plc的气缸接头自动组装机的设计
Keywords：PLC; man-machine interface; A5 servo drives 目录
引言 1
一、电控系统主要控制设备概述及选择 2
（一）PLC的概述及选型 2
（二）触摸屏的概述与选型 3
（三）A5驱动器的概述与选型 4
二、控制系统原理设计和硬件选择 5
（一）地址分配表 5
（二）PLC外围接线原理图 9
（三）控制系统其它电器元件的选择 11
三、控制系统软件设计 13
（一）程序的构成 13
（二）触摸屏组态 15
四、控制系统的软、硬件调试 17
（一）机台硬件的调试 17
（二）程序调试过程及结果 18
五、组装调试故障与分析 18
（一）0V与24V为连线 18
（二）气缸故障 18
（三）原点搜索时，电机不动作 19
结论 20
致谢 21
参考文献 22
附录 23
附录1：按钮灯的程序 23
附录2：工站自动段的程序 25
附录3：气缸手动与故障段程序 30
附录4：马达手动段程序 32
引言
近年经济的快速发展,中国世界第二大经济体的地位日益牢固。其中,工业发展所做贡献当为首位,中国已成为公认的世界工厂。工业的发展,各行各业对工人的需求量都在大幅度的提高。在生产部门中,劳动密集型企业工人工资是一笔很大的支出,而且成本在急剧上升。在保证产品质量的前题下,公司要想做更便宜的产品。唯一可走的路是降底生产成本,提高生产 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
效率。人工操作的速度是有限的。不管是哪一个工厂,哪一种产品，公司都不排除可以靠机器来操作的可能。越来越多的企业关注工厂自动化这一领域,也给这一行业带来了发展商机。非标自动化市场将快速增长,自动化产品运用深度持续增加。在自动化领域形成了集研发、生产、销售为一体的综合性服务平台。 这一行业的技术门槛相对要高一些,所以做到这一点并不容易,涉及到设计,生产,安装,现场调试及售后服务等诸多环节,企业团队的建设也就特别重要。 走过生存初期的企业,必将迎来行业的快速发展。
一、电控系统主要控制设备概述及选择
（一）PLC的概述及选型
1、PLC 概述
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
一般讲，PLC分为整体式和模块式两种。对整体式PLC，把一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等封装在一个箱体内，按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC，有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。
PLC是一种数字运算操作的电子装置，是直接应用于工业环境、用程序来改变控制功能、易于与工业控制系统连成一体的工业计算机。PLC具有以下几个显著的特点：
(1)可靠性高，抗干扰能力强
(2)功能强大，性价比高
(3)编程简易，现场可修改
(4)配套齐全，使用方便
(5)寿命长、体积小、能耗低
(6)系统的设计、安装、调试、维修工作量少、维修方便
(7)应用领域广泛
2、PLC类型及扩展模块的确定
随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和型号越来越多，功能日趋完善。从美国、日本、德国等国家引进的PLC产品及国内厂商组装或自行开发的PLC产品已有几十个系列，上百个型号。其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选择PLC产品，对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。一般来说，机型的选择主要指在功能上如何满足需要，而不浪费机容量。PLC的选择主要包括机型选择、容量选择、输入输出模块选择、电源模块选择等几方面，选择时主要考虑以下几点：
(1)PLC控制系统I/O点数的估算
I/O点数是衡量PLC规模大小的重要指标。根据被控对象的输入信号与输出信号的总点数，选择相应规模的PLC并留有10％～15％的I/O裕量。估算出被控对象的I/O点数后,就可以选择点数相当的PLC。一般少于250点可选用小型机,如果控制系统较大,输入输出点数较多,被控设备分散,就可选用大、中型PLC。
(2)存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。
(3)输入输出模块的选择
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，输出模块类型可分为晶体管输出、继电器输出、可控硅输出。根据PLC输出端所带的负载是直流负载还是交流型负载，是大电流还是小电流，以及负载要求的速度是低速还是高速等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或可控硅输出。合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。
（二）触摸屏的概述与选型
1、触摸屏概述
人机界面装置是操作人员与PLC之间双向沟通的桥梁，很多工业被控对象要求控制系统具有很强的人机界面功能，用来实现操作人员与计算机控制系统之间的数据交互。人机界面装置用来显示PLC的I/O状态和各种系统信息，接收操作人员发出的各种命令和设置的参数，并将它传送到PLC。触摸屏可以承担下列任务：
(1)过程可视化。在触摸屏上动态显示过程数据（即PLC采集的现场数据）。
(2)操作员对过程的控制。操作员通过图形界面来控制过程。如操作员可以用触摸屏画面上的输入域来修改系统的参数，或者用画面上按钮来启动电动机。
(3)记录功能。顺序记录过程值和报警信息，用户可以检索以前的生产数据。
(4)输出过程值和报警记录。如可以在某一轮班结束时打印输出生产报表。
