【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 1 PLC 控制自動(dòng)送料系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 PLC可編程序控制器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)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于工業(yè)過(guò)程和位置的自動(dòng)控制中。 可編程控制器發(fā)出兩路脈沖到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，分別驅(qū)動(dòng)橫軸、豎軸的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；直流電機(jī)拖動(dòng)底座和手爪的旋轉(zhuǎn)；接近開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、旋轉(zhuǎn)碼盤(pán)將位置信號(hào)反饋給主機(jī)，由主機(jī)發(fā)出指令來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)手臂的伸縮、上下、轉(zhuǎn)動(dòng)位置的控制；主機(jī)發(fā)信號(hào)到氣動(dòng)電磁閥，以控制手爪的張合來(lái)抓放物體。本設(shè)計(jì)可根據(jù)工 件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)，具有很大的靈活性和可操作性。 關(guān)鍵詞：可編程控制器；機(jī)械手； 傳感器 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 2 PLC controlled automatic feed system design Abstract PLC PLC is microprocessorbased, integrated puter technology, Control and munication technologies developed from a new industrial control devices. It is simple in structure, programming convenience, high reliability, which has been widely used industrial process and the location of the automatic control. The programmable controller output two lines pulses to stepping motors drives to drive the two stepping motors drives on beam and vertical axis。 direct current motors drive the rotation of the base and the hand。 sensors send signals of location to the mainframe, and the mainframe sends directive to control the extension and contraction, up and down, moves location。 the mainframe send signals to control the opening and closing of the hand to carry objects. Related parameters can be changed according to request of the changes of the objects and movement flow at any time change the relevant parameters in the design, so it has great flexibility and operability . Key words: Programmable controller。 Robot arm。 Sensor 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 3 第一章 設(shè)計(jì)系統(tǒng)任務(wù)分析及選型 第一節(jié) 系統(tǒng)任務(wù)分析 如下 PLC 自動(dòng)控制，按下起動(dòng)按鈕后，機(jī)構(gòu)從“原點(diǎn)”開(kāi)始，自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)過(guò)程。即機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始下降到 A 點(diǎn)夾緊工件，帶工件上升后右移下降松開(kāi)工件，然后按原 路返回“原點(diǎn)”。再次按下按鈕，完成下一次動(dòng)作。按上完成5 個(gè)工作循環(huán)過(guò)程時(shí)，即將 5 個(gè)工件放進(jìn)小車后，按下小車啟動(dòng)按鈕，小車開(kāi)始自動(dòng)從 B 點(diǎn)移動(dòng)到 C 點(diǎn)，完成裝料卸料過(guò)程。