材料分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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1、河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 材料分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要 利用可編程控制器（PLC）設(shè)計(jì)成本低、效率高的材料分揀裝置，以PLC為主控制器，結(jié)合氣動(dòng)裝置、傳感器合位置控制等技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)控制產(chǎn)品的分揀，該系統(tǒng)靈活性較強(qiáng)，程序開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行穩(wěn)定，精度高，易控制的特點(diǎn)，可適應(yīng)進(jìn)行材料分揀的彈性生產(chǎn)線(xiàn)的需求。 關(guān)鍵字：PLC；自動(dòng)分揀；硬件設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì) Abstract Using the programmable controller (PLC) design of low cost, high efficiency material sor

2、ting device is given priority to with PLC controller, combined with pneumatic device, sensor technology, such as position control and the control of product sorting, the system flexibility strong, simple programming, high degree of automation, stable running, high precision, easy to control, the cha

3、racteristics of adaptable for material sorting demand for flexible production line. Key words: PLC; Automatic sorting; Hardware design; The software desi - 2 - 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目錄 摘要......................................................3 第一章 前言.......................................

4、.......4 1.1 應(yīng)用材料分揀裝置的目的和意義.......................4 1.2 材料分揀裝置的發(fā)展介紹.............................5 1.3 PLC的特點(diǎn)、功能及應(yīng)用...............................4 第二章系統(tǒng)分析..........................................6 2.1 系統(tǒng)介紹.........................6 2.2 硬件分析......................... ......... ........7 2.2

5、.1系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)..................................7 2.2.2檢測(cè)元件與執(zhí)行裝置的選擇..................12 2.3 軟件設(shè)計(jì)..........................................15 第三章 課題研究的方法和手段.......................18 3.1 硬軟件比較......................................18 3.2 PLC的特點(diǎn)及功能..................................18 3.3 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展趨

6、勢(shì)...........................19第四章 結(jié)果和討論...................................20 4.1 PLC控制材料分揀裝置的硬件設(shè)計(jì)................20 4.1.1分析被控對(duì)象并提出要求..........................20 4.1.2 確定輸入輸出設(shè)備...............................20 4.1.3 選擇合適的PLC類(lèi)型 .............................20 4.1.4 分配I/O點(diǎn)........................

7、..............21 4.2 程序設(shè)計(jì)...........................................24 4.2.1 程序設(shè)計(jì).........................................25 4.2.2 程序模擬調(diào)試.....................................25 4.2.3 硬件實(shí)施.........................................26 4.2.4 整理和編寫(xiě)技術(shù)文獻(xiàn)...............................26 4.3 PLC的軟件

8、設(shè)計(jì)....................................27 4.3.1分配定時(shí)器/計(jì)數(shù)器.................................27 4.3.2 編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖.........................27 4.3.3 繪制電路圖.......................................28 4.4 PLC調(diào)試過(guò)程及分析..................................29 第五章 電器元件設(shè)備的選擇..........................30 5.1 PLC機(jī)型的選

9、擇......... ......... ......... ......31 5.2 元器件的選用......... ......... ................31 第六章 結(jié)論..........................................32 致謝...............................................32 參考文獻(xiàn)................................................33 設(shè)計(jì)總結(jié)..........................................

10、......34 附表1....................................................35 附表2....................................................36 第一章 前言 1.1設(shè)計(jì)的目的和意義 1 設(shè)計(jì)的目的 ①通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論，基礎(chǔ)知識(shí)，基本技能進(jìn)行分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 ②通過(guò)PLC系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的綜合訓(xùn)練，達(dá)到能夠進(jìn)行PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施調(diào)試的目的。 ③培養(yǎng)分析和解決系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)各種實(shí)際問(wèn)題的能力。 2 設(shè)

11、計(jì)的意義 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。因此各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)都迫切地需要改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，尤其在需要進(jìn)行材料分揀的企業(yè)，以往一直采用人工分揀的方法，致使生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力差，材料的自動(dòng)分揀已成為企業(yè)的唯一選擇。針對(duì)上述問(wèn)題，利用PLC技術(shù)設(shè)計(jì)了一種成本低，效率高的材料自動(dòng)分揀裝置，在材料分揀過(guò)程中取得了較好的控制效果。采用可編程控制器PLC進(jìn)行控制物料分揀，能連續(xù)，大批量的分揀貨物，分揀誤差率低且勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，可顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，分揀作業(yè)基本是無(wú)人化，而且分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設(shè)備無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料實(shí)物液、物料信息液的分配和管理，其設(shè)計(jì)采用

12、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的組裝、具有系統(tǒng)布局靈活、維護(hù)、檢修方便等優(yōu)點(diǎn)且受場(chǎng)地影響不大。 1.2 材料分揀裝置的發(fā)展介紹 材料分揀（亦稱(chēng)自動(dòng)分揀）是二次大戰(zhàn)后在美國(guó)、日本的物流中心中廣泛采用的一種自動(dòng)分揀系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)和大中型物流中心，配送中心或流通中心所必需的設(shè)施條件之一，但因其要求使用者必須具備一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，因此，在發(fā)達(dá)國(guó)家，物流中心，配送中心或流通中心不用自動(dòng)分揀系統(tǒng)的情況也很普遍。 1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及原理 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 通電狀態(tài)下，下料時(shí)，下料傳感器動(dòng)作，傳送帶運(yùn)行，電感傳感器檢測(cè)到鐵塊材料時(shí)，汽缸1動(dòng)作將材料推下，電容傳感器檢測(cè)到鋁塊材料時(shí)，汽缸

