基于PLC的郵件分揀控制系統(tǒng)設(shè)計

電氣控制課程設(shè)計評語：考勤（10）守紀（10）過程（40）設(shè)計報告（30）答辯（10）總成績（100）專 業(yè)： 自動化 班 級： 動1001班 姓 名： 武明強 學 號： 201008430 指導(dǎo)教師： 張斌 蘭州交通大學自動化與電氣工程學院2013年07月12日基于PLC的郵件分揀控制系統(tǒng)設(shè)計1 郵件分揀機設(shè)計要求1）當按下啟動按鈕時，傳送帶開始運轉(zhuǎn)(即電動機M5啟動)，綠燈L2亮，表示可以進郵件。2）接近開關(guān)S1S6為郵件檢測開關(guān)，當接近開關(guān)S1為閉合狀態(tài)時表示郵件分揀機檢測到有郵件到來。3）輸入模擬郵件的郵政編碼，分別以1、2，3、4、5代表北京、上海、廣州重慶、沈陽5個城市的郵政編碼，即正常的郵政編碼值為1、2、3、4、5。4）檢測郵政編碼，如果不是這5個數(shù)，傳送帶停止運轉(zhuǎn)；如果是這5個數(shù)中的任意一個，則紅燈L1亮，綠燈L2滅，傳送帶持續(xù)運行。當接近開關(guān)S2為閉合狀態(tài)時時，表明郵件到達第一個郵箱處，如果郵件編碼與此處編碼相同，則傳送帶停止運轉(zhuǎn)，電動機M1啟動推動推桿，將此郵件分揀到相應(yīng)郵箱內(nèi)，此時，接近開關(guān)S2變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，電動機M1的推桿自動收回；如果郵件編碼不符合，則傳送帶繼續(xù)保持運行，當接近開關(guān)S3為閉合狀態(tài)時表明郵件到達第二個郵箱出，再次進行比較，若郵政編碼相符合，則可由推桿導(dǎo)入第二個郵箱，否則送至下一個郵箱處，繼續(xù)進行比較檢測，依次類推，最終將郵件被分揀到對應(yīng)的郵箱中。5）在上一步驟的情況下，且郵件編碼在識別的范圍之內(nèi)，如果不是前四個郵箱中的郵件，則最終郵件自動進入最后一個郵箱。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1 任務(wù)分析郵件檢測開關(guān)S1S6采用接近開關(guān)，與啟動按鈕、復(fù)位按鈕和停止按鈕共同作為PLC的輸入進行分配IO地址，其中接近開關(guān)S1S6在郵件被分揀到郵箱內(nèi)以后會自動復(fù)位。電動機M1M4的郵件分揀推桿在郵件被分揀到郵箱內(nèi)以后，將會自動彈回原位。郵碼設(shè)置可以通過外部撥碼盤輸入來實現(xiàn)，但基于PLC的模擬仿真，只能在程序設(shè)計部分選用了MOVE指令來實現(xiàn)郵件編碼的模擬輸入，最后通過比較器實現(xiàn)郵件目的地的識別，從而完成分揀任務(wù)。根據(jù)以上任務(wù)分析，該系統(tǒng)有5臺電機，2個指示燈，6個接近開關(guān)，5個郵箱，3個按鈕， 1個傳送帶裝置，共同組成了分揀系統(tǒng)。在本次設(shè)計中選用西門子S7-300系列PLC。2.2 硬件示意圖圖1 郵件分揀機的示意圖 2.3 硬件組態(tài)硬件組態(tài)表如下槽號模塊1電源模塊 PS 307 10A2CPU模塊 CPU3144輸入模塊 DI32DC24V5輸出模塊 DO32DC24V/0.5A表1 硬件組態(tài)表2.4 IO地址分配輸入量輸出量啟動按鈕SB1I0.0紅燈（L1）Q4.0復(fù)位按鈕SB2I0.1綠燈（L2）Q4.1停止按鈕SB3I0.2傳送帶M5Q4.2接近開關(guān)S1I0.3電動機M1Q4.3接近開關(guān)S2I0.4電動機M2Q4.4接近開關(guān)S3I0.5電動機M3Q4.5接近開關(guān)S4I0.6電動機M4Q4.6接近開關(guān)S5I0.7接近開關(guān)S6I1.0表2 I/O地址分配表2.5 PLC硬件接線圖根據(jù)任務(wù)分析及I/O地址分配，繪制PLC硬件接線圖，如圖2所示。圖2 PLC硬件接線圖3 系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1軟件設(shè)計流程圖根據(jù)控制要求，系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖如圖3所示。圖3 系統(tǒng)流程圖3.2控制系統(tǒng)梯形圖系統(tǒng)軟件設(shè)計選用梯形圖程序，程序如圖4所示。圖4 梯形圖程序4 系統(tǒng)仿真結(jié)果1 按下開啟按鈕，傳送帶開始運轉(zhuǎn)，綠燈亮。2 接近開關(guān)S5閉合，傳送帶停止運轉(zhuǎn)，電動機M4開始啟動，紅燈亮。3 按下停止按鈕，各個電動機停止運轉(zhuǎn)。4 按下復(fù)位按鈕，郵件可以再次進入。5 課程設(shè)計總結(jié)課程設(shè)計是培養(yǎng)我們綜合運用所學知識，解決實際問題的重要環(huán)節(jié)，是對實際能力的具體訓練和考察過程，總結(jié)本次電氣控制PLC課程設(shè)計，我收益頗多。在此過程中，我學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。從理論到實踐，從應(yīng)用設(shè)計到仿真調(diào)試，歷時多天，失敗多次，在失敗中不斷總結(jié)經(jīng)驗，在此過程中鞏固了以前所學過的知識，理解由課本理論知識上升到實物和實踐模擬，在模擬中，對STEP7系統(tǒng)仿真軟件，以及Visio繪圖軟件有了進一步的應(yīng)用和了解，學到了很多在課本上沒有學到過的內(nèi)容。