1、電氣與自動化工程學院綜合訓練評分表綜合訓練題目： 供料搬運組合單元班級： 學號： 姓名： 項 目評分比例平 時 表 現30%綜合型項目答辯50%實 訓 報 告20%總 成 績100% 指導老師： 年 月 日電氣與自動化工程學院 電氣控制工程綜合訓練班級： 學號： 姓名：題 目： 供料搬運組合單元控制系統 指導教師： 起止日期： 目 錄第1章工業自動化技術綜合訓練任務書11、訓練目的12、訓練任務13、訓練內容與要求14、訓練報告要求25、訓練進度安排26、訓練考核辦法4第2章 組合單元結構和工藝流程52.1組合單元的結構5第3章 組合單元總體控制系統的設計63.1 控制方案的設計6第4章 元器

2、件選型74.1 plc選型74.2 氣缸114.3傳感器124.4速度型伺服驅動器12第5章 編寫程序流程及控制程序145.1 流程圖145.2 符號表165.3 主程序17第6章 程序的調試與結果276.1調試過程27第7章 心得與體會28第9章 參考文獻29電氣工程綜合訓練報告第1章工業自動化技術綜合訓練任務書 題目：供料搬運組合單元控制系統1、訓練目的該實訓是以plc和變頻器控制系統應用和設計為主線，通過對具體控制系統設計總體方案的擬定，控制系統硬件電路的熟悉以及控制程序的編寫，使學生綜合運用plc技術、變頻技術、傳感器技術、低壓電氣控制技術和組態控制技術等各方面知識，把多門專業課程有機

3、地結合起來，進行一次全面的訓練，從而培養學生綜合技術能力和綜合素質，為后續畢業設計奠定基礎。2、訓練任務本課題要求設計一個供料搬運組合單元控制系統，具體指標是：將圓形工件放入到立式落料倉1和料倉2中,通過程序控制機械手使之可以在兩個料倉之間進行來回移動，并可以自由取出料倉1或2當中的工件，抓取到的工件放置到平帶傳輸中，傳輸線將工件向外輸出，工件沿著平帶傳輸線移動,移動中如被氣動轉向器分流工件,可由移動式機械手抓取重新放回到料倉1/2當中,未分流的工件可沿著傳送線移動到下一個與該模塊連接的站點。3、訓練內容與要求（1）深入了解和分析供料搬動組合模型的工藝過程和控制要求，編制系統控制流程圖。（2）

4、根據控制柜和控制對象的硬件接線，繪制輸入輸出分配表以及i/o端子的接線圖，列出元件明細表。（3）根據控制系統的功能要求，以西門子plc為控制核心，設計物料的自動供料與搬動的控制系統，完成梯形圖程序編寫。（4）聯機調試，使系統程序完善，控制過程正確。 4、訓練報告要求1、圖紙部分控制系統電路原理圖 (a3或a4圖紙一份)。制柜的元件布局圖(a3或a4圖紙一份)?？刂屏鞒?(a3或a4圖紙一份)。調試流程(a3或a4圖紙一份)。2、說明書部分說明書是實訓的整個設計過程的敘述說明，應采用統一的報告紙書寫，包括以下內容：目錄；訓練任務書；正文：1）組合單元結構、工藝過程；2）控制系統總體方案的分析及控

5、制流程框圖；3）硬件選型及硬件電路設計說明；4）plc控制程序設計說明；5）系統運行調試說明。收獲、體會；參考文獻。5、訓練進度安排教學內容概要學時教學方式講課實驗實踐1.認識組合單元(1) 組合單元的結構組成；(2) 工藝過程及工作特點；(3) 元器件在組合單元中的作用；(4) 組合單元電、機、氣、光之間的配合。24講授實踐2. 組合單元各組成部分控制、檢測、調速基本應用(1) 傳輸線的控制與調速；(2) 氣動機械手的控制；(3) 旋轉加工盤的控制；(4) 工件的定位控制；(5) 氣動式轉向器控制；(6) 龍門式機械手的控制；(7) 自動上料倉控制；(8) 分揀傳送線的控制；(9) 三軸移動