13、2動(dòng)作將材料推下，顏色傳感器檢測(cè)非金屬材料為黃色塊時(shí)汽缸3動(dòng)作將材料推下。其它顏色非金屬材料塊被傳送到SD位置時(shí)，汽缸4動(dòng)作將材料推下，豎井式下料槽無(wú)料時(shí)，傳送帶運(yùn)行一個(gè)行程自動(dòng)停機(jī)。 2 設(shè)計(jì)原理 根據(jù)分揀裝置工作過(guò)程設(shè)計(jì)功能表圖，設(shè)計(jì)電氣控制原理圖，在設(shè)計(jì)的電氣控制原理圖的基礎(chǔ)上對(duì)它進(jìn)行研究，分析工作過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，再選擇合適的PLC類(lèi)型，編寫(xiě)I/O分配圖。 第二章 系統(tǒng)分析 2.1材料分揀裝置的系統(tǒng)分析 2.1.1 系統(tǒng)介紹 材料分揀裝置是一個(gè)模擬自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的微縮模型，它使用了PLC、傳感器、位置控制、電氣

14、傳動(dòng)和氣動(dòng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)不同材料的自動(dòng)分選和歸類(lèi)功能，并可配置監(jiān)控軟件由上位計(jì)算機(jī)監(jiān)控。 它采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源，有步進(jìn)電機(jī)、汽缸、電磁閥、旋轉(zhuǎn)編碼器、氣動(dòng)減壓器、濾清器、氣壓指示等部件，可與各類(lèi)氣源相連接．選用顏色識(shí)別傳感器及對(duì)不同材料敏感的電容式和電感式傳感器，分別固定在網(wǎng)板上，且允許重新安裝傳感器排列位置或選擇網(wǎng)板不同區(qū)域安裝．材料分揀裝置能實(shí)現(xiàn)如下3種基本功能．(1)分揀出金屬與非金屬．(2)分揀某一顏色塊．(3)分揀出金屬中某一顏色塊和非金屬中某一顏色塊．系統(tǒng)利用各種傳感器對(duì)待測(cè)材料進(jìn)行 檢測(cè)并分類(lèi)．當(dāng)待測(cè)物體經(jīng)下料裝置送入傳送帶 依次接受各種傳感器檢測(cè)如果被某種傳感器器測(cè)中，通

15、過(guò)相應(yīng)的氣動(dòng)裝置將其推入料箱；否則，繼續(xù)前行． 控制要求：(1)系統(tǒng)送電后，光電編碼器便可發(fā)生所需的脈沖.(2)電機(jī)運(yùn)行，帶動(dòng)傳輸帶傳送物體向前運(yùn)行．(3)有物料時(shí)，下料汽缸動(dòng)作，將物料送出.(4)當(dāng)電感傳感器檢測(cè)到金屬物料時(shí)，推汽缸1動(dòng)作將待測(cè)物料推入下料槽．(5)當(dāng)電容傳感器檢測(cè)到非金屬物料時(shí)，推汽缸2動(dòng)作將待測(cè)物料推人下料槽．(6)當(dāng)顏色傳感器檢測(cè)到材料為某一顏色時(shí)，推汽缸3動(dòng)作將待測(cè)物料推人下料槽．(7)其他物料被送到SD位置時(shí)，汽缸4動(dòng)作將待測(cè)物料推入下料槽．(8)汽缸運(yùn)行應(yīng)有動(dòng)作限位保護(hù)．(9)下料槽內(nèi)無(wú)下料時(shí)，延時(shí)后自動(dòng)停機(jī)． 2.2 硬件分析 2.2.1 硬件介紹 一、

16、世界各國(guó)生產(chǎn)的可編程控制器外觀(guān)各異，但作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)大體相同，主要有中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、輸入輸出器件（I/O接口）、電源及編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。CPU是PLC的核心。PLC按硬件結(jié)構(gòu)類(lèi)型可分為單元式結(jié)構(gòu)、模塊式結(jié)構(gòu)、疊裝式結(jié)構(gòu)等。 單元式PLC結(jié)構(gòu)框圖 單元式PLC一般用于規(guī)模較小，輸入輸出點(diǎn)數(shù)固定，以后也少有擴(kuò)展的場(chǎng)合，模塊式PLC一般用于規(guī)模較大，輸出點(diǎn)數(shù)較多，輸入輸出點(diǎn)數(shù)比較靈活的場(chǎng)合。疊裝式PLC具有二者的優(yōu)點(diǎn)。 1 中央處理單元（CPU） 中央處理單元是可編程控制器的核心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、

17、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分工作等任務(wù)。可編程控制器中采用CPU一般有三大類(lèi)，一類(lèi)為通用微處理器，如 80286、80386等;一類(lèi)為單片機(jī)芯片，如 8031、8096 等；另外還有微處理器，如 AMD2900\AMD2903等。 2 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是可編程控制器存放系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序及運(yùn)算數(shù)據(jù)的單元。分為只讀存儲(chǔ)器（ROM）和隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器（RAM）兩大類(lèi)。 3 輸入輸出接口 輸入口用來(lái)接受生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)，輸出口用來(lái)送來(lái)送出可編程控制器運(yùn)算后得到的控制信息，并通過(guò)機(jī)外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)控制。 一 、開(kāi)關(guān)量輸入單元 通常開(kāi)關(guān)量輸入單元（模塊）按信號(hào)電源的不同分為三種類(lèi)型：直流1

18、2～24V輸入、交流100～120V或200～240V輸入和直流12～24V輸入三種。被控對(duì)象的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)、按鈕或傳感器，以開(kāi)關(guān)量的形式通過(guò)輸入單元送入CPU進(jìn)行處理，其信號(hào)流向如下圖 輸入模塊組成框圖 二、 開(kāi)關(guān)量輸出單元 PLC所控制的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行元件有電磁閥、繼電器、接觸器、指示燈、電熱器、電動(dòng)機(jī)等。CPU輸出的控制信號(hào)。經(jīng)輸出模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。其中輸出電路由隔離電路和功率放大電路組成。 輸出模塊組成框圖 三、開(kāi)關(guān)量輸入接口 PLC提供了多種操作電平和驅(qū)動(dòng)能力的I/O接口，有各種各樣的I/O接口供用戶(hù)選用。I/O接口的主要類(lèi)型有：數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）輸入、數(shù)字量（開(kāi)

