模块化生产教学系统的PLC控制系统设计
J I A N G S U U N I V E R S I T Y
机电系统综合课程设计
——模块化生产教学系统的PLC控制系统设计
第三站
学院名称：机械工程学院
专业班级：机械（卓越）10xx
学生姓名：wbb （3100301xxx）
指导教师：毛卫平
2013年7 月3 日
目录
第一章MPS系统的第三站控制设计任务书 (3)
1.1 MPS系统介绍及其第三站工艺流程描述 (4)
1.2 气动回路图——见附录 (5)
1.3 PLC的I/O分配表与I/O接线图 (6)
1.4 顺序功能图（附录）和控制面板 (8)
1.5 触摸屏的控制 (11)
1.6 组态王的控制 (14)
第二章MPS系统的两站联网PLC控制设计 (15)
2.1 PLC与PLC之间联网通讯的功能框图及程序清单 (15)
2.2 通讯软元件地址表 (16)
第三章设计中遇到的难题及解决的办法 (19)
第四章设计心得与体会 (19)
第五章参考资料 (20)
附录：程序清单
第一章MPS系统的第三站控制设计任务书
一:研究的课题
模块化生产教学系统的PLC控制
二:课程设计的目的
通过对模块化生产教学系统（MPS)中单站和两站联网的PLC控制设计，全面了解和掌握PLC控制系统的设计方法，包括外部电路,气动回路设计，程序设计，PLC和PLC之间的通讯，系统调试，同时熟悉触摸屏人机界面和组态王软件在PLC控制系统中的应用。
三:使用的设备
1.模块化生产教学系统（MPS）
2.配备组态王、GX Developer、FXGXWIN软件的电脑
3.PWS 6600C触摸屏
4.PC与PLC、PC与触摸屏的通信电缆
四:课程设计要求
⒈MPS系统设计介绍及工艺流程图
自动化生产教学系统是为提高学生动手能力和实践技能
而设计、生产的一套实用性实验设备。该装置由六套各自独立
而又紧密相连的工作站组成。这六站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
该实验装置的一大显著特点是：具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。将六个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站……直至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
由于该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC （可编程控制器）、传感器等多种技术，给学生提供了一个典型的综合科技环境，使学生将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。因此该套装置非常适合对在校学生和初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。
⒉MPS系统的两站联网PLC控制设计
(1) 将两站连接在一起，调节相邻站的位置并固定。采用CC-Link现场总线通讯方式，使用专用CC-Link电缆连接系统主站模块FX2N-16CCLM CC-Link和接口模块FX2N-32CCL CC-LINK的接线端子，进行主站与远程设备站中开关设定后连接主站模块、接口模块以及PLC电源。
(2) 编写调式用主站资源链接程序，并下载至主站模块。
(3) 根据PLC两站联网控制的顺序流程图，列出CC-Link通讯软件的地址表，在计算机上使用梯形图编写PLC联网控制程序，下载至控制器，运行程序并调试，观察工作过程能否实现，检查工作信息的正确性。
⒊利用“组态王”软件对本站进行监控
要求建立“MPS监控系统”的工程,创建按钮监控画面，定义外部设备和数据变量，并建立按钮的动画连接和通讯。
五、设计步骤
1、阅读MPS系统的有关资料和图样，了解各站完成的任务和要求，确定控制方案。
2、设计单站电气线路图和气动回路图。
3、列出PLC的I/O分配表，画出I/O接线图。
4、编写PLC控制的功能框图和程序。
5、参考有关书籍及说明书，制作触摸屏控制画面。
6、将程序下载后调式。
7、编写两站联网PLC控制的功能框图和程序，进行联网调试。
8、打印程序清单软元件注释表，编写设计说明书。
1.1MPS系统介绍及其第五站工艺流程描述
(1)MPS系统设计介绍及工艺流程图
自动化生产教学系统是为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实验设备。该装置由六套各自独立而又紧密相连的工作站组成。这六站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
