基于PLC的邮件分拣控制系统设计.docx

电气控制课程设计评语：考勤（10）守纪（10）过程（40）设计报告（30）答辩（10）总成绩（100）专 业：自动化班级：动1001班姓 名：武明强学号：201008430指导教师：张斌兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年07月12日电气控制课程设计报告基于PLC的邮件分拣控制系统设计1邮件分拣机设计要求1）当按下启动按钮时，传送带开始运转（即电动机M5启动），绿灯L2亮，表 示可以进邮件。2）接近开关S1S6为邮件检测开关，当接近开关 S1为闭合状态时表示邮件 分拣机检测到有邮件到来。3） 输入模拟邮件的邮政编码，分别以1、2, 3、4、5代表北京、上海、广州 重庆、沈阳5个城市的邮政编码，即正常的邮政编码值为 1、2、3、4、5。4）检测邮政编码，如果不是这 5个数，传送带停止运转；如果是这 5个数中 的任意一个，则红灯L1亮，绿灯L2灭，传送带持续运行。当接近开关 S2为闭合 状态时时，表明邮件到达第一个邮箱处，如果邮件编码与此处编码相同，贝M专送带 停止运转，电动机M1启动推动推杆，将此邮件分拣到相应邮箱内，此时，接近开关S2变为断开状态，电动机M1的推杆自动收回；如果邮件编码不符合，则传送带 继续保持运行，当接近开关 S3为闭合状态时表明邮件到达第二个邮箱出，再次进 行比较，若邮政编码相符合，则可由推杆导入第二个邮箱，否则送至下一个邮箱处， 继续进行比较检测，依次类推，最终将邮件被分拣到对应的邮箱中。5）在上一步骤的情况下，且邮件编码在识别的范围之内，如果不是前四个邮 箱中的邮件，则最终邮件自动进入最后一个邮箱。2系统硬件设计2.1任务分析邮件检测开关S1S6采用接近开关，与启动按钮、复位按钮和停止按钮共同 作为PLC的输入进行分配1/O地址，其中接近开关S1S6在邮件被分拣到邮箱 内以后会自动复位。电动机 M1M4的邮件分拣推杆在邮件被分拣到邮箱内以后， 将会自动弹回原位。邮码设置可以通过外部拨码盘输入来实现， 但基于PLC的模拟 仿真，只能在程序设计部分选用了 MOVE指令来实现邮件编码的模拟输入， 最后通 过比较器实现邮件目的地的识别，从而完成分拣任务。根据以上任务分析，该系统有5台电机，2个指示灯，6个接近开关，5个邮箱， 3个按钮，1个传送带装置，共同组成了分拣系统。在本次设计中选用西门子S7-300 系列PLC。2.2硬件示意图S2S3S4S5图1邮件分拣机的示意图2.3硬件组态硬件组态表如下号 槽模块1电源模块PS 307 10A2CPU模块CPU3144输入模块DI32 X DC24V5输出模块DO32X DC24V/0.5A表1硬件组态表2.4 I / O地址分配输入量输出量启动按钮SB1I0.0红灯（L1 ）Q4.0复位按钮SB2I0.1绿灯（L2）Q4.1停止按钮SB3I0.2传送带M5Q4.2接近开关S1I0.3电动机M1Q4.3接近开关S2I0.4电动机M2Q4.4接近开关S3I0.5电动机M3Q4.5接近开关S4I0.6电动机M4Q4.6接近开关S5I0.7接近开关S6I1.0表2 I/O地址分配表2.5 PLC硬件接线图根据任务分析及I/O地址分配，绘制PLC硬件接线图，如图2所示图2 PLC硬件接线图3系统软件设计3.1软件设计流程图根据控制要求，系统软件设计流程图如图3所示-11 -图3系统流程图3.2控制系统梯形图系统软件设计选用梯形图程序，程序如图4所示QB1 : Main Piogram Sweep (Cycle) f件分删 溺沁标题：融备或狂一次分拣完成后进讦相关的复恆10.6"接近开关4jV1 1CMP =11W12-IN11 13-IN210.7叢近开关5jVCMP =11 11W12-IN11 14-IN211.0关CMP =16I IJIPV12 -IN11 15-IN210.5也10.6也一no. 7也程舷2 :标题:输入槿拟由瞰编码HJ.3W1“接近开关1I II IMOVE EM ENOIM OUT1 1 1 3-程帛段3 :标题：-m2检则是否有邮件遊入分拣设备ID 3“擡近开关11H1.0"绿灯 M0 0I I町1 I_|程序段4 :标题:Q4.2程序段5:标题:程序段6 ：标题:程序段T：标题:程序段8标题：如部画编码为模拟重它，测将期件嗟人上海“赫箱中DO . 5”接近开黄3CMP =11 1MWIE-IH110-5"揺近开关32-Iff?ID . 5"接近开黄3Ml. 3FiQ4.2R_I04.4"电动机龍"IMl. 404 . 4“电动机號“TR_I程瘙段9标题：如由血編玛为模掘里亦 丽将邮件送人乙广亲"面丽ID.&撥近开关九CMP =1冊坨一IN13-IH2ID.6"接近开美404.5Ml 5"电动机朋3"W S)|Q4.2 瞧送带5" R_IID.6"接近开关耳04 . 5Ml. 6"电动机113"卩R _|程诽段10 :标题：|如揶政编码为模拟星则将邮件送人“車庆"邮箱中10” T"接近开关5CMF I111.7P)-Q4.&円电动机W (S)_I012-4-IN1IN2TO. 7"接近开关5徑.：“"传送带肪"I I宜_IID, T"接近开关5*M2.1Q4.5"电动机卅4" (R)II I昨程序段li ：标题：10.2 “偉止按祖" 一 II按卞诣It按轲可随时猿止运行04 0M0. 0f F 1IMOVE ENEHOINOUT0-MM2"红灯"图4梯形图程序4系统仿真结果1按下开启按钮，传送带开始运转，绿灯亮。ES c-lSF DPDC RUN STOPRUN-P RUN STOP回| S3MRES営I QB 42 1 0厂厂厂厂厂*S3直CPUIB01 6三I1 0 I72接近开关S5闭合，传送带停止运转，电动机 M4开始启动，红灯亮。Rs3 2厂厂3按下停止按钮，各个电动机停止运转。CPUDP DCRUN STOP厂 RUN-P R7 RUN r stopMRESBib oIB 076549210硬厂厂厂厂莊厂莊宣；4qbi fs -? 6 5 43 210厂厂厂厂厂厂厂厂4按下复位按钮，邮件可以再次进入。叵| CPUISlie o0Q64S3SF DPDC RUN STOPRUN-PRUNSTOPIB07 6 5 +3 21 0厂厂厂厂厂厂顾厂|QB7 6 5 43 210厂厂厂厂厂厂厂厂5课程设计总结课程设计是培养我们综合运用所学知识，解决实际问题的重要环节，是对实 际能力的具体训练和考察过程，总结本次电气控制PLC课程设计，我收益颇多。在此过程中，我学会了 PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有 了更深刻的理解。从理论到实践，从应用设计到仿真调试，历时多天，失败多次， 在失败中不断总结经验，在此过程中巩固了以前所学过的知识，理解由课本理论 知识上升到实物和实践模拟，在模拟中，对STEP7系统仿真软件，以及 Visio绘图软件有了进一步的应用和了解，学到了很多在课本上没有学到过的内容。