19、關(guān)量）輸出、模擬量輸入、模擬量輸出等。常用的開(kāi)關(guān)量輸入接口按其使用的電源不同有三種類(lèi)型：直流輸入接口、交流輸入接口、交直流輸入接口。原理電路如下： 開(kāi)關(guān)量輸入接口 a)直流輸入電路 b)交流輸入電路 c)交流輸入電路 四、開(kāi)關(guān)量輸出接口 開(kāi)關(guān)量輸出的模塊形式有三種：繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出。下面簡(jiǎn)單介紹繼電器輸出（交直流）模塊。 繼電器既是輸出開(kāi)關(guān)器件，又是隔離器件，電阻R1和LED組成輸出狀態(tài)顯示器；電阻R2和電容器C組成RC滅弧電路，消除繼電器觸點(diǎn)火花。當(dāng)CPU輸出一個(gè)接通信號(hào)時(shí)，LED亮，繼電器線(xiàn)圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使電源、負(fù)載和觸點(diǎn)形成回路

20、。繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作的響應(yīng)時(shí)間約為10ms。繼電器輸出模塊的負(fù)載回路，可選用交流電源。外界電源及負(fù)載電源的大小，由繼電器的觸點(diǎn)決定，通常在電阻性負(fù)載時(shí)，繼電器的每個(gè)觸點(diǎn)輸出的最大負(fù)載電流為2A。 繼電器輸出模塊的電原理圖 PLC的I/O接口所能接受的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)個(gè)數(shù)稱(chēng)為PLC輸入/輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)。I/O點(diǎn)數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。當(dāng)系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，可通過(guò)PLC的I/O擴(kuò)展接口對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖，如下所示． 其工作過(guò)程是開(kāi)啟電源，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行并驅(qū)動(dòng)傳輸帶，下料傳感器檢測(cè)下料槽內(nèi)是否有物料．若無(wú)物料，延時(shí)后自動(dòng)停止并等待上料；當(dāng)下料槽內(nèi)有物料時(shí)

21、，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行．首先，下料傳感器發(fā)送信號(hào)給PL C，并轉(zhuǎn)送給推汽缸．經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，下料汽缸依次將物料推至傳輸帶．當(dāng)物料由傳輸帶傳輸時(shí)，光電編碼器發(fā)出脈沖開(kāi)始進(jìn)行計(jì)數(shù)，電機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)定位控制．當(dāng)電感傳感器檢測(cè)到物料為金屬物料時(shí)，發(fā)出反饋信號(hào)給PLC，由PLC控制推汽缸1動(dòng)作，將物料推到卸料斗．當(dāng)推汽缸電磁閥運(yùn)行到限位時(shí)，電磁閥復(fù)位，恢復(fù)原狀態(tài)．此時(shí)，電機(jī)重新工作驅(qū)動(dòng)傳輸帶到下一位置．同理，可通過(guò)相應(yīng)傳感器分揀相應(yīng)的空物料。 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 2.2.2、檢測(cè)元件與執(zhí)行裝置的選擇 ① 旋轉(zhuǎn)編碼器 旋轉(zhuǎn)編碼器是與步進(jìn)電機(jī)連接在一起，

22、在本系統(tǒng)中可用來(lái)作為控制系統(tǒng)的計(jì)數(shù)器并提供脈沖輸入，它轉(zhuǎn)化為位移量，可對(duì)傳輸帶上的物料進(jìn)行位置控制。 傳送至相應(yīng)的傳感器時(shí)，發(fā)出信號(hào)到PLC，以進(jìn)行分揀，也可用來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本次設(shè)計(jì)選用E6A2—CW5C旋轉(zhuǎn)編碼器。 ② 電容傳感器 電容傳感器屬于具有開(kāi)關(guān)量輸出的位置傳感器，是一種接近式開(kāi)關(guān)，它的測(cè)量頭通常是構(gòu)成電容的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是待測(cè)物體本身，當(dāng)物體移向接近開(kāi)關(guān)時(shí)，物體和接近開(kāi)關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化。由此，便可控制開(kāi)關(guān)的接通和斷開(kāi)。本裝置中電容傳感器是用于檢測(cè)非金屬物料，選用E2K—X8ME1電容傳感器。 ③ 電感傳感器 電

23、感式傳感器也屬于有開(kāi)關(guān)量輸出的位置傳感器，也是一種接近式開(kāi)關(guān)，用來(lái)檢測(cè)金屬物體。它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流，這個(gè)渦流反作用于接近開(kāi)關(guān)，使接近開(kāi)關(guān)震蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化。由此，可識(shí)別出有無(wú)金屬物體接近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通和斷，選用M18X1X40電感傳感器。 ④ 顏色傳感器 選用OMRON公司生產(chǎn)的，型號(hào)為E3S—VS1E4顏色傳感器。此傳感器為RGB（紅綠藍(lán)）顏色傳感器，可檢測(cè)目標(biāo)物體對(duì)三基色的反射比率，從而鑒別物體顏色。 ⑤ 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)在控制系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。它可以把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成

24、角位移，并且可用作電磁制動(dòng)輪、電磁差分器、或角位移發(fā)生器等。 　 a. 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 　 該步進(jìn)電機(jī)為一四相步進(jìn)電機(jī)，采用單極性直流電源供電。只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖。 　　 圖1 四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)示意圖 開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)SB接通電源，SA、SC、SD斷開(kāi)，B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的1、4號(hào)齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5號(hào)齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。 　　當(dāng)開(kāi)關(guān)SC接通電源，SB、SA、SD斷開(kāi)時(shí)，由于C相繞組的磁力線(xiàn)和1、4號(hào)齒之間磁力線(xiàn)的作用，使轉(zhuǎn)子