6、平臺的控制；(10) 工件夾具的控制；(11) 傳感器的安裝與調試；(12) 電磁閥的運行。24講授、實踐3. plc、變頻器和低壓電器元件的選型（1） plc的選型及i/o點數確定；（2） 變頻器的選型、配置要點及參數設置；（3） 低壓電器元件的選擇。15講授、實踐4. 編寫plc控制流程及控制程序(1) 控制流程的繪制；(2) plc控制程序的編寫。115實踐教學內容概要學時教學方式講課實驗實踐5. 控制系統的調試(1) 調試流程編寫；(2) 控制線路的檢查；(3) 調試硬件電路；(4) 調試軟件程序。1106. 撰寫訓練報告 根據任務書和指導書要求，撰寫電氣控制工程綜合訓練報告。18講授

7、7. 答辯每個學生進行單獨答辯，展示效果、回答問題。6講授、實驗合 計8526、訓練考核辦法考核從綜合訓練的平時表現、訓練報告及答辯三個方面綜合評定成績。學習與訓練過程中態度的認真性，專業知識綜合應用的能力，畫圖軟件應用的熟練程度，設計方案的正確性或合理性，圖文的質量效果，動手能力，專業綜合素養，是否具有獨立分析解決問題的能力和創新精神等方面。綜合訓練按滿分為100分計，本課程的學生成績由平時表現、答辯成績和實訓報告成績三部分組成，其中平時表現占總成績的30%，答辯成績占總成績的50%，實訓報告成績占20%。答辯成績由演示結果和回答問題兩部分成績構成，平時成績由考勤、基本實訓項目的表現綜合評定

8、。第2章 組合單元結構和工藝流程2.1組合單元的結構圖1第3章 組合單元總體控制系統的設計3.1 控制方案的設計這次任務主要是供料搬運組合單元的設計，采用伺服電機及步進電機來控制機械臂運動，直流電機控制上料，交流電動機控制機床爪，用傳感器來檢測物料是否到位，plc控制電磁閥，再由電磁閥控制氣閥，使得機床爪動作。實現直流電機控制的轉盤物料處檢測到物料，機械臂自動運行到該處取走物料，在進行加工，最后到進行料倉處計數這整個過程。由于阻擋缸2故障不能使用，我們修改了流程圖，設計了對應可運行的程序。正常工作時，金屬塊和非金屬塊都會進入到傳送帶1中，吸盤仍然可以區分金屬和非金屬，將其放入對應的料筒中。第4

9、章 元器件選型4.1 plc選型4.1.1 s7200簡述s7-200系列是一種可編程序邏輯控制器(micro plc)。它能夠控制各種設備以滿足自動化控制 需求。s7-200的用戶程序中包括了位邏輯、計數器、定時器、復雜數學運算以及與其它智能模塊通訊等指 令內容，從而使它能夠監視輸入狀態，改變輸出狀態以達到控制目的。緊湊的結構、靈活的配置和強 大的指令集使s7-200成為各種控制應用的理想解決方案。s7-200提供了3種方式的ji那運動控制: 脈究調制(pwm) 一內置于s7-200,用f速度、位置或占空比控制 脈沖中輸出(pto)一內置于s7-200,用于速度和位置控制。 em253位控模

10、塊一用于速度和位置控制的附加模塊。 s7-200的內置脈沖串輸出提供了西個數字輸出通道(q0.0和q0.1) ,該數字輸出可以通過位控向導組態為pwm或pt0的輸出。 當組態一個輸出為pt0操作時,生成一個50%占空比脈沖中用于步進電機或伺服電機的速度和位置的開環控制。內置pt0功能僅提供了脈沖串輸出。您的應用程序必須通過plc內置l/0 或擴展模塊提供方向和限位控制。 pt0按照給定的脈沖個數和周期輸出一申方波(占空比50%) ,如圖1。 pt0可以產生単段脈沖串或者多段脈沖串（使用脈沖包絡）?？梢灾付}沖數和周期（以微秒或毫秒為增加量）： 脈沖個數：1到4,294,967,295 周期：1

11、0us（100k）到65535us或者2ms到65536ms。 圖6 200系列的plc的最大脈沖輸出頻率除cpu224xp以外均為20khz。cpu224xp可達100khz。如表所示：表14.1.2 map庫的應用 1、 map庫的基本描述 現在，200系列plc本體pto提供了應用庫map servq0.1，分別用于q0.0和q0.1的脈沖串輸出。如圖所示：圖7 注：這兩個庫可同時應用于同一項目。 各個塊的功能塊如表所示：表2 2、 本次實訓我們用到了4個功能塊： q0_0_ctrl 功能塊如圖，功能描述如表：圖8表3 q0_0_home 功能塊如圖，功能描述如表：圖9表4 q0_0_m

