【正文】 傳感器 ………………… …………………… .12 電磁閥 ……………………………………… ..14 第 4 章 控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計 …………………… .15 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ……………… .………15 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ……………………… .30 第 5 章 設(shè)計小結(jié) …………………………………… 38 參考文獻(xiàn) ……………………………………………… .40 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 第 1 章 緒論 設(shè)計目的及要求 目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè) ，因此 PLC 在控制領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用。 這次畢業(yè)設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)我們的一種對 PLC 的認(rèn)知方法。 亞龍生產(chǎn)線概述 亞龍生產(chǎn)線實訓(xùn)考核設(shè)備由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺商的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元等 5 個單元組成。位置控制和變頻控制技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。即每一工作單元由一臺 PLC 承擔(dān)其控制任務(wù)，各 PLC 之間通過 RS485 串行通訊實現(xiàn)互連的分布控制方式。 一、整個生產(chǎn)線各個單元的基本功能如下： 供料單元的基本功能：按照需要將放置在料倉中待加工的工件自動送出到 物料臺上，以便輸送單元的抓取機(jī)械手裝置將工件抓取送往其他工作單元。 輸送單元的基本功能：該單元具有精確定位到指定單元的物料臺，在物料太上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后 放 下的功能。 第 8頁 共 40頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 第 2 章 生產(chǎn)線簡介 自動生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)和工作過程 生產(chǎn)線包括下料、加工、裝配、搬運(yùn)、分揀等工作站（圖 11），構(gòu)成一個典型的機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械平臺；采用 RS485 串行通訊方式實現(xiàn)分布式的控制，從而組成自動加工、裝配生產(chǎn)線，真實呈現(xiàn)自動生產(chǎn)線的加工過程。 4 分揀單元 分揀站主要有傳送帶、變頻器、三相電機(jī)、推料氣缸、電磁閥和定位光電傳感器及區(qū)分黑白兩種顏色的光纖傳感器構(gòu)成 。對開關(guān)量控制的系統(tǒng)，當(dāng)控制速度要求不高時，一般的小型 PLC 都可以滿足要求，如對小型泵的順序控制，單臺機(jī)械的自動控制等。準(zhǔn)確統(tǒng)計被控對象的輸入信號和輸出信號總點(diǎn)數(shù)并考慮今后系統(tǒng)的 調(diào)整和擴(kuò)充，在實際統(tǒng)計 I/O 點(diǎn)數(shù)基礎(chǔ)上，一般應(yīng)加上 10%~20%的備用點(diǎn)數(shù)，多數(shù)小型 PLC 為整體式，具有體積小、價格便宜等優(yōu)點(diǎn)，適于工藝過程比較穩(wěn)定，控制要求比較簡單的系統(tǒng)。供料單元設(shè)有頂料電磁閥和推料電磁閥 2 點(diǎn)繼電器輸出，加工單元設(shè) 第 11頁 共 40頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 有夾緊電磁閥、料臺伸縮電磁閥、加工壓頭電磁閥 3 點(diǎn)繼電器輸出。 磁感應(yīng)接近開關(guān)的工作原理是：當(dāng)磁性物質(zhì)接近傳感器時，傳感器便會動作，并輸出傳感器信號。傳感器動作時，輸出信號“ 1”， LED 亮；傳感器不動作時，輸出信號為“ 0”， LED 不亮。圖 32 為漫射式光電接近開關(guān)的工作原理圖： 圖 32漫射式光電接近開關(guān)的工作原理圖 這樣，供料單元中料倉有無儲料或儲料是否充足就可用兩個漫射式光電接近開關(guān)的信號狀態(tài)反映出來。同樣的原理加工單元中物料是否送入物料臺也可被檢測出來。只有在開啟位置時，可用工具向下按，信號為“ 1”，等同于該側(cè)的電磁信號為“ 1”。在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時使用手 控開關(guān)處于開啟位置，可以使用手控開關(guān)對 閥進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)對相應(yīng)氣路控制，以改變沖壓氣缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，達(dá)到調(diào)試的 目的。用于儲存工件原料，并在需要時將料倉中最下層的工件推出到物料臺上。在推料氣缸返回并從料倉底部抽出后，再使夾緊氣缸返回，松開次下層工件。節(jié)流閥上帶有氣管的快速接頭，只要將 合適外徑氣管往快速接頭上一插就可以將管連接好了，使用時十分方便。 圖 45 節(jié)流閥連接和調(diào)整原理示意 從圖 44 上可以看出，氣缸兩端分別有縮回限位和伸出限位兩個極限位置。在傳感器上設(shè)置的LED 顯 示用于顯示傳感器的信號狀態(tài)。傳感器的安裝位置可以調(diào)整，調(diào)整方法是松開磁性開關(guān)的緊定螺釘，讓磁性開關(guān)在氣缸的滑軌里滑動，到達(dá) 指定位置后，再緊定螺釘。 本單元所采用的電磁閥，帶手動換向、枷鎖鈕，有鎖定和開啟兩個位置。在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時，可以使用手控開 關(guān)對其進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)對相應(yīng)氣路的控制，以改變推料缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，達(dá)到調(diào)試的目的。接線端口通過導(dǎo)軌固定在底板上。圖中 1A 和 2A 分別為推料氣缸和頂料氣缸。加工單元的實物全貌如圖 411 所示： 第 22頁 共 40頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 圖 411 加工單元的實物全貌 加工單元主要結(jié)構(gòu)（圖 412）組成為：物料臺及滑動機(jī)構(gòu)，加工（沖壓）機(jī)構(gòu)，電磁閥組，接線端口， PLC 模塊，急停按鈕和啟動 /停止按鈕，底板等。 圖 413 物料臺及滑動機(jī)構(gòu) 滑動物料臺的工作原理：滑動物料臺原始位置是處于物料臺伸縮氣缸伸出，物料臺氣動手爪張開的狀態(tài)，當(dāng)輸送機(jī)構(gòu)把物料送到料臺上，物料檢測傳感器檢測到工件后， PLC 控制程序驅(qū)動機(jī)械手指將工件夾緊→物料臺回到加工區(qū)域沖壓汽缸下方→沖壓氣缸向下伸出沖壓工件→完成沖壓動作后向上縮回→物料臺重新伸出→到位后機(jī)械手指松開的順序完成工件加工工序，并為下一次工件到來加工做準(zhǔn)備。該光電傳感器的輸出信號送到 PLC 的輸入端，用以判別物料臺上是否有工件需進(jìn)行加工。 沖壓臺的工作原理：當(dāng)工件到達(dá)沖壓位置時，沖壓缸伸出對工件進(jìn)行加工，完成加工動作后沖壓缸縮回，為下一次沖壓做準(zhǔn)備。由于沖壓缸對氣體的壓力和流量要求比較高，故沖壓缸的配套氣管粗。 4 接線端口 圖 415 分別是本單元的接線端口外觀和端子接線圖。 第 27頁 共 40頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 圖 416 加工單元?dú)鈩涌刂苹芈饭ぷ髟韴D 4 PLC 的 I/O 接線圖如 417 所示 第 28頁 共 40頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 圖 417 PLC 的 I/O 接線圖 第 29頁 共 40頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 2 I/O 地址分配 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 供料單元 1 流程 圖