材料分揀裝置的plc控制系統(tǒng)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 . 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 重量g 電阻Ω 電壓V 電流A 環(huán)境溫度℃ —20℃~+50℃。 軟件分析 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. 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?？删幊炭刂破鲀?nèi)有一個(gè)操作系統(tǒng)，主要任務(wù)是解讀用戶程序，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YYYNYNYYNYNN 系統(tǒng)軟件流程圖第三章 課題研究的方法和手段 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。 PLC的特點(diǎn)及功能 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?？删幊绦蚩刂破鳎≒rogrammable Controller）通常也可簡(jiǎn)稱為可編程控制器，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。 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)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。 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）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)工廠自動(dòng)化的理想工業(yè)控制器。 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，但不同廠家生產(chǎn)的PLC，梯形圖、指令及各種配件均有一些差異，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 PLC控制材料分揀裝置的硬件設(shè)計(jì)a、被控對(duì)象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(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。 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。 選擇合適的PLC類型 根據(jù)已確定的用戶 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 類型，包括機(jī)型、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等。在滿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。 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24240V，直流I/O信號(hào)為5—24V。① 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(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