（2008 /2009 学年第 一 学期）
课程名称 ： 可编程序控制器课程设计
题 目 ： 材料分拣装置模型电气控制系统设计
专业班级 ： 电气05一班
学生姓名 ：
学 号：
指导教师 ：
设计周数 ： 2周
设计成绩 ：
2009年 1月 9日
一、设计题目
材料分拣装置模型电气控制系统设计
二﹑设计任务
1.熟悉分拣装置实物模型的结构和工作机理。
2.理清各路检测型号到PLC的输入通道，包括传感器的原理、连接方法、信号种类、信号调理电路、引入PLC的接线以及PLC中的编址。
3.理清从PLC到各执行机构的各输出通道，包括各执行机构的种类和工作机理，驱动电路的构成，PLC输出信号的种类和地址。
4.绘制电控系统的电路原理图，编制I/O地址分配表。
5.编制PLC的程序，结合实物模型完成系统调试，即能正确实现材料分拣装置的功能。
三﹑技术要求
1.当料仓传感器检测到有物料后，按照一定的时间间隔或按照输送带上物料间隔适当(如物料的间隔不小于某个规定值)的原则，由PLC控制上料汽缸将物料送至输送带上。
2.输送带把物料依次带到各分拣工位。物料经过各分拣工位时，工位上的传感器会检测出是符合检出条件(即材质或颜色是否满足设定条件)，PLC得到传感器发出的符合检出条件信号(即信号有效)时，控制相应汽缸动作将物料推出传送带，送入相应下料斗。
3.PLC要通过输送带电机轴上的编码器跟踪物料的位置，当物料在前3各分拣工位均未检出时，由第四各工位上的汽缸将物料推出传送带，送入下料斗。
四、实验原理与步骤
1.实验原理及功能
该装置采用台式结构，内置电源，配装西门子S7-200系列主机，转接面板上设计了可与其它PLC或单片机连接的转接口。该装置中，选用了颜色识别传感器及对不同材质敏感的电容式和电感式传感器，分别被固定在网板上．本装置还设置了气动方面的减压器、滤清、气压指示等，可与各类气源相连接。分拣出金属中某一颜色块和非金属中某一颜色块。信号板及各传感器位置见(a)，(b)
(a)信号板
(b) 传感器位置图
2.实验运行步骤
1)通电状态下，下料时下料传感器动作，传送带运行。电感传感器检测到铁材料时，气缸1动作，将材料块推下。
2)电容传感器检测到铝材料时，气缸2动作将材料推下。
3)颜色传感器检测到非金属材料黄色块时，气缸3动作将材料块推下。
4)其它颜色非金属材料块送到SD位置时，气缸4动作将材料块推下。
5)竖井式下料槽无下料时，传送带运行一个行程自动停机。
五、2DB37针-D型接口及I/O地址分配表
| 序号 | 对PLC的I/O口 | 硬板位置号 | 序号 | 对PLC的I/O口 | 硬板位置号 |
| 1 | I1.3 | 1 | 13 | I0.6 | 7 |
| 2 | I0.3 | 9 | 14 | I0.0 | 15 |
| 3 | I1.2 | 2 | 15 | I0.7 | 8 |
| 4 | I0.2 | 10 | 16 | I1.5 | 16 |
| 5 | I1.1 | 3 | 17、18 | Q0.2 | C |
| 6 | I0.1 | 11 | 21、22 | Q0.0 | A |
| 7 | I1.0 | 4 | 23、24 | Q0.1 | B |
| 8 | I1.7 | 12 | 25、26 | Q0.3 | D |
| 9 | I1.4 | 5 | 27、28 | Q0.4 | E |
| 10 | I0.4 | 13 | 29、30 | Q0.5 | KA |
| 11 | I0.5 | 6 | 19、33-37 | COM | +24V |
| 12 | I1.6 | 14 | 20 | （0） | 0 V |
| 西门子plc(I/O) | 分拣系统接口(I/O) | 备注 | |
| 输 入 部 分 | I1.7 | sfw1(推气缸1动作限位) | |
| I0.1 | sfw2(推气缸2动作限位) | ||
| I0.2 | sfw3(推气缸3动作限位) | ||
| I0.3 | sfw4(推气缸4动作限位) | ||
| I0.4 | sfw5(下料气缸动作限位) | ||
| I0.5 | sa(电感传感器) | ||
| I0.6 | sb(电容传感器) | ||
| I0.7 | sc(颜色1传感器) | ||
| I1.0 | sbw1(推气缸1回位限位) | ||
