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信息与电气工程学院 课程设计说明书 （2011 /2012 学年 第 1 学期） 课程名称 ： 《可编程序控制器应用》课程设计 题 目 ： 加工和传送单元控制 专业班级 ： 电气0803 学生姓名 ： zhw 学 号： 指导教师 ： 设计周数 ： 2周 设计成绩 ： 2012 年 1 月 6 日 1、课程设计目的 1.掌握PLC控制的基本原理, 掌握步进电动机的驱动、传感器的原理及使用。 2. 掌握采用远程I/O通信网络系统实现了加工传送的PLC顺序控制。 3.熟悉PLC梯形图编程语言的运用，提高个人的动手能力。 2、原始数据及主要任务： 加工单元：当工件被送到锁紧槽后，拉缸向后，将工件锁紧，然后钻机启动，并缓慢下降，当到达规定位置后钻机上升，升至顶端后停转，这时拉缸复位向前，并发出信号，将控制权移交给下一站。 传送单元：接到信号后，旋臂顺时针旋转180°，当到达工件上方时，旋臂下降，再抽真空，工件被吸住后，旋臂上升至顶端，并逆时针旋转180°后旋臂真空释放将工件放置在立体仓库的接料库位上，为下次动作作准备。 技术要求：加工单元：1、钻机旋转 2、钻机上下运动 3、锁紧槽锁紧（既拉缸向后）后，钻机才能旋转并下降 4、锁紧槽释放后要发出一个信号给下一站 传送单元：1、旋臂做上下运动。2、旋臂顺时针或逆时针转180°。3、用真空吸取工件。 3、可编程序控制器概述 可编程序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储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，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联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。 系统分析 4.1本单元由拉缸（锁紧槽）和电机组成。拉缸由气压控制动作，转机能够上下移动。 4.1.1当工件被送到锁紧槽后，拉缸向后，将工件锁紧，然后钻机启动，并缓慢下降，当到达规定位置后钻机上升，升至顶端后停转，这时拉缸复位向前，并发出信号，将控制权移交给下一站。 4.2本单元由旋臂，底盘和吸盘组成。旋臂有步进电机驱动，可以顺逆时针旋转。底盘有步进电机驱动，可以上下伸缩。吸盘可以采用抽真空的方法抓取和释放工件。在相应位置都有位置检测信号用于定位。步进电机驱动器输入信号共有三路，他们是:步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR、脱机电平信号FREE. 4.2.1步进脉冲信号 步进脉冲信号用于控制步进电机的位置和速度，也就是说:驱动器每接受一个脉冲就驱动步进电机旋转一个步角度，脉冲的频率改变则同时是步进电机的速率改变，控制脉冲的个数，则可以使步进电机精确定位。这样就可以很方便的达到步进电机调速和定位的目的。 4.2.2方向电平信号 方向电平信号用于控制步进电机的旋转方向。此端为高电平时，电机为一个转向;次端为低电平时，电机为另一个转向。电机换向必须在电机停止后再进行，并且换向信号一定要在前一个方向的最后一个脉冲结束后以及下一个方向的第一个脉冲前发出。 4.2.3脱机电平信号 当驱动器上电后，步进电机处于锁定状态(未施加脉冲时)或运行状态(施加脉冲)，但用户想手动调整电机而又不想关闭驱动器电源，这时可以用到此信号，此信号低电平有效，电机处于自由无力矩状态;当此信号为高电平或悬空不接时，取消脱机状态。 加工单元控制设计 5.1加工单元原理图 5.2加工单元梯形程序 主程序 手动子程序 自动子程序 传送单元设计 6.1传送单元原理图 6.2传送单元梯形图程序 手动子程序 步进电机子程序 7、课程设计总结 经过个星期的，使我对有了更进一步的认识和了解，[1] 权明富,齐佳音,舒华英.客户价值评价指标体系设计[J].南开管理评论,2004,7(3):17-18.[3]可编程序控制器-宋伯生编著，中国劳动出版社，1998.8. 课程设计 评 语 课程设计 成 绩 指导教师 （签字） 年 月 日 - 1 - 主程序