張 斌

(江西應(yīng)用工程職業(yè)學(xué)院，江西 萍鄉(xiāng) 337000)

0 引言

近年來，傳送帶在很多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用[1]，傳送帶輸送機技術(shù)也在不斷完善，不僅可以完成車間內(nèi)部的傳送，而且可以實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運，成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分。筆者基于高職機電專業(yè)畢業(yè)設(shè)計課題制作，設(shè)計了模擬五節(jié)傳送帶實物，并對其進行安裝、接線及調(diào)試工作，在設(shè)計制作過程中提升了學(xué)生對S7-200PLC及組態(tài)技術(shù)理論水平，同時鍛煉了學(xué)生動手實踐能力,做到了理論與實踐相結(jié)合，很好地滿足了畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)目標和技能培養(yǎng)要求。

1 五節(jié)傳送帶的概況及控制要求

五節(jié)傳送帶由5臺帶式輸送機組成，5臺帶式輸送機分別用5臺電動機(J5～J1)拖動，如圖1所示。

圖1 五節(jié)傳送帶輸送機示意圖

五節(jié)傳送帶輸送機控制要求如下：

(1)采用PLC控制，工作方式應(yīng)具有手動/自動(連續(xù))控制功能。(2)啟動前，機頭、機尾應(yīng)有電鈴報警，啟﹑停各輸送帶時，有對應(yīng)的紅、綠燈顯示，有短路和過載保護等功能。(3)按下正常啟動按鈕，電鈴報警4 s，J1～J5順序依次延時3 s啟動。(4)按下正常停車按鈕，J5～J1逆序依次延時3 s停止；按下緊急停車按鈕，所有電動機立即停車。(5)當電動機出現(xiàn)故障時，必須實現(xiàn)以下控制要求：①J1出現(xiàn)故障，按下J1急停按鈕，J5～J1立即停車；②J2出現(xiàn)故障，按下J2急停按鈕，J5～J2立即停車,J1延時3 s停車；③J3出現(xiàn)故障，按下J3急停按鈕，J5～J3立即停車,J2,J1依次逆序延時3 s停車；④J4出現(xiàn)故障，按下J4急停按鈕，J5,J4立即停車,J3～J1依次逆序延時3 s停車；⑤J5出現(xiàn)故障，按下J5急停按鈕，J5立即停車,J4～J1依次逆序延時3 s停車，且保證線上不余留貨載，以利下次空載啟動。(6)能夠利用MCGS軟件構(gòu)建系統(tǒng)控制圖，建立觸摸屏與PLC的連接。

2 I/O口分配表

結(jié)合控制系統(tǒng)要求，并考慮模擬系統(tǒng)功能實現(xiàn)，對PLC進行I/O口分配，如表1所示。

表1 I/O口分配表

3 系統(tǒng)電路圖

結(jié)合PLCI/O口分配及控制要求，設(shè)計傳送帶系統(tǒng)電路如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)電路圖

4 PLC順序功能圖

根據(jù)I/O口分配設(shè)置，結(jié)合系統(tǒng)控制要求,設(shè)計了五節(jié)傳送帶PLC順序功能圖[2],如圖3所示。

圖3 五節(jié)傳送帶PLC順序功能圖

5 MCGS組態(tài)模擬設(shè)計

打開MCGS嵌入版組態(tài)環(huán)境，新建工程[3]，在“用戶窗口”中點擊“新建窗口”，則產(chǎn)生“窗口0”“窗口1”，選中“窗口0”，點擊“窗口屬性”按鈕，進入窗口屬性設(shè)置界面，將窗口名稱和窗口標題選項中的內(nèi)容改為“操作頁面”，將“窗口1”的窗口名稱和窗口標題選項中的內(nèi)容改為“登錄頁面”，將“登錄頁面”設(shè)置為啟動窗口，用戶窗口頁面及窗口屬性設(shè)置如圖4所示。

圖4 用戶窗口頁面及屬性設(shè)置

選中創(chuàng)建的“操作頁面”用戶窗口，單擊“動畫組態(tài)”，進入動畫制作窗口。根據(jù)設(shè)計要求，構(gòu)建出五節(jié)傳送帶組態(tài)畫面，如圖5所示。

圖5 五節(jié)傳送帶組態(tài)畫面

在組態(tài)工作臺界面單擊“設(shè)備窗口”選項，出現(xiàn)設(shè)備窗口圖標并雙擊進入設(shè)備組態(tài)窗口，在此窗口中通過設(shè)備工具箱，完成設(shè)備組態(tài)。雙擊“通用串口父設(shè)備0”，進入通用串口父設(shè)備屬性編輯界面，根據(jù)設(shè)備通訊要求和連接情況，完成通用串口父設(shè)備屬性編輯界面中相關(guān)的參數(shù)設(shè)置。設(shè)備組態(tài)圖如圖6所示。

圖6 設(shè)備組態(tài)圖

6 實物安裝及系統(tǒng)調(diào)試

根據(jù)系統(tǒng)原理，繪制電氣元器件安裝圖[4]，如圖7所示，同時通過元器件組合安裝了模擬帶式輸送機實物，如圖8所示。

圖7 電氣元器件安裝圖

圖8 傳送帶實物圖

7 結(jié)論

隨著智能制造時代的來臨，機加工裝備未來發(fā)展的趨勢是智能機床生產(chǎn)線[5]?；赑LC技術(shù)與組態(tài)技術(shù)支持下對于五節(jié)傳送帶進行設(shè)計，通過對PLC控制流程圖及外部接線圖設(shè)計，同時對系統(tǒng)進行MCGS組態(tài)構(gòu)建，模擬安裝了成品車間五節(jié)傳送帶實物。在此過程中，學(xué)生掌握了五節(jié)傳送帶原理及安裝、接線、調(diào)試等相關(guān)理論與技能，基于生產(chǎn)實際的畢業(yè)設(shè)計項目實施，不但夯實了學(xué)生專業(yè)知識技能基礎(chǔ)，提高了學(xué)生的就業(yè)競爭力，同時，也進一步凸顯了高職類型教育的獨特內(nèi)涵和優(yōu)勢。