25、轉(zhuǎn)動(dòng)，1、4號(hào)齒和C相繞組的磁極對(duì)齊。而0、3號(hào)齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5號(hào)齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類(lèi)推，A、B、C、D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 　　四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。 　　單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時(shí)序與波形分別如圖2.a、b、c所示： 　　　 圖2.步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)序波形圖　 2.基于A(yíng)T89C2051的步進(jìn)電

26、機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)電路原理 b. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)傳輸帶輸送物料前行，與旋轉(zhuǎn)編碼器連接在一起． 可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)，來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的．同時(shí)，可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，達(dá)到調(diào)速的目的．步進(jìn)電機(jī)選用的型號(hào)為42BYGH101,其技術(shù)參數(shù)是：相數(shù) 4 電感mH 5.6 重量g 0.24Kg 電阻Ω 8.5 電壓V 6.0 電流A 0.7 環(huán)境溫度℃ —20℃~+50℃。 2.3 軟件分析 2.3.1 軟件介紹 可編程控制器的系統(tǒng)軟件有兩部分，一是編程器的系統(tǒng)軟件，二是可編程序控制器的操作軟件OS.

27、編程器常用繼電器語(yǔ)言，也叫梯形圖符號(hào)語(yǔ)言，對(duì)可編程序控制器進(jìn)行編程，用戶(hù)使用起來(lái)非常方便。為了把使用這種語(yǔ)言編的程序變成可編程序控制器中央處理器所能接受的機(jī)器語(yǔ)言，需要通過(guò)編譯程序才能完成。這種編譯程序存在編程器的ROM存儲(chǔ)器中，構(gòu)成了編程器的系統(tǒng)軟件。 可編程控制器內(nèi)有一個(gè)操作系統(tǒng)，主要任務(wù)是解讀用戶(hù)程序，執(zhí)行過(guò)程如下圖： 根據(jù)系統(tǒng)控制要求，可畫(huà)出如下所示的系統(tǒng)軟件流程圖． 該系統(tǒng)可選擇連續(xù)或單次運(yùn)行工作狀態(tài)．若為連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，則系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖中的汽缸4動(dòng)作后，程序再轉(zhuǎn)到開(kāi)始；若為單次運(yùn)行，則汽缸4動(dòng)作后停機(jī)．如果需要，該系統(tǒng)可在分揀的同時(shí)對(duì)分揀的材料進(jìn)行數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，這只需在各

28、汽缸動(dòng)作的同時(shí)累計(jì)即可．應(yīng)用高速計(jì)數(shù)器編制程序，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定位控制功能．用高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)，來(lái)確定物料到達(dá)傳感器的距離，實(shí)現(xiàn)定位功能．定位時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器清零，傳感器開(kāi)始工作，對(duì)物料進(jìn)行分揀處理．在汽缸1～3動(dòng)作后，電機(jī)重新運(yùn)行，高速計(jì)數(shù)器也重新計(jì)數(shù)．如果相應(yīng)的傳感器沒(méi)有檢測(cè)到物體，則電機(jī)重新運(yùn)行，高速計(jì)數(shù)器也重新計(jì)數(shù)，繼續(xù)運(yùn)行到下一位置．如果只對(duì)材料的某一特性進(jìn)行分揀，比如只分揀金屬和非金屬，則只需對(duì)傳感器的安放或程序進(jìn)行修改即可． 開(kāi)始 汽缸是否回位 斗內(nèi)是否有料 計(jì)時(shí)到自動(dòng)停機(jī) 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行皮帶傳動(dòng) 下料氣缸Y5動(dòng)作 SA測(cè)到物體 推汽缸1動(dòng)作

29、 推汽缸2動(dòng)作 推汽缸3動(dòng)作 推汽缸4動(dòng)作 連繼運(yùn)行 SB測(cè)到物體 SC測(cè)到物體 Y Y Y N Y N Y Y N Y N N 系統(tǒng)軟件流程圖 第三章 課題研究的方法和手段 3.1 硬軟件比較 隨著三菱PLC功能的逐漸健全，也越來(lái)越受人們的歡迎。它不僅具有豐富的機(jī)型、超小的體積、靈活的安裝、雙CPU結(jié)構(gòu)、極高的運(yùn)算速度等特點(diǎn)，還有事件中斷自動(dòng)告知、自診斷、故障歷史記錄、遠(yuǎn)程口令等特殊功能。簡(jiǎn)單介紹它與繼電器的比較： ①采用微處理器為核心，并

30、采取各種抗干擾措施，因?yàn)镻LC可靠性高、控制功能強(qiáng)體積小。②利用PLC內(nèi)部計(jì)算器和計(jì)時(shí)器，容易實(shí)現(xiàn)邏輯組合和運(yùn)算，不用增加硬設(shè)備。③由于PLC采用軟件編制程序來(lái)完成任務(wù)，因此可以隨時(shí)變更程序來(lái)適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變，而不用重新布線(xiàn)。 3.2 PLC的特點(diǎn)及功能 3.2.1 PLC的優(yōu)點(diǎn) 由于可編程控制器（PLC）具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單及便于安裝調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，社會(huì)對(duì)可變程序控制器技術(shù)人員的需求也越來(lái)越迫切，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)是無(wú)法替代的。 可編程序控制器（Programmable Contro

31、ller）通常也可簡(jiǎn)稱(chēng)為可編程控制器，英文縮寫(xiě)為PC或PLC,是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它具有體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、靈活通用、維護(hù)方便，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，對(duì)生產(chǎn)工藝改變適用性強(qiáng)，安裝簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，維護(hù)工作量小，特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更是得到用戶(hù)的好評(píng)。成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大技術(shù)支柱（PLC,機(jī)器人和CAD/CAM）之一。 3.2.2 PLC的缺點(diǎn) ①固定的編程 有些PLC編程功能單一。如果不需要就必花大代價(jià)