该实验装置的一大显著特点是：具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。将六个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站……直至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
由于该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC （可编程控制器）、传感器等多种技术，给学生提供了一个典型的综合科技环境，使学生将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。因此该套装置非常适合对在校学生和初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。
(2)第三站工艺流程描述
流程介绍：PLC上电，M8002得电置M0为1（左移指令开始），等待上电
操作（上电后X16为1）到下步，复位灯亮（提示按复位按钮），按下复位按钮到下步，进行复位操作完成后（用传感器信号等反映完成情况）进入下步，开始灯亮（提示按开始按钮），按下开始按钮进入下步，给前站就绪信号（等前站到位信号）到了后进入下步，读上站工件颜色信号，转盘电机转90度，当只有一工件时置，定位缸出，打孔缸电机工作，当有2个或2个以上工件时M72=1，定位缸出，打孔缸电机动作检测缸下降完成后进入下步，所有缸回打孔电机停，返回M3。
1.2 气动回路图
打孔缸检测缸定位缸
加工站
气动原理图
1.3 PLC的I/O分配表与I/O接线图
（1）PLC的I/O分配表
I地址注释O地址注释
X0 光电接近开关B1（有无工件检测）Y0 回转工作台电机继电器K1 X1 电感接近开关B2（工作台转位）Y1 钻孔电机继电器K2 X2 磁电接近开关1B1（进给缸上位）Y2 进给缸电控气动阀1Y1 X3 磁电接近开关1B2（进给缸下位）Y3 检测缸电控气动阀2Y1 X4 磁电接近开关2B1（检测缸上位）Y4 夹紧缸电控气动阀3Y1 X5 磁电接近开关2B2（检测缸下位）Y10 开始灯L1
X6 磁电接近开关3B1（夹紧缸后位）Y11 复位灯L2
X7 磁电接近开关3B2（夹紧缸前位）X13 自动/手动按钮S4
X10 开始按钮S1 X14 单站/联网按钮S5
X11 复位按钮S2 X15 停止按钮S6
X12 特殊按钮S3 X16 上电按钮S7
（2）PLC的I/O分配表与I/O接线图
A．输入：（包含外部对应I/O接口板端口与PLC输入的连接）
加
工
站
输
入
I
/
O
地
址
表
B ．输出：（包含外部对应I/O 接口板端口与PL
C 输出的连接）
输出I /O 地址表
加工站
＋＋
－
－
1.4 顺序流程图（附录）与控制面板
（1）顺序流程图
加工站流程图
上电
M0 复位灯闪(L2) y11闪
（S2）X11=1 & X16=1 ；复位上电
M1 复位(工作台转动) y0=1
X1=1 & X2=1 & X4=1 & X6=1 ；有工件进给、钻空、检测在原位置M2 开始灯闪（L1）y10闪
（S1）X10=1 ；开始加工
M3 等待工件（coq）y23=1向前站发信号
X0=1 & X14=0 ；有下一个工件，且单站M4 读信息(T0=1S) (coq) y23=0
T0=1S
M5 等后站信号
[X14=1&(ciq)X23=1&(cih)X24=1]or[ X14=0&X12=1]；单站、特殊M6 工作台转动(M1) y0=1 (工件信息移位) &T1=2S
(B2) X1=1&T1=1
M7 夹紧y4=1 钻孔(M2)y1=1、y2=1&检测y3=1
X3=1 & X5=1 & X7=1 ；加工检测完M8 三缸复位y2=0 y3=0 y4=0 M2停转y1=0
X2=1 & X4=1 & X6=1 钻头等到原位M9 返回M3
（2）控制面板
各站都可通过一控制面板来控制PLC的控制程序使各站按要求进行工作，一个控制面板上有5个按钮开关，二个选择开关和一个急停开关（同时可用于简单PLC实验中单独使用）。
.画面及说明,控制、信息软元件地址表
●带灯按钮，绿色开始（X10 Y10）
●带灯按钮，黄色复位（X11 Y11）
●按钮，黄色特殊功能按钮（X12）
●两位旋钮，黑色自动/手动（X13）
●两位旋钮，黑色单站/联网（X14）
●按钮，红色停止（X15）
●带灯按钮，绿色上电（X16）
●急停按钮，红色急停（X17）