，即用PLC取代传统的继 电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。如机床电气控制电、动机 控制注、塑机控制电、镀流水线电、梯控制等。总之，PLC既可用于 单机控制，也可用于多机群和生产线的控制。第二节：模拟量过程控制除了数字量之外，PLC还能控制连续变化的模拟量，如温度、压 力、速度、流量、液位、电压和电流等均为模拟量。通过各种传感器 将相应的模拟量转换为电信号，然后通过A/D模块将它们转换为数字 量送到PLC内

8、部CPU处理，处理后的数字量再经过D/A模块转换为 模拟量进行输出控制。若使用专用的智能PID模块，可以实现模拟量 的闭环过程控制。第三节：机械件位置控制位置控制是指PLC使用专用的位置控制模块来控制步进电机或 伺服电机，从而实现对各种机械构件的运动控制，如控制构件的速度、 位移、运动方向等。PLC的位置控制典型应用有机器人的运动控制、 机器手的位置控制、电梯运动控制等。PLC还可与计算机数控(CNC) 装置组成数控机床，以数字控制方式控制零件的加工、金属的切削等， 实现高精度加工。第四节：现场数据采集处理目前PLC都具有数据处理指令数据、数据传输指令、算术与逻辑 指令和循环位移与移位指令，所

9、以由PLC构成的监控系统，可以方便 地生产现场的数据进行采集、分析和加工处理。数据处理器通常用于 诸如柔性制造系统、机器人和机器手的控制系统等大中型控制系统中。第五节：通信联网、多级控制PLC与PLC之间、PLC与上位计算机之间通信，要采用其专用通 信模块，并利用RS-232C或RS-422A接口，用双绞线或同轴电缆或光 缆将它们连成网络。由一台计算机与多台PLC组成的分布式控制系统, 进行“集中管理，分散控制”，建立工程的自动化网络。PLC还可以 连接CRT显示器或打印机，实现显示和打印。第三章：设备及其元器件第一节：各传感器1、电容传感器（型号：XL-QM18M-8N1）电容式传感器的电容

10、检测元件是根据E1筒形电容器原理进行工作 的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒 之间充以介电常数为e的电解质时，两E1筒间的电容量为C=2TI eL/lnD/d,式中L为两筒相互重合部分的长度;D为外筒电极的直径;d 为内筒电极的直径;e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e 是基本不变的，所以电容式传感器具有使用方便，结构简单和灵敏度 高等特点。将用于工件的正面与反面的判断。电感式传感器由三大部分组成:振荡器、开关电路以及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致金属震荡器衰减，以至停振。振荡器

11、振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换 成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。 光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。将用于颜 色的辨别。第二节：气动回路各元器件1、组建一个PLC-气动系统回路该系统能根据控制信号执行相关的动作2、二联件套3、电磁阀组4、执行气缸5、单向节流阀第四章：程序第一节：送料模块的控制1、状态流程图B0-T-010-1-2XI2、送料模块的自动控制程序M80020 I ISET SO初始状态3STLso初怕状恣4X003| IX

12、024_JJ2fSETS10迥昇关般点L8STLS10STL SH 18ZY001)电机反转Y003)电机1 氏湮 运行X024201|-受希末端的点50）初始状态(RET(EITO第二节：工件自动识别检测模块的控制1、光电开关：辨别黑色与白色（对白色有反应），PLC对应的触点是XO23。电感传感器：辨别金属与非金属（对金属有反应），PLC对应的触点是X022o电容传感器辨别有工件经过与没工件经过（对工件经过有反应），PLC对应的触点是X021o2、颜色和金属自动识别程序X023SETM123X0222SETM122X021SETM121ni23 ni22ni23 M122ZH102 百色S3

13、腕T IH123 JU22ZM103 G52!K工件正反面自动识别程序K1coK2 eM201 开口向上M200)开口向下:推料模块的控制推料自动控制程序第四节：龙门机械手模块控制1、状态流程图7 118 Jp2910 PJ1211 4-31213 PJ1314 -p1516 J1417 -p518 I19 1520 62122 PJ1623 -1-72425 rjiT26甲82728 QJ1829 一-93031 PJ1932 干?103334 102、龙门机械手模块的自动控制程序X024SETS1O传应器SETYOU 无杆aj右RSTYO1O 1无杆II左 侈X020SET S1219S1

14、2SETYO15RSTYOMK20 rsSETS13S13Y012 吸盘向上RST Y013 职建向下TO 12 吸氐向上X013SETRSTSETSTLRSTYOlt 无杆id右Y010 无杯就左S19S19YOU 无捋*1右第五节：指示灯控制1、绿灯亮的控制程序2、红灯亮的控制程序SETRSTY004:灯Y005 绿灯3、红灯闪烁的控制程序X006X003/底M8013第六节：系统工作流程控制1、系统组成自动分拣传送生产线由间歇式送料装置、输送带、推杆装置、 械手等机械装置以及配套的电气控制系统、气动回路组成。2、系统工作流程制品经间歇式送料装置依次放置在输送带上，输送带在电动机的 驱动下