32、使用具有多種編程功能的PLC。例如為了節(jié)約成本，一些設(shè)備制造廠(chǎng)仍然使用帶銷(xiāo)的機(jī)械式定序器。如果操作順序很少或根本不會(huì)改變，就沒(méi)有必要使用重編程功能的PLC。②考慮環(huán)境因素 PLC需要工作在一定的環(huán)境下，高溫和振動(dòng)將會(huì)影響PLC系統(tǒng)的電子設(shè)備，就限制了PLC的使用。③故障保護(hù) 在PLC系統(tǒng)中，必須提供一個(gè)輸入電壓來(lái)停止設(shè)備。這些系統(tǒng)沒(méi)有故障保護(hù)。④固定回路操作 當(dāng)系統(tǒng)要做周期性更新時(shí)，用PLC系統(tǒng)更新。 3.2.3 PLC的功能 （1）開(kāi)關(guān)量控制：PLC可以完成開(kāi)關(guān)邏輯運(yùn)算和順序邏輯運(yùn)算控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。（2）模擬量控制：如溫度，壓力，流量，液位都屬于模擬量。（3

33、）定時(shí)/計(jì)數(shù)控制：PLC具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶(hù)提供數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器。（4）數(shù)據(jù)處理：新型PLC都具有數(shù)據(jù)處理能力，不僅能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)值轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印，甚至浮點(diǎn)運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算等功能。（5）聯(lián)網(wǎng)與通信：PLC可與上為計(jì)算機(jī)或同位PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，完成數(shù)據(jù)的處理和信息的交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的信息控制和管理，是實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)自動(dòng)化的理想工業(yè)控制器。 3.3 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著PLC技術(shù)的推廣、應(yīng)用，PLC將進(jìn)一步向以下幾個(gè)方向發(fā)展。（1）標(biāo)準(zhǔn)化：指令兼容，外設(shè)易于擴(kuò)展，但不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的PLC，梯形圖、指令及各種配件均有

34、一些差異，不利于PLC的普及。（2）小型化：隨著微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，小型機(jī)的功能將進(jìn)一步完善，PLC的結(jié)構(gòu)必將更為緊湊，體積更小，使安裝和使用更為方便。（3）模塊化:采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)的構(gòu)成更加靈活、方便。（4）低成本:使PLC在經(jīng)濟(jì)上能與繼電器電路抗衡，成為繼電器的替代品。 （5）高功能 如（完成位置控制、溫度控制、中斷控制、PID調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程通訊、音響輸出等）。最后PLC的普及是機(jī)電一體化的必然趨勢(shì)，也就是說(shuō)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化也是PLC發(fā)展的一個(gè)重要方向。 第四章 結(jié)果和討論 4.1 PLC控制材料分揀裝置的硬件設(shè)計(jì) 4.1.1分析被控對(duì)象并提出要求 a、被控對(duì)象就是受控

35、的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線(xiàn)或生產(chǎn)過(guò)程。 b、控制要求主要指控制的基本方式、應(yīng)完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對(duì)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這種可化繁為簡(jiǎn)，有利于編程和調(diào)試。 4.1.2 確定輸入輸出設(shè)備 根據(jù)被控對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶(hù)輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。 4.1.3 選擇合適的PLC類(lèi)型 根據(jù)已確定的用戶(hù) I/O 設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的 PLC 類(lèi)型，包括機(jī)型、容量的選擇、 I/O 模塊的

36、選擇、電源模塊的選擇等。在滿(mǎn)足功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠，維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比，選擇有三菱公司生產(chǎn)的Fxos系列的PLC類(lèi)型。F1系列機(jī)的最大I/O點(diǎn)數(shù)為120點(diǎn)，指令的平均執(zhí)行時(shí)間為12us/步，用戶(hù)程序存儲(chǔ)容量為1000步。它有一個(gè)6位BCD碼高速計(jì)數(shù)器，最高計(jì)數(shù)頻率為2KHZ。 4.1.4 分配I/O點(diǎn) 分配PLC的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入/輸出分配表或者畫(huà)出輸入/輸出端子的接線(xiàn)圖。接著九可以進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。開(kāi)關(guān)量I/O。標(biāo)準(zhǔn)的I/O接口用于傳感器和開(kāi)關(guān)及控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，典型的交流I/O信號(hào)為24--240V，直

37、流I/O信號(hào)為5—24V。 ① 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) a.根據(jù)控制要求確定I/O點(diǎn)數(shù)，輸入應(yīng)該有6個(gè)傳感器信號(hào)，包括電感傳感器、電容傳感器、顏色傳感器、預(yù)留傳感器（可根據(jù)要求設(shè)置），以及檢測(cè)下料的傳感器和計(jì)數(shù)傳感器。相應(yīng)地，有相應(yīng)的5個(gè)汽缸運(yùn)動(dòng)位置信號(hào)，每個(gè)汽缸有動(dòng)作限位和回位限位，共計(jì)10個(gè)信號(hào)。輸出包括控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的接觸器，以及5個(gè)控制汽缸動(dòng)作的電磁閥。共需I/O點(diǎn)23個(gè)，其中17個(gè)輸入，6個(gè)輸出。 硬件接線(xiàn)圖輸入部分 硬件接線(xiàn)圖輸出部分 b.PLC的選擇 由于該材料分揀裝置的控制為開(kāi)關(guān)量控制，且所需的I/O點(diǎn)數(shù)不多。因此，選擇一般的小型機(jī)即可滿(mǎn)足控制要求。本