卸完料然后自動(dòng)返回 B 點(diǎn)裝料。按下停止按鈕，機(jī)構(gòu)將停止操作。 起動(dòng) 左限 X404（ SQ4） 左行 Y434 X400 （ SQ2） 右行 Y433 （ SQ3） 上限 X402 上限 X402 右限 X403 下降 Y430 上升 Y432 （ SQ1） 下限 X401 下限 X401 A 點(diǎn) B 點(diǎn) 夾緊 放松 Y431 接通 Y431斷開(kāi) 起動(dòng) 裝料（ B點(diǎn)） 右行 X504 右限 X502 X500 卸料（ C 點(diǎn)） 左限 X501 左行 X505 圖 11 系統(tǒng)工作循環(huán)過(guò)程圖 從 圖 11 所示 ：送料工作循環(huán)過(guò)程主要有 12 個(gè)動(dòng)作，即： 原位 下降 夾緊 上升 右移 左移 上升 放松 下降 5 次后 小車裝料 前進(jìn) 后退 卸料 圖 機(jī)械手工作循 環(huán)過(guò)程 原點(diǎn) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 4 工作過(guò)程 梯形圖主要由點(diǎn)動(dòng)操作和自動(dòng)控制組成 ,即總程序主要由點(diǎn)動(dòng)操作和自動(dòng)控制兩個(gè)程序段組成。 動(dòng)操作 點(diǎn)動(dòng)操作梯形圖中的第一邏輯行至 EJP700 邏輯行。當(dāng)工作方式選擇開(kāi)關(guān)置于 ” 點(diǎn)動(dòng) ” 位置時(shí) ,X406 常閉接點(diǎn)斷開(kāi) ,執(zhí)行點(diǎn)動(dòng)程序段。為安全起見(jiàn) ,右移和左移只能在上限位置前提下進(jìn)行 ,所以在梯形圖相關(guān)邏輯行中串有上限開(kāi)關(guān) X402 常開(kāi)接點(diǎn)。夾緊或放松采用 S 或 R 指令。右移和左移、上升和下降動(dòng)作均有限位保護(hù)和互鎖。為減少按扭數(shù)量 ,著三種點(diǎn)動(dòng)操作均用 ” 起動(dòng) ” 和 ” 停止 ”按扭 ,用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選定點(diǎn)動(dòng)操 作方式 ,見(jiàn)輸入輸出分配圖 .由于點(diǎn)操作和自動(dòng)控制工作不會(huì)同時(shí)進(jìn)行 ,所以在點(diǎn)操作和自動(dòng)控制兩段梯形圖中 ,都使用 Y430Y434 的線圈是允許的。 機(jī)械手自動(dòng)控制兩段流程圖如圖 1122 所示 .相應(yīng)的梯形圖見(jiàn)圖 1123 中 CJP701 至 EJP701 程序段 .當(dāng)工作方式選擇開(kāi)關(guān)置于自動(dòng)控制誒制時(shí) ,X407 常閉接點(diǎn)斷開(kāi) ,執(zhí)行自動(dòng)控制程序段。自動(dòng)控制工作過(guò)程說(shuō)明如下 : 在原點(diǎn) ,機(jī)械手處于原點(diǎn) ,上限位開(kāi)關(guān) 、 左限位開(kāi)關(guān) SQ 液壓 ,X402 X404 接通位寄存器數(shù)據(jù)輸入端 ,使 M100 置 ” 1” (接通 ),Y435 線圈接通 ,原點(diǎn)指示燈。 （ 1） 下降 按下起動(dòng)按扭 SB1,X400與 M100接點(diǎn)接同位移寄存器唯一信號(hào)輸入端 ,產(chǎn)生位移信號(hào) ,M100 的 ” 1” 態(tài)移至 M101,M101 接通 Y430 線圈 ,機(jī)械手執(zhí)行下降動(dòng)作 .同時(shí) X402 接點(diǎn)斷開(kāi) ,.使 M100 置 ” 0” (斷開(kāi) ),Y435 斷開(kāi) ,原點(diǎn)指示燈熄滅。 （ 2） 夾緊 當(dāng)機(jī)械手下降至壓倒下限位開(kāi)關(guān)時(shí) ,X401 與 M101 閉合 ,產(chǎn)生移位信號(hào) ,M102 為 ” 1” ,M100M101 為 ” 0” ,M1001 接點(diǎn)斷開(kāi) Y430 線圈通路 ,停止下降； M102 的接點(diǎn)接通 M200 線圈 ,M200 接點(diǎn) 接通 Y431 線圈 ,工作鉗夾緊工件 ,同時(shí)定時(shí)器 T450 開(kāi)始計(jì)時(shí)。 （ 3） 上升 當(dāng) T450 延時(shí)到 ， T450 與 M102 的接點(diǎn)閉合，產(chǎn)生移位信號(hào)， M103為“ 1”， M100M102 均為“ 0”， M103 接點(diǎn)接通 Y432 線圈，機(jī)械手把夾緊的工件提升。因?yàn)槭褂?s 指令，所以 M200 線圈保持接通， Y431 也保持接通，使機(jī)械手繼續(xù)把工件夾緊。 （ 4） 右移 當(dāng)機(jī)械手上升至撞到上限位開(kāi)關(guān) SQ2時(shí)， X402X403 接點(diǎn)閉合，產(chǎn)生移位信號(hào)， M104 為“ 1”， M100~M103 都置“ 0”。 M103 接點(diǎn)斷開(kāi) Y432 線圈通路，停止上升，同時(shí) M104 接點(diǎn)接通 Y433 線圈通路，執(zhí)行右移動(dòng)作。 （ 5） 下降 機(jī)械右移撞到右限位開(kāi)關(guān) SQ3， X403 和 M104 接點(diǎn)接通移位信號(hào)，M105 為“ 1”，停止右移，同時(shí)， M105 接點(diǎn)接通 Y430 線圈，機(jī)械手下降。 （ 6） 松開(kāi) 機(jī)械手下降撞到 SQ1 時(shí)， X401 與 M105 接點(diǎn)接通移位信號(hào)， M106置“ 1”， M100~M105 置“ 0”。 M105 接點(diǎn)斷開(kāi) Y430 線圈回路，停止下降，同時(shí) M106 接點(diǎn)接通 2M200 線圈， R 指令使 M200 復(fù)位， M200 接點(diǎn)斷開(kāi) Y431線圈回路，機(jī)械 手松開(kāi)工件并放于 B 點(diǎn)。同時(shí) T451 開(kāi)始計(jì)時(shí)。 （ 7） 上升 T451 延時(shí) ， T451 與 M106 接點(diǎn)接通移位信號(hào)， M107”為“ 1”，M100~M106 置“ 0”。 Y432 線圈被接通，機(jī)械手又上升。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 5 （ 8） 左移 機(jī)械手上升至上限位時(shí)， X402 與 M107 接點(diǎn)閉合，移位后， M110 置“ 1”， M100～ M107 置“ 0”， Y432 線圈回路斷開(kāi)，停止上升，同時(shí) Y434 線圈閉合，左移。 （ 9） 機(jī)械手回到原位 當(dāng)左移撞到 SQ4時(shí)， X404 與 M107 接點(diǎn)閉合，移位后，M100 為“ 0”， Y434 線圈回路斷開(kāi)，停止左 移，同時(shí) M111 置“ 1”， M111與 X404 接點(diǎn)接通移圍寄存器復(fù)位輸入端，寄存器全部復(fù)位。此時(shí)機(jī)械手已經(jīng)返回到原點(diǎn)， X402 和 X404 又閉合， M100 又被置“ 1”，完成了一個(gè)工作周期。這樣，只要再次按起動(dòng)按鈕，機(jī)械手將重復(fù)上述動(dòng)作過(guò)程。 當(dāng)按下停止按鈕 SB2時(shí) X405 接點(diǎn)閉合，是移位寄存器復(fù)位。機(jī)械手停止動(dòng)作。 第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的控制系統(tǒng) 一 、 可編程序控制器（ PLC）、 分散控制系統(tǒng)（ DCS） 、 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（ FCS） 上世紀(jì)九十年代走向?qū)嵱没默F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，正以迅猛的勢(shì)頭快速發(fā)展，是目前世界上最新 型的控制系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是目前自動(dòng)化技術(shù)中的一個(gè)熱點(diǎn)，正受到國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化設(shè)備制造商與用戶越來(lái)越強(qiáng)烈的關(guān)注?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將給自動(dòng)化領(lǐng)域帶來(lái)又一次革命，其深度和廣度將超過(guò)歷史的任何一次，從而開(kāi)創(chuàng)自動(dòng)化的新紀(jì)元。 在有些行業(yè)， FCS 是由 PLC 發(fā)展而來(lái)的；而在另一些行業(yè)， FCS 又是由 DCS 發(fā)展而來(lái)的，所以 FCS 與 PLC 及 DCS 之間有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，又存在著本質(zhì)的差異。 二 、 PLC、 DCS、 FCS 三大控制系統(tǒng)的基本特點(diǎn) 目前，在連續(xù)型流程生產(chǎn)自動(dòng)控制（ PA）或習(xí)慣稱之謂工業(yè)過(guò)程控制中，有三大 控制系統(tǒng)，即 PLC、 DCS 和 FCS。它們各自的基本特點(diǎn)如下： （一） PLC 的基本特點(diǎn) 、運(yùn)送處理，是從下往上的。 PID 控制等多功能， PID 在中斷站中。 PC 機(jī)為主站，多臺(tái)同型 PLC 為從站。 PLC 為主站，多臺(tái)同型 PLC 為從站，構(gòu)成 PLC 網(wǎng)絡(luò)。這 比用 PC 機(jī) 作主站方便 之處是：有用戶編程時(shí)，不必知道通信協(xié)議，只要按說(shuō)明書(shū)格式寫(xiě)就行。 網(wǎng)格既可作為獨(dú)立 DCS/TDCS，也可作為 DCS/TDCS 的子系統(tǒng)。 DCS/TDCS，如 TDC3000、 CENTUMCS、 WDPFI、 MOD300。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 6 網(wǎng)絡(luò)如 Siemens 公司的 SINEC— L SINEC— H S S S S7 等，