12、oveabsolute 功能塊如圖，功能描述如表：圖10表5 q0_0_stop 功能塊如圖，功能描述如表：圖11表64.2 氣缸圖12 氣缸的運動速度主要由所驅動的工作機構的需要來決定。 要求速度緩慢、平穩時，宜采用氣液阻尼缸或采用節流調速。節流調速的方式有：水平安裝推力載荷推薦用排氣節流；垂直安裝升舉載荷推薦用進氣節流；具體回路見基本回路一節。用緩沖氣缸可使缸在行程終點不發生沖擊現象，通常緩沖氣缸在阻力載荷且速度不高時，緩沖效果才明顯。如果速度高，行程終端往往會產生沖擊。4.3傳感器 傳感器，英文名稱為transducernsor，是一種檢測裝置，國家標準gb7665-87對其的定義為：能

13、感受規定的被測量件并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件構成。傳感器可完成信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄、控制等多重要求，具有微型化、數字化、智能化等多種功能，是實現自動化的第一環。 圖134.4速度型伺服驅動器通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制，在有上位控置裝置的外環pid控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環檢測位置信號，此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉速，位置信號就由直接的最終負載端的檢測裝置來提供了，這樣的優點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整

14、個系統的定位精度。伺服的基本概念是準確、精確、快速定位。變頻是伺服控制的一個必須的內部環節，伺服驅動器中同樣存在變頻（要進行無級調速）。但伺服將電流環速度環或者位置環都閉合進行控制，這是很大的區別。除此外，伺服電機的構造與普通電機是有區別的，要滿足快速響應和準確定位。現在市面上流通的交流伺服電機多為永磁同步交流伺服，但這種電機受工藝限制，很難做到很大的功率，十幾kw以上的同步伺服價格及其昂貴，這樣在現場應用允許的情況下多采用交流異步伺服，這時很多驅動器就是高端變頻器，帶編碼器反饋閉環控制。所謂伺服就是要滿足準確、精確、快速定位，只要滿足就不存在伺服變頻之爭。第5章 編寫程序流程及控制程序5.1

15、 流程圖圖145.2 符號表（如表）表75.3 主程序（如下圖）第6章 程序的調試與結果6.1調試過程由于阻擋缸2故障不能使用，我們修改了流程圖，設計了對應可運行的程序。正常工作時，金屬塊和非金屬塊都會進入到傳送帶1中，但電感電容檢測的狀態會被記憶，因此吸盤仍然可以區分金屬和非金屬，將其放入對應的料筒中。程序中的記憶環節（網絡8所示）被分為3段，理論上可以將3個物料放入工藝流程的，但實際上只能放入2個。如果放入3個物料，程序很容易出錯，吸盤會將物料放入錯誤的料筒中。按停止按鈕時，考慮到正在運行的機械手和吸盤突然停止工作，物料會被甩飛或掉落，因此在程序中，驅動機械手一系列動作的m3.1（網絡1、

16、16、17所示）不會馬上被復位，伺服電機在m3.0，即吸盤運行標志（網絡5、11所示）完成之后才會停止，機械手和吸盤會完成動作后再停止，保證了人員和設備的安全。第7章 心得與體會本次plc課程設計題目與實際生活聯系緊密，使我充分認識到了這門課程的實際意義和現實重要性。通過本次課程設計我掌握了電氣控制的原理設計的基本方法，并能達到熟練使用可編程控制器實現簡單控制系統的控制要求，尤其是對于順序控制指令的使用?；究梢允炀毜剡M行系統外圍電路設計、接線、編程、調試等工作。 我所設計的課題目相對較簡單，采用順序控制設計思路清晰、易于理解。但是我的準備工作做的不全面，在完全掌握設計資料前盲目設計，困擾，浪費很多時間。  在編程過程中，總會出現一些低級錯誤，比例文字不符合規范，編寫錯誤等等，在同學細心檢查下得以解決。這讓我深切的感受到團隊合作的重要性，和自身的一些不足，告誡未來的我對待事業因該更加細心、耐心，不可急于