38、系統(tǒng)選擇的PLC機(jī)型為三菱Fxos型。 根據(jù)所選擇的PLC機(jī)型，對(duì)PLC的I/O點(diǎn)分配編號(hào)。通過(guò)I/O的連接，即可實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)分揀裝置的控制。建立I/O地址分配圖如下： I/O地址分布表 4.2 程序設(shè)計(jì) 4.2.1 程序設(shè)計(jì) 根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計(jì)出梯形圖即編程。這一步是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最核心工作，也是比較困難的一步，要設(shè)計(jì)好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 a.將程序輸入PLC 當(dāng)使用簡(jiǎn)易編程器將程序輸入PLC時(shí)，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí)，可通過(guò)上下

39、車(chē)機(jī)的連接電纜將程序下載到PLC中去。 編程時(shí)應(yīng)注意： 1.認(rèn)真分析被控對(duì)象的工藝過(guò)程的控制要求，用功能流程圖的形式，表示程序設(shè)計(jì)的思想，為編程做好準(zhǔn)備； 2.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與PLC外部電路圖或；PLC軟繼電器編號(hào)對(duì)照表及程序功能流程圖進(jìn)行編程； 3.要嚴(yán)格遵守梯形圖、指令語(yǔ)句表的格式規(guī)則，編寫(xiě)程序。 b.進(jìn)行軟件測(cè)試 程序輸入 PLC 后，應(yīng)先進(jìn)行測(cè)試工作。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過(guò)程中，難免會(huì)有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上去之前，必需進(jìn)行軟件測(cè)試，以排除程序中的錯(cuò)誤，同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。 4.2.2 程序模擬調(diào)試 在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和控制

40、柜及現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，要逐一排除，直至調(diào)試成功， 4.2.3 硬件實(shí)施 PLC硬件設(shè)計(jì)是指PLC外部設(shè)備的設(shè)計(jì)，在硬件設(shè)計(jì)中要進(jìn)行輸入設(shè)備的選擇（如控制按鈕、開(kāi)關(guān)及計(jì)量保護(hù)裝置的輸入信號(hào)等），還有執(zhí)行元件的選擇以及控制臺(tái)、柜的設(shè)計(jì)等。硬件設(shè)計(jì)還包括PLC輸入輸出通道的分配，為了便于程序設(shè)計(jì)和閱讀，常做出I/O通道分配表，表中包含有I/O編號(hào)、設(shè)備代號(hào)、名稱(chēng)及功能等。 4.2.4 整理和編寫(xiě)技術(shù)文獻(xiàn) a. 系統(tǒng)技術(shù)文件包括說(shuō)明書(shū)、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)

41、表、 PLC 梯形圖。 (1) 分配輸入 / 輸出點(diǎn) 一般輸入點(diǎn)和輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。 分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào)，分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，即進(jìn)行編號(hào)。在個(gè)別情況下，也有兩個(gè)信號(hào)用一個(gè)輸入點(diǎn)的，那樣就應(yīng)在接入輸入點(diǎn)前，按邏輯關(guān)系接好線(xiàn)（如兩個(gè)觸點(diǎn)先串聯(lián)或并聯(lián)），然后再接到輸入點(diǎn)。 (2) 確定 I/O 通道范圍 不同型號(hào)的PLC，其輸入/輸出通道的范圍是不一樣的，應(yīng)根據(jù)所選 PLC 型號(hào)，查閱相應(yīng)的編程手冊(cè)，決不可“張冠李戴”，必須參閱有關(guān)操作手冊(cè)。 (3) 部輔助繼電器 內(nèi)部輔助繼電器不對(duì)外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器、

42、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器時(shí)作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)處理用。從功能上講，內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。未分配模塊的輸入/輸出繼電器區(qū)以及為使用1：1鏈接時(shí)的鏈接繼電器等均可作為內(nèi)部輔助繼電器使用。根據(jù)程序設(shè)計(jì)的需要，應(yīng)合理安排PLC的內(nèi)部輔助繼電器，在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中應(yīng)詳細(xì)列出各內(nèi)部輔助繼電器在程序中的用途，避免重復(fù)使用。參閱有關(guān)操作手冊(cè)。 4.3 PLC的軟件設(shè)計(jì) 在了解了程序結(jié)構(gòu)和編程方法的基礎(chǔ)上，就要實(shí)際地編寫(xiě) PLC 程序了。編寫(xiě) PLC 程序和編寫(xiě)其他計(jì)算機(jī)程序一樣，都需要經(jīng)歷如下過(guò)程。對(duì)系統(tǒng)任務(wù)分塊 分塊的目的就是把一個(gè)復(fù)雜的工程，分解成多個(gè)比較簡(jiǎn)單的小任務(wù)，這樣就把一個(gè)復(fù)雜的大問(wèn)題

43、化為多個(gè)簡(jiǎn)單的小問(wèn)題，這樣可便于編制程序，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是通過(guò)PLC編程軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、離線(xiàn)或在線(xiàn)編程、離線(xiàn)仿真和在線(xiàn)調(diào)試等等。使用編程軟件可以十分方便地在計(jì)算機(jī)上離線(xiàn)或在線(xiàn)編程、在線(xiàn)調(diào)試，使用編程軟件可以十分方便地在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序的存取、加密以及形成EXE運(yùn)行文件。 4.3.1分配定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 PLC 的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量分別見(jiàn)有關(guān)操作手冊(cè)。PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及步驟，PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法 。在了解了PLC程序結(jié)構(gòu)之后，就要具體地編制程序了。編制PLC控制程序的方法很多，這里主要介紹幾種典型的編程方法。圖解法編程，圖解法是靠畫(huà)圖進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)。為此，不

