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工程综合实践报告


《工程综合实践》
项目实践报告
(项目 7:下料检重装置)

专业 班级 组员

教师

王栋、张新娜

中国计量大学 2016 年 12 月 18 日

下料检重装置
一、 项目设计意义
下料检重装置广泛应用于生产线在线质检系统中,以实现生产质量的在线控制。该装置会对盒装产品 的重量的进行动态监测,通过 PLC 进行数据处理、上位机显示实时称重结果,对于不符合重量要求的产品 进行剔除。气动下料检重和自动剔除装置将下料机构、PLC 与气动控制技术相结合,完成药盒的自动下放 和剔除分选工作。慧鱼下料剔除装置将自设计机构,PLC 技术相结合,完成药盒自动下料和剔除分选工作。 通过该项目的设计实践,可以提高学生运用所学的机械设计知识、PLC 知识设计工业化机电装置的综合设 计能力。

二、 项目设计内容
1、PLC 手动下料检重以及自动下料检重 2、PLC 手动剔除与自动剔除不合格产品设计 3、慧鱼下料机构及 PLC 程序设计 4、慧鱼剔除机构及 PLC 程序设计

三、 项目技术设计
1、PLC 手动下料检重以及自动下料检重 方案设计:在下料通道中的药盒,通过 PLC 控制方向控制阀推动下料气缸,实现药盒依次有序的落在 称重传送带上。下料通道上部设置了盒到位传感器,在称重传送带上设置了称重传感器,便于 PLC 有效的 控制。 2、下位机 PLC 控制程序设计 (1)下料系统工作程序逻辑框图

下料检重程序框图

设计思路由上述流程图所示, 根据流程图进一步编写程序, 首先要定义 PLC 外部 IO 口和 PLC 内部中间 寄存器,画出关键部分时序图;然后编写上位机界面,可以使用上位机控制下料检重装置的运动过程。

(2)下料系统工作程序时序图

(3)PLC 外部 IO 口定义表 编程元件 输入继电器 I/O 端子 I1.5 I1.4 输出继电器 Q0.2 Q0.3 Q0.0 (4)PLC 内部中间寄存器定义表 编程元件 编程地址 T49 定时器(100MS) T50 T51 T52 中间寄存器 M0.0 PT/PV 值 作用 检重时间 传送时间 剔除时间 检重+传送时间 启动手动程序 电器元件 作用 光电停止信号 复位开关 气阀打开 蜂鸣器+剔除信号 传送电机开

M0.1 M1.4 M1.7 M1.6 M0.2 M0.6 M0.4 M0.7 M0.5 M0.3

启动自动程序 传送带手动 手动剔除 手动检重 自动开始 自动停止 自动检重 自动剔除 接收光电信号 控制起始传送带

(5)PLC 程序摘录 由于程序规模较大,我们摘录了一些有亮点的片段,详细的程序见附录 1。 创新部分:用一个加法器将检重和传送带运行的时间加起来,这一段时间刚好是从检重到剔除开始所需的 时间,把加起来的数值给到从检重开始等待到剔除的那个定时器,实现传送带停止后立即开始剔除。

3、上位机触摸屏设计 本项目能够通过上位机触摸屏实现对下位机 PLC 下盒操作的控制及参数设定功能。下列是窗口元件属 性分配表。 元件名称 主窗口 3 个功能键*F 切换基本窗口 切换基本窗口 切换基本窗口 自动窗口 2 个位状态设定 写入地址:M0.2 写入地址:M0.6 位状态切换开关 读取地址:M0.1 开关类型:复归型开关 开关类型:复归型开关 写入地址:M0.1 使用向量图 使用向量图 使用图片 开始 停止 开关 窗口编号 11 自动 窗口编号 12 手动 窗口编号 13 参数设置 使用向量图 使用向量图 使用向量图 自动 手动 参数 属性栏 图形栏 标签栏

功能键 手动窗口 功能键 3 个位状态设定

切换基本窗口

窗口编号 10 主窗口

使用向量图

退出

切换基本窗口 写入地址:M1.4 写入地址:M1.7 写入地址:M1.6

窗口编号 10 主窗口 开关类型:复归型开关 开关类型:复归型开关 开关类型:复归型开关 写入地址:M0.0

使用向量图 使用向量图 使用向量图 使用向量图 使用图片

退出 下盒 剔除 检重 开关

位状态切换开关 参数设置 功能键 5 个数值输入

读取地址:M0.0

切换基本窗口

窗口编号 10 主窗口

使用向量图 使用向量图 使用向量图 使用向量图 使用向量图 使用向量图 使用向量图 使用向量图

退出

PLC 类型:S7-200 读取地址:VW150 PLC 类型:S7-200 读取地址:VW60 PLC 类型:S7-200 读取地址:VW66 PLC 类型:S7-200 读取地址:VW110 PLC 类型:S7-200 读取地址:VW140

2 个数值显示

PLC 类型:S7-200 读取地址:VW100 PLC 类型:S7-200 读取地址:VW160

4、PLC 手动剔除与自动剔除不合格产品设计 方案设计:经过在线检重分选工作,留在传送带上的不合格品药盒通过 PLC 控制 XYZ 轴伺服电机定位 机构与吸盘抓取机构的协同工作(XY 定位机构负责水平方向的定位,Z 定位机构负责垂直方向的定位、吸 盘机构协同它们抓取或放置药盒) ,被依次有序地剔除。吸盘抓取机构有数个传送带和吸盘,便于 PLC 有 效地控制。 5、下位机 PLC 控制程序设计 (1)定位系统工作程序逻辑框图

定位剔除程序框图 设计思路由上述流程图所示, 根据流程图进一步编写程序, 首先要定义 PLC 外部 IO 口和 PLC 内部中间 寄存器,画出关键部分时序图;然后编写上位机界面,可以使用上位机控制剔除装置的运动过程 (2)下料系统工作程序时序图

(3)PLC 外部 IO 口定义表 编程元件 输入继电器 I/O 端子 I1.5 I0.7 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 输出继电器 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.1 Q0.6 (4)PLC 内部中间寄存器定义表 编程元件 定时器 (100MS) 编程地址 T37 T38 T39 T40 T41 模拟量输入 VD104 VD108 VD112 VD126 中间继电器 M1.0 M1.1 M0.0 M0.1 中间寄存器 M0.3 M0.4 PT/PV 值 20 20 20 20 20 2300 1200 1200 2300 作用 Y 轴电机左移时间 X 轴电机下降时间 吸盘工作时间 X 轴电机上升时间 Y 轴电机右移时间 Y 轴电机左移脉冲数 Z 轴电机下降脉冲数 Z 轴电机上升脉冲数 Y 轴电机右移脉冲数 启动手动程序 启动自动程序 启动定时器 T37 启动定时器 T38 启动定时器 T41 启动定时器 T39 电器元件 作用 PLC 剔除信号 吸盘开关 调用手动程序 调用自动程序 复位 电机正反转 控制 Y 轴电机 控制 Z 轴电机 控制吸盘 控制电机正反转 蜂鸣器

M0.5 M1.3 M0.6 M0.7 M1.2 (5)PLC 程序摘录 由于程序规模较大,我们摘录了一些有亮点的片段,详细的程序见附录 2。

启动定时器 T40 开启电机反转 开启 Y 轴电机 开启 X 轴电机 开启吸盘

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