【正文】 ．功能完善、擴充方便、組合靈活、實用性強。 PLC 的主要控制功能和特點主要特點：1．可靠性高、抗干擾的主要措施之一。包括邏輯運算功能。1969 年，美國數(shù)字設備公司研制出世界上第一臺 PLC，并在 GM 公司的汽車生產(chǎn)線上首次應用成功。提出以下要求：1．設計周期短，更改容易，接線簡單，成本低。60 年代末期，美國汽車制造工業(yè)相當發(fā)達，要求不斷更換汽車的型號。缺點：采用固定的接線方式。該系統(tǒng)具有自動化程度高、運行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點,可根據(jù)不同對象,稍加修改本系統(tǒng)即可實現(xiàn)要求。生產(chǎn)線中自動往返傳送單元系統(tǒng)中的重點就是PLC控制，PLC控制是目前工業(yè)上最常用的自動化控制方法，由于其控制方便，能夠承受惡劣的環(huán)境，因此，在工業(yè)上優(yōu)于單片機的控制。PLC 將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體,專門為工業(yè)控制而設計,具有功能強、通用靈活、可靠性高、環(huán)境適應性強、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點,因此在工業(yè)上的應用越來越廣泛。關(guān)鍵詞: 可編程控制器，分揀裝置，控制系統(tǒng)，傳感器The automatic production line and automatic transmission unit system designABSTRACTWith China39。一旦生產(chǎn)要求及生產(chǎn)過程發(fā)生變化，必須重新設計線路，重新接線安裝。傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)被淘汰。2．把繼電器控制和計算機技術(shù)結(jié)合起來。其后，日本、德國相繼引入。稱 PLC（Programmable Logic Controller）70 年代：微處理器用于 PLC。輸入輸出接口電路采用光電耦合器來傳遞信號。4．體積小、重量輕、功耗低。 　　2．單位流程：只針對一項產(chǎn)品，進行單位配件的搬運、裝配、加工及素材的領(lǐng)取。 　　6．燈號：傳達生產(chǎn)線流程中產(chǎn)品異狀的裝置。為此，國家與國家、企業(yè)與企業(yè)之間展開了激烈的競爭，日本和西德的經(jīng)濟騰飛便是在這場競爭中取得優(yōu)勢的例證；美國在高度重視以技術(shù)密集型為特征的高科技產(chǎn)業(yè)時，也致力發(fā)展工業(yè)自動化，運用現(xiàn)代控制技術(shù)和計算機 技術(shù)進行傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造，取得了巨大的經(jīng)濟收益。其外觀如圖 21 所示。位置控制和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。每一工作單元機械裝置整體安裝在底板上，而控制工作單元生產(chǎn)過程的 PLC 裝置則安裝在工作臺兩側(cè)的抽屜板上。兩個接線端口間通過多芯信號電纜互連。底層端子用以連接 DC24V 電源的+24V 端和0V 端。圖中，總電源開關(guān)選用 DZ47LE32/C32 型三相四線漏電開關(guān)。圖 34 供電電源模塊一次回路原理圖圖 35 配電箱設備安裝圖 本次任務的氣源處理組件及其回路原理圖分別如圖 36 所示。圖 36 氣源處理組件 第 2 章 自動往返傳送單元裝置結(jié)構(gòu)及總體設計PLC 控制分揀裝置涵蓋了 PLC 技術(shù)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)等內(nèi)容，是實際工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)設備的微縮模型。圖中 1A 和 2A 分別為推料氣缸和頂料氣缸。它們集中安裝成閥組固定在沖壓支撐架后面。 圖 44 加工單元氣動控制回路工作原理圖 自傳動送單元分揀裝置工作過程概述如圖11 所示為本分揀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。物料傳感器 SA 為電感傳感器，當檢測出物料為鐵質(zhì)物料時，反饋信號送 PLC，由 PLC 控制氣動閥 1 動作選出該物料；物料傳感器 SB 為電容傳感器，當檢測出物料為鋁質(zhì)物料時，反饋信號送 PLC, PLC 控制氣動閥 2 動作選出該物料；物料傳感器 SC 為顏色傳感器，當檢測出物料的顏色為待檢測顏色時，PLC 控制氣動閥 3 動作選出該物料。 功能要求自動傳送單元分揀裝置應實現(xiàn)基本功能如下 （1）分揀出材料合格和材料不合格（2）分揀出合格材料中某一顏色（不合格）塊（3）分揀出不合格材料中某一顏色（不合格）塊 系統(tǒng)的控制要求系統(tǒng)利用各種傳感器對待測自動傳送單元進行檢測并分類。 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設計系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖，如圖21 所示。輸出包括控制電動機運行的接觸器，以及5 個控制汽缸動作的電磁閥。