44、少PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家在自己的PLC中增加了步進(jìn)順控指令。在畫(huà)完各個(gè)步進(jìn)的狀態(tài)流程圖之后，可以利用步進(jìn)順控指令方便地編寫(xiě)控制程序。 4.3.2 編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖 從邏輯關(guān)系圖上，可以反應(yīng)出某一邏輯關(guān)系的結(jié)果是什么，這一結(jié)果又英國(guó)導(dǎo)出哪些動(dòng)作。這個(gè)邏輯關(guān)系可以是以各個(gè)控制活動(dòng)順序?yàn)榛鶞?zhǔn)，也可能是以整個(gè)活動(dòng)的時(shí)間節(jié)拍為基準(zhǔn)。邏輯關(guān)系圖反映了控制過(guò)程中控制作用與被控對(duì)象的活動(dòng)，也反應(yīng)了輸入與輸出的關(guān)系。 根據(jù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般按下圖所示的步驟進(jìn)行。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 4.3.3 繪制電路圖 繪制各種電路的目的，是把系統(tǒng)的輸入輸出所設(shè)計(jì)的地址和名

45、稱(chēng)聯(lián)系起來(lái)。這是很關(guān)鍵的一步。在繪制PLC的輸入電路時(shí)，不僅要考慮到信號(hào)的連接點(diǎn)是否與命名一致，還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適，也要考慮到在特殊條件下運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定條件等問(wèn)題。特別要考慮到能否把高壓引導(dǎo)到PLC的輸入端，把高壓引入 PLC 輸入端，會(huì)對(duì) PLC 造成比較大的傷害。在繪制PLC的輸出電路時(shí)，不僅要考慮到輸出信號(hào)的連接點(diǎn)是否與命名一致，還要考慮到PLC輸出模塊的帶負(fù)載能力和耐電壓能力。此外，還要考慮到電源的輸出功率和極性問(wèn)題。在整個(gè)電路的繪制中，還要考慮設(shè)計(jì)的原則努力提高其穩(wěn)定性和可靠性。雖然用 PLC 進(jìn)行控制方便、靈活。但是在電路的設(shè)計(jì)上仍然需要謹(jǐn)慎、全面。因此，在繪

46、制電路圖時(shí)要考慮周全，何處該裝按鈕，何處該裝開(kāi)關(guān)，都要一絲不茍。 4.4 PLC調(diào)試過(guò)程及分析 在繪制完電路圖之后，就可以著手編制 PLC 程序了。當(dāng)然可以其他方法法編程。在編程時(shí)，除了要注意程序要正確、可靠之外，還要考慮程序要簡(jiǎn)捷、省時(shí)、便于閱讀、便于修改。編好一個(gè)程序塊要進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，這樣便于查找問(wèn)題，便于及時(shí)修改，最好不要整個(gè)程序完成后一起算總帳。 把所編的程序輸入到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行編譯，所輸入的程序通過(guò)編譯后直到最后通過(guò)。接入PLC通信口后，將所編程序進(jìn)行調(diào)試。直到調(diào)試結(jié)果出現(xiàn)正常的結(jié)果。 第五章 電器元件設(shè)備的選擇 5.1 PLC機(jī)型的選擇 可編程控制器（pro

47、grammable logical controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)中，并且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中起著非常重要的作用。所以，對(duì)PLC的正確選擇是非常重要的。 面對(duì)眾多生產(chǎn)廠(chǎng)家的各種類(lèi)型PLC，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的各種需求，但在形態(tài)、組成、功能、網(wǎng)絡(luò)、編程等方面各不相容，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法進(jìn)行橫向比較。下面提出在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)PLC選型的一些看法，作為挑選PLC時(shí)作為參考。 可以通過(guò)以下幾方面的比較，挑選到適合的產(chǎn)品。 （1）工作量 這一點(diǎn)尤為重要。在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該對(duì)控制點(diǎn)數(shù)（數(shù)字量及模擬量）有一個(gè)準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，這往往是選擇P

48、LC的首要條件，一般選擇比控制點(diǎn)數(shù)多10%-30%的PLC。 （2）工作環(huán)境 工作環(huán)境是PLC工作的硬性指標(biāo)。自控系統(tǒng)將人們從繁忙的工作和惡劣的環(huán)境中解脫出來(lái)，就要求自控系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，諸如溫度、濕度、噪音、信號(hào)屏蔽、工作電壓等，各款PLC不盡相同。一定要選擇適應(yīng)實(shí)際工作環(huán)境的產(chǎn)品。（該設(shè)計(jì)環(huán)境正常，故不用特殊型號(hào)） (3）通信網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)在PLC已不是簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)控制，PLC遠(yuǎn)端通信已成為控制系統(tǒng)必須解決的問(wèn)題。（故盡量選取比較常用的品牌） （4）編程 程序是整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的“心臟”，程序編制的好壞直接影響到整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)作。編程器及編程軟件有些廠(chǎng)家要求額外購(gòu)買(mǎi)，并且價(jià)

49、格不菲，這一點(diǎn)也需考慮在內(nèi)。（要求有良好的編程軟件） （5）可延性 這里包括三個(gè)方面含義： 1、產(chǎn)品壽命。大致可以保證所選擇的PLC的使用年限，盡量購(gòu)買(mǎi)生產(chǎn)日期較近的產(chǎn)品。 2、產(chǎn)品連續(xù)性。生產(chǎn)廠(chǎng)家對(duì)PLC產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)升級(jí)是否向下兼容，這決定是否有利于現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)將來(lái)新增加功能的應(yīng)用。 3、產(chǎn)品的更新周期。當(dāng)某一種型號(hào)PLC（或PLC模塊）被淘汰后，生產(chǎn)廠(chǎng) 5.2 元器件的選用 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號(hào)的操作電器稱(chēng)為主令電器，主要用來(lái)切換控制線(xiàn)路，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的各種控制。用來(lái)切換控制線(xiàn)路，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的各種控制。 <1> 按鈕 按鈕主要用來(lái)接通和

