基于PLC的邮件分拣控制系统设计

电气控制课程设计报告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，则传送带停止运转，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IO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 硬件示意图图1 邮件分拣机的示意图 2.3 硬件组态硬件组态表如下槽号模块1电源模块 PS 307 10A2CPU模块 CPU3144输入模块 DI32DC24V5输出模块 DO32DC24V/0.5A表1 硬件组态表2.4 IO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。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。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。2 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。3 按下停止按钮，各个电动机停止运转。4 按下复位按钮，邮件可以再次进入。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。- 10 -