本系統(tǒng)選用西門子公司的S7200 系列CPU226 型PLC。 旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器是與步進電機連接在一起，在本系統(tǒng)中可用來作為控制系統(tǒng)的計數(shù)器，并提供脈沖輸入。圖 23 旋轉(zhuǎn)編碼器原理示意圖旋轉(zhuǎn)編碼器介紹：旋轉(zhuǎn)編碼器是用來測量轉(zhuǎn)速的裝置。編碼器如以信號原理來分，可分為增量脈沖編碼器（SPC）和絕對脈沖編碼器（ APC）兩者一般都應用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測元件。分辨率：編碼器以每旋轉(zhuǎn) 360 度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度 5~10000 線。A、B 兩相聯(lián)接，用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速。 對于HTL 的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達 300 米 電感傳感器電感式接近開關(guān)屬于有開關(guān)量輸出的位置傳感器，用來檢測金屬物體。本系統(tǒng)選用M18X1X40 電感傳感器。當把線圈接入測量電路并接通激勵電源時，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。在實際應用中，這三種傳感器多制成差動式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。由此，便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。從能量轉(zhuǎn)換的角度而言，電容變換器為無源變換器，需要將所測的力學量轉(zhuǎn)換成電壓或電流后進行放大和處理。 對于上述這些力學量，尤其是緩慢變化或微小量的測量，一般來說采用電容式傳感器進行檢測比較適宜，主要是這類傳感器具有以下突出優(yōu)點：(1)測量范圍大其相對變化率可超過100%；(2)靈敏度高，如用比率變壓器電橋測量，相對變化量可達107數(shù)量級；(3)動態(tài)響應快，因其可動質(zhì)量小，固有頻率高，高頻特性既適宜動態(tài)測量，也可靜態(tài)測量；(4)穩(wěn)定性好由于電容器極板多為金屬自動傳送單元，極板間襯物多為無機自動傳送單元，如空氣、玻璃、陶瓷、石英等；因此可以在高溫、低溫強磁場、強輻射下長期工作，尤其是解決高溫高壓環(huán)境下的檢測難題。該傳感器具有分辨率高、可編程的顏色選擇與輸出定標、單電源供電等特點；輸出為數(shù)字量，可直接與微處理器連接。TCS230 采用 8 引腳的 SOIC 表面貼裝式封裝，在單一芯片上集成有 64 個光電二極管。工作時，通過兩個可編程的引腳來動態(tài)選擇所需要的濾波器。S0、S1 用于選擇輸出比例因子或電源關(guān)斷模式；SS3 用于選擇濾波器的類型；OE 是頻率輸出使能引腳，可以控制輸出的狀態(tài)，當有多個芯片引腳共用微處理器的輸入引腳時，也可以作為片選信號；OUT 是頻率輸出引腳， GND 是芯片的接地引腳，VCC為芯片提供工作電壓。在金屬圓筒內(nèi)有一個小的白熾燈做為光源。圖 28 FPG 光電傳感器原理圖光電傳感器介紹：光電傳感器是指能夠?qū)⒖梢姽廪D(zhuǎn)換成某種電量的傳感器。它可用于檢測直接引起光強變化的非電量，也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量。 步進電機 步進電機作為執(zhí)行機構(gòu)用于帶動傳輸帶輸送物料前行，與旋轉(zhuǎn)編碼器連接在一起。第 4 章 控制系統(tǒng)的軟件設計軟件設計是PLC 控制系統(tǒng)的核心，程序設計的主要任務是根據(jù)控制要求及工藝流程，畫出狀態(tài)總原理圖并設計出梯形圖。若為單次運行，則汽缸 4 動作后停機。定位時，電機停轉(zhuǎn)，計數(shù)器清零，傳感器開始工作，對物料進行分揀處理。 控制系統(tǒng)程序設計根據(jù)所繪總原理圖，在STEP7Micro/WIN40 軟件中編寫梯形圖程序。下面對所編寫梯形圖作簡要的介紹：（1）以上為主程序，為之后電動機得電做好準備， 為停止按鈕。其中設定預置值為50，當計數(shù)至50時，調(diào)用中斷程序。 ， ，初始狀態(tài)為閉合， 為汽缸的動作限位開關(guān)，初始狀態(tài)為關(guān)斷。另外，一些硬件如傳感器等，在使用前，也需事先調(diào)試好。（注：順時針旋轉(zhuǎn)檢測色溫向低端移動，否則反之） 軟件調(diào)試將所編寫的梯形圖程序進行編譯，通過上下位機的連接電纜把程序下載到PLC中。 整體調(diào)試將設備接入 PLC，進行聯(lián)機調(diào)試，看是否滿足要求，如果不滿足要求，可通過綜合調(diào)整軟件和硬件系統(tǒng)，直到滿足要求為止。（3）程序的注釋和文檔也比較充足，不僅在設計時使結(jié)構(gòu)清晰，易于檢查和修改。原來在課本上學到的東西當實際用起來時才知道相差甚遠，在設計過程中問題不斷，所有這些，都使我深深認識到 “紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行” 。在本例中，使我們學習到了如何對系統(tǒng)進行設計，以及在元件選擇方面的許多知識。我國目前對生產(chǎn)線