50、斷開(kāi)控制電路，它是電氣控制的一種主令電器。 按照按鈕的用途和觸點(diǎn)的配置情況，可把按鈕非為動(dòng)合按鈕，動(dòng)斷按鈕和復(fù)合按鈕三種,按鈕在停按后，一般能自動(dòng)復(fù)位。 總上所述應(yīng)選動(dòng)合按扭 ,按鈕的文字符號(hào)為SB 圖形符號(hào)為 第六章 結(jié)論 致 謝 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，收獲大于付出，知識(shí)仍在，我不孤獨(dú)。 首先，在畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成之前，我先最真誠(chéng)向周老師說(shuō)一聲“謝謝您，周老師”。記得在剛開(kāi)始做設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們什么都不曉得 ，然現(xiàn)在我們作出了一副巨作，我很自豪?？梢哉f(shuō)有周老師的悉心輔導(dǎo)、不厭其煩的講解和孜孜不倦的教導(dǎo)，就沒(méi)有今天我們的作品。 同時(shí)，在即將完成學(xué)業(yè)走向社會(huì)的時(shí)刻

51、，向三年來(lái)給予我關(guān)心幫助、傳道授業(yè)的老師們表達(dá)誠(chéng)摯的謝意，感謝你們?nèi)陙?lái)耐心且無(wú)微不至的關(guān)懷 ；感謝你們?cè)趥魇谥R(shí)的同時(shí)，也教會(huì)我們做人的道理，讓我們遠(yuǎn)航有所方向。感謝學(xué)校給我們提供了一個(gè)很好的環(huán)境，讓我們?nèi)松x煌。 最后，由衷地感謝各位老師在百忙中對(duì)本設(shè)計(jì)論文進(jìn)行審閱，提出寶貴意見(jiàn)，這些意見(jiàn)和建議都將給本人的設(shè)計(jì)極大幫助，并且利于以后的工作學(xué)習(xí)和發(fā)展。 轉(zhuǎn)眼三年的大學(xué)生活就要接近尾聲，我們也將步入新的環(huán)境開(kāi)始自己新的生活。通過(guò)這段時(shí)間做論文，我深深的感到自己在學(xué)校所學(xué)到的書(shū)本上的知識(shí)，還遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足自己以后的需要。雖然自己將要告別學(xué)生生活，但自己在以后的工作中還要更加努力的學(xué)習(xí)。我堅(jiān)信三

52、年的大學(xué)學(xué)習(xí)、生活，將成為我人生中的一筆寶貴的財(cái)富。 我在做論文的過(guò)程中得到了各任課老師的指導(dǎo)與教誨、輔導(dǎo)，才使我更順利的完成了論文。感謝老師的辛勤勞動(dòng)。同時(shí)在寫(xiě)論文的過(guò)程中參考了大量的參考文獻(xiàn)，再次向作者表示謝意！ 參考文獻(xiàn) 【1】 戴一平主編 可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 【2】 弭洪濤 王忠禮編著 PLC實(shí)用技術(shù) 科學(xué)出版社 2005 【3】 徐鐵主編 PLC應(yīng)用技術(shù) 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 2007 【4】 史增芳主編 可編程控制器原理與應(yīng)用

53、 北京希望電子出版社 2006 【5】 張桂香主編 機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 【6】 袁任光主編 可編程控制器應(yīng)用實(shí)例 華南理工大學(xué)出版社 2003 設(shè)計(jì)總結(jié) 在剛開(kāi)始做課程設(shè)計(jì)時(shí)我不知道自己到底該做什么，在試著做了一個(gè)題目是才覺(jué)的自己不會(huì)的東西實(shí)在是太多了，知識(shí)明顯感覺(jué)到不適應(yīng)這大范圍、大規(guī)模的設(shè)計(jì)工作。最后在確定這個(gè)題目后，查閱大量資料、總結(jié)概括將零碎的知識(shí)化為有機(jī)的整體，以及對(duì)每個(gè)具體問(wèn)題的分析。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，使我不停的反復(fù)校核，其過(guò)程繁

54、雜而單調(diào)。當(dāng)設(shè)計(jì)完后，感覺(jué)還可以的。盡管設(shè)計(jì)過(guò)程中有很多的困難，圖紙畫(huà)的還不盡善盡美，可是每一步都是經(jīng)過(guò)我的反復(fù)思考而得出的結(jié)論。 總之，設(shè)計(jì)是再創(chuàng)造的過(guò)程末期靈活性很大，為今后的設(shè)計(jì)，工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了，有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 通過(guò)了這次設(shè)計(jì)，我覺(jué)得這是對(duì)我三年所學(xué)的知識(shí)一次充分的檢測(cè)。這也使我更加認(rèn)識(shí)到了知識(shí)的重要性，雖然三年所學(xué)的東西有限?？墒?，

55、通過(guò)這一次的改造，也使我更深地認(rèn)識(shí)到了我身上還存在著一定的不足之處，在我以后工作的道路上，我將不斷的努力，積極的改正，爭(zhēng)取使自己成為一名合格的大學(xué)生。為我們的祖國(guó)貢獻(xiàn)出自己的一份力量。 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中我充分的認(rèn)識(shí)到了，科技可以造福人類(lèi)，知識(shí)無(wú)窮盡！ 附表1 程序梯形圖 附表2 LD M71 OUT F671 K600 OUT F672 K647

56、 OUT F670 K26 LD X20 ANI X21 ANI T450 OUT Y005 LD X014 AND X016 OUT Y004 LDI X016 OUT T450 LD

57、 X0005 ANI X0000 AND X010 OUT Y000 LD X0007 AND X011 ANI X0001 OUT Y001 LD X0006 AND X012 ANI X0002 OUT Y002 LD X015 AND X013 ANI X003 OUT Y003 END 程序表 - 40 -