15、将制品向前输送。制品将传感器检测后，制品开口向下经推杆 装置推入指定回收箱。金属制品与非金属制品送到输送带末端由龙门机械手吸走，再由龙门机械手逐个分开回收到指定回收箱。3、控制要求（1）自动运行A、按下启动按钮S B 1、送料装置、推料装置的初始状态。初始状 态满足执行步骤B,不满足则红色指示灯HL2闪烁且自动熄灭。送料装置初始位置：送料装置气缸活塞杆内缩；推杆装置初始位置：推杆气缸活塞杆内缩。B、送料装置内有在制品执行步骤C,无制品则红灯闪烁。期间若有 制品放入则执行步骤C,延时10秒无制品则红灯熄灭。C、送料装置推出制品，输送带启动运行，制品在经过检测点时，通 过传感器进行检测、识别根据检

16、测结果，分别进行步骤D或E。D、若检测为反面放置的制品，则制品到达推杆工作位时输送带停止, 推杆动作将制品推入回收箱。推杆复位后，送料装置推出下一制品， 输送带重新启动运行。E、若检测为正面放置的制品，输送带继续运行，制品到达传送带端 部后传送带停止，根据检测结果分别为白色塑料、白色金属、黑色塑 料。再由龙门机械手夹走，在1号工位为白色塑料、2号工位为白色 金属、3号工位为黑色金属。制品分类完成，送料装置又推出下一制 品，输送带重新启动运行。F、只要送料装置内有制品，系统则不停地CE所诉的步骤对制品进 行分拣于传送。G、正常运行过程中，绿灯常亮（2）自动运行停机按下停止按钮，系统执行完当前分拣

17、传送任务后送料装置不在推出制品，机械手等执行机械手返回初始位置后停机。绿灯灭。（3）安全与保护A、紧急停机按下紧急停止按钮，系统各执行机构立刻停止工作，红色指示灯闪烁。（4）原点回归紧急停机再启动必须对系统进行复位操作。按系统复位按钮，传 送装置、推杆装置返回原点位置。4、程序（1）状态流程图1呼。2346789101112131415161718192022 A， |23 -1-102425 J1726 -1-112728 rjzo29 干 123031 rjzi32 -1-133334 |J2235 -L143637 PJ2338 -1-153940 3441 -4-164243 Q544

18、 -174546作647 -1-1848（3）系统工作流程自动控制程序SET Y001Y003H201汗口SETS12M200X02330fSET M123SET Ml22X02543殂位S!978SET YOU第仔右移KST YOIO治台左移XO16SET S1580| I 冒台右限 立SETY0138690RSTSETSTLY012 职盘的上S16S16SET Y015吸盘吸RST Y014K2014S17(STL S!7SET Y0121吸盆向上RSTY013 吸盘向下S23)YOH 峡盘放Y015 吸盘吸K20 3)16130 | |SET S24133STL S24134SET Y0

19、12眼街向上RST Y013)崂园向下136X017 赢 位SET S25139STL S25140SETY010 台台左秒KST YOU台白右移K20T7S26149STLS26150ZRSTY010Y015金臼左移贝拗琛M500ZRST CO ClK10T8168 卜SOM123M122”2 T I1 HZM100 日色金诲175M123tPFM122T F(101色金便178M123Ml 22 *【102 色笏胶26927!X003FF关投fBSETSETRSTSETY005镖灯Y004 红灯Y004 红灯YO27ClS10S1OYOM职盘放Y012V3盘向上SilSilY010 ：e白

20、左移you 骨色右移S12S12Y005操灯Y004红灯Y004红灯第五章：设备调试将程序输入设备的三菱PLC中，根据实际情况修改程序的内容， 调整各传感灵敏旋钮或安装固定螺幺幺，观察传感器的检测结果。根据 系统图，用气管将各相关的元器件连接上，手动动作电磁阀的手动按 钮，观察各气动元器件会不会漏气，还要气动的动作方向。多实验几 次，最后观察能不能整个系统运行下来第六章：设备技术图纸第一节：气动控制回路图第二节：PLC控制回路图码码码启停复 黑器琴动止位模模棍器滑故台障 . 2 2耳3 a技UI 按钮 按钮 Z相 noA相 isO-1什粉测件恁器 送科&r后K位 推料H前限位- 及带末群传尊器

21、 颜色辨别 材质辨别 姿势辨别 吸盘下限位眼位2，du /xi)；2 3 XI 5X6*G而品2|祢X15j一 J . 一 PLC FX2n-48MR-OOIY20h?f 122呵忸:呻亟|Y0|2Y3Ij(lY4j、5 . &Y6Y7moyn|Yi2|rjafIff !抒变频器低速 变共器高速 变貌需反转 变频膘正转停运报 止行警 指指好 示示呜 灯灯器滑滑啜吸吸%台台At盘at a左右上下放吸移移升降为-!0 I - I -第七章：结束语PLC实用性很强，也很先进的一门技术，光在大学三年里，学到 的那些知识，。踏入社会是远远不够，需要有个平台，若是说，直接 进入工厂去实践才会慢慢憧得，只会理论知识，操作只是似慌非慌， 那可能就算让你进去也是从电工做起，更不用说让你去接触项目了， 这个机会根本都没有的，首先你要是从事PLC这个行业，那么你能够 独立编程，独立操作一个工业链自动化编程。需要一个平台自己去入 门。因为pic不单单是指编程，有一个整体的自动化输入输出，通信, 编程，控制等等。随着科技的发展，社会上的产业结构已发生调整， 逐渐有劳动力密集型转化为技术密集型，大量的新设备被采用，而这 些设备很多都有PLC控制或有关。使PLC向用于连续生产过程控制的 方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。