引言 1
一、电控系统主要控制设备概述及选择 2
（一）PLC的概述及选型 2
（二）触摸屏的概述与选型 3
（三）A5驱动器的概述与选型 4
二、控制系统原理设计和硬件选择 5
（一）地址分配表 5
（二）PLC外围接线原理图 9
（三）控制系统其它电器元件的选择 11
三、控制系统软件设计 13
（一）程序的构成 13
（二）触摸屏组态 15
四、控制系统的软、硬件调试 17
（一）机台硬件的调试 17
（二）程序调试过程及结果 18
五、组装调试故障与分析 18
（一）0V与24V为连线 18
（二）气缸故障 18
（三）原点搜索时，电机不动作 19
结论 20
致谢 21
参考文献 22
附录 23
附录1：按钮灯的程序 23
附录2：工站自动段的程序 25
附录3：气缸手动与故障段程序 30
附录4：马达手动段程序 32
引言
近年经济的快速发展,中国世界第二大经济体的地位日益牢固。其中,工业发展所做贡献当为首位,中国已成为公认的世界工厂。工业的发展,各行各业对工人的需求量都在大幅度的提高。在生产部门中,劳动密集型企业工人工资是一笔很大的支出,而且成本在急剧上升。在保证产品质量的前题下,公司要想做更便宜的产品。唯一可走的路是降底生产成本,提高生产 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
效率。人工操作的速度是有限的。不管是哪一个工厂,哪一种产品，公司都不排除可以靠机器来操作的可能。越来越多的企业关注工厂自动化这一领域,也给这一行业带来了发展商机。非标自动化市场将快速增长,自动化产品运用深度持续增加。在自动化领域形成了集研发、生产、销售为一体的综合性服务平台。 这一行业的技术门槛相对要高一些,所以做到这一点并不容易,涉及到设计,生产,安装,现场调试及售后服务等诸多环节,企业团队的建设也就特别重要。 走过生存初期的企业,必将迎来行业的快速发展。
一、电控系统主要控制设备概述及选择
（一）PLC的概述及选型
1、PLC 概述
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
一般讲，PLC分为整体式和模块式两种。对整体式PLC，把一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等封装在一个箱体内，按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC，有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。
PLC是一种数字运算操作的电子装置，是直接应用于工业环境、用程序来改变控制功能、易于与工业控制系统连成一体的工业计算机。PLC具有以下几个显著的特点：
(1)可靠性高，抗干扰能力强
(2)功能强大，性价比高
(3)编程简易，现场可修改
(4)配套齐全，使用方便
(5)寿命长、体积小、能耗低
(6)系统的设计、安装、调试、维修工作量少、维修方便
(7)应用领域广泛
2、PLC类型及扩展模块的确定
随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和型号越来越多，功能日趋完善。从美国、日本、德国等国家引进的PLC产品及国内厂商组装或自行开发的PLC产品已有几十个系列，上百个型号。其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选择PLC产品，对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。一般来说，机型的选择主要指在功能上如何满足需要，而不浪费机容量。PLC的选择主要包括机型选择、容量选择、输入输出模块选择、电源模块选择等几方面，选择时主要考虑以下几点：
(1)PLC控制系统I/O点数的估算
I/O点数是衡量PLC规模大小的重要指标。根据被控对象的输入信号与输出信号的总点数，选择相应规模的PLC并留有10％～15％的I/O裕量。估算出被控对象的I/O点数后,就可以选择点数相当的PLC。一般少于250点可选用小型机,如果控制系统较大,输入输出点数较多,被控设备分散,就可选用大、中型PLC。
(2)存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。
(3)输入输出模块的选择
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，输出模块类型可分为晶体管输出、继电器输出、可控硅输出。根据PLC输出端所带的负载是直流负载还是交流型负载，是大电流还是小电流，以及负载要求的速度是低速还是高速等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或可控硅输出。合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。
（二）触摸屏的概述与选型
1、触摸屏概述
人机界面装置是操作人员与PLC之间双向沟通的桥梁，很多工业被控对象要求控制系统具有很强的人机界面功能，用来实现操作人员与计算机控制系统之间的数据交互。人机界面装置用来显示PLC的I/O状态和各种系统信息，接收操作人员发出的各种命令和设置的参数，并将它传送到PLC。触摸屏可以承担下列任务：
(1)过程可视化。在触摸屏上动态显示过程数据（即PLC采集的现场数据）。
(2)操作员对过程的控制。操作员通过图形界面来控制过程。如操作员可以用触摸屏画面上的输入域来修改系统的参数，或者用画面上按钮来启动电动机。
(3)记录功能。顺序记录过程值和报警信息，用户可以检索以前的生产数据。
(4)输出过程值和报警记录。如可以在某一轮班结束时打印输出生产报表。
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