| I1.1 | sbw2(推气缸2回位限位) | ||
| I1.2 | sbw3(推气缸3回位限位) | ||
| I1.3 | sbw4(推气缸4回位限位) | ||
| I1.4 | sbw5(下料气缸回位限位) | ||
| I1.5 | sd(颜色2传感器) | 预留传感器 | |
| I1.6 | sn(下料传感器) | 判断下料有无 | |
| I0.0 | ucp(计数传感器) | ||
| 输 出 部 分 | Q0.0 | yv1(推气缸1电磁阀) | |
| Q0.1 | yv2(推气缸2电磁阀) | ||
| Q0.2 | yv3(推气缸3电磁阀) | ||
| Q0.3 | yv4(推气缸4电磁阀) | ||
| Q0.4 | yv5(下料气缸电磁阀) | ||
| Q0.5 | m(输送带电机) | ||
Network 1 // 设定高速计数器控制方式，增计数，初始值为0，使用HSC0
LD SM0.1
O M5.2
MOVB 16#F8, SMB37
HDEF 0, 0
MOVD +0, SMD38
HSC 0
Network 2
LD SM0.0
DTI HC0, VW20
Network 3
LD SM0.0
MOVW VW20, VW24
DIV 77, VD22
Network 4
LDW= VW22, 0
AW> VW24, 0
= M5.1
Network 5
LD M5.1
AW> VW20, 400
= M5.2
Network 6
LD I1.4
AN C0
= Q0.5
Network 7
LD M5.1
LD SM0.1
LD I1.4
EU
OLD
LD I1.6
EU
OLD
CTU C0, 7
Network 8
LD M5.1
A I1.6
O Q0.4
AN I0.4
= Q0.4
Network 9
LD I0.5
O M1.0
AN Q0.0
= M1.0
TON T33, +20
Network 10
LD I0.6
O M1.1
AN Q0.1
= M1.1
TON T34, +50
Network 11
LD I0.7
O M1.2
AN Q0.2
= M1.2
TON T35, +50
Network 12
LD T33
O Q0.0
AN I1.7
= Q0.0
Network 13
LD T34
O Q0.1
AN I0.1
= Q0.1
Network 14
LD T35
O Q0.2
AN I0.2
= Q0.2
Network 15
LD SM0.1
O C0
MOVB 16#FF, VB50
Network 16
LD M5.1
O M5.3
AN C0
= M5.3
Network 17
LD M5.1
EU
A M5.3
SLB VB50, 1
Network 18
LD M5.1
A I1.4
S V50.0, 1
Network 19
LD I1.4
EU
R V50.0, 1
Network 20
LD I0.5
EU
S V50.2, 1
Network 21
LD I0.6
EU
S V50.3, 1
Network 22
LD I0.7
EU
S V50.4, 1
Network 23
LDN V50.5
A M5.1
O Q0.3
AN I0.3
= Q0.3
程序梯形图
七、课程设计体会
这次课程设计的主要目的是掌握PLC的基本功能。
通过对下位机S7-200 PLC进行硬件连接，并编写梯形图程序实现其控制功能。 计算机能实时监控下位机PLC的工作情况，对其进行必要的控制。通过这样一个过程，我理解了plc基本原理。并懂得上位机和下位机之间通信如何实现。
在这次课程设计过程中,我对s-7200软件有了更深入的理解,见识了它的控制功能,对s7-200软件中的I/O口设置有了大致的了解.
八、参考文献
1.《从入门到精通—S7-200》张运刚 宋小春 郭武强 编著 人民邮电出版社2007年
2.《可编程序控制器选择设计与维护》殷洪义 主编 机械工业出版社2006年
课程设计
| 评 语 | |||
| 课程设计 成 绩 | 指导教师 （签字） | 年 月 日 | |
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