【正文】 交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。同時傳送帶寬度為1M，所以此次設(shè)計選用距離型傳感器。如：IP68：完全防塵，可以長時間在水中工作；IP67：完全防塵，可以在水中工作90分鐘；IP65：完全防塵，防水噴濺。應差距離越小越好，現(xiàn)在應差距離一般在1mm～6mm間。另外，該傳感器發(fā)射器是點發(fā)射，而接收器是面接收?？梢愿淖儼惭b方式，經(jīng)常擦拭灰塵來消除此影響。發(fā)射器發(fā)射的是縱波，而接收器只能接收橫波。在傳送帶自動控制系統(tǒng)中實現(xiàn)自動控制的信息采集作用。 電動機選用及運行參數(shù)本次設(shè)計的設(shè)定，電動機采用的是三相異步電動機，需求功率為11KW。在指定的位置安裝光傳感器后，物件傳送到相應位置被傳感器檢測到后，由傳感器將此信息傳送給中央處理器件：PLC，再由PLC發(fā)出指令給變頻器，由變頻器控制電機的轉(zhuǎn)速達到實現(xiàn)傳送帶減速、停止的功能。從而實現(xiàn)傳動系統(tǒng)的調(diào)速功能。這樣可以讓使用范圍更寬闊。PLC傳感器 電磁閥汽缸自動化流水線設(shè)備傳送帶 變頻器圖12整體結(jié)構(gòu)框圖這里采用的是FX2N系列的PLC，因為整個系統(tǒng)的工作流程是一環(huán)環(huán)相套的。如圖1－1：傳送帶甲傳送帶乙抓放F圖1－1 方案設(shè)計及工藝參數(shù) 方案設(shè)計為了實現(xiàn)既定目標主要是要解決3個問題：傳送帶物件自動減速停止的實現(xiàn)；自動化流水線設(shè)備自動抓取放置返回的實現(xiàn)；傳送帶、自動化流水線設(shè)備再啟動的條件。當物件F放置在甲傳送帶上，傳送到快要接近自動化流水線設(shè)備的時候時，在實現(xiàn)自動減速并前停止在自動化流水線設(shè)備的正下方。本次設(shè)計正是基于PLC控制系統(tǒng)，控制一個自動化發(fā)動機生產(chǎn)流水線的設(shè)計。 在現(xiàn)今的中國，塑料制品行業(yè)盡管仍屬于勞動力密集型，自動化流水線設(shè)備的使用已經(jīng)越來越普及。 后者因設(shè)計復雜, 需較多繼電器,接線繁雜, 易受車體振動干擾,而存在可靠性差、故障多、維修困難等問題。作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。通過協(xié)調(diào)兩個或兩個以上的內(nèi)部子系統(tǒng)的運作效率，或通過系統(tǒng)組件和時間的協(xié)調(diào)，或通過系統(tǒng)和人工操作的協(xié)調(diào)來提高能源系統(tǒng)的運作效率。發(fā)動機流水線控制系統(tǒng)設(shè)計摘 要汽車發(fā)動機市場競爭日益加劇，多品種混合裝配流水線也陸續(xù)上市。它們協(xié)調(diào)帶式輸送機的開/關(guān)狀態(tài)和時間，以實現(xiàn)更高的運作效率，以此實現(xiàn)更高的性能效率。隨著工業(yè)自動化的發(fā)展, 出現(xiàn)了數(shù)控加工中心,它在減輕工人的勞動強度的同時, 大大提高了勞動生產(chǎn)率。自動化流水設(shè)備的開發(fā)設(shè)計提高了工作效率。 那些電子和汽車業(yè)的歐美跨國公司很早就在它們設(shè)在中國的工廠中引進了自動化生產(chǎn)。對于生產(chǎn)流水線的組成及自動化的基礎(chǔ)建設(shè)有著重要的意義。自動化流水線設(shè)備自動降下抓起物件移至乙傳動帶上方放下物件，物件F由乙傳送帶運走，并在需要的時候自動減速、停止。其整體結(jié)構(gòu)入如下（圖12）：傳送帶物件自動停止的實現(xiàn)主要是采取光傳感器的使用，在傳感器檢測到物件后，發(fā)送信息給PLC，由PLC通過變頻器控制電機實現(xiàn)傳送帶的減速、停止功能。都是由前一個狀態(tài)觸發(fā)后一個狀態(tài)，所以這里采用的是步進控制系統(tǒng)，傳感器、自動化流水線設(shè)備的限位作為輸入信號，控制信號作為輸出信號。如果有更為精確的需要，只要將其中的一些部件按照精度要求更換即可。具體系統(tǒng)工作流程圖如下：（圖13）發(fā)動機部件被放置傳送帶傳送帶停止時間間隔止發(fā)動機移送到下降裝置放下發(fā)動機啟動回收帶回收帶減速回收帶停止上升裝置傳感器A傳感器B傳感器B1傳感器A1啟動傳送帶檢測回收帶是否停止圖13 工作流程圖第二章 傳送帶傳動及調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 傳送帶傳動及調(diào)速系統(tǒng)是實現(xiàn)將物件傳送至相應位置并在需要的時候能實現(xiàn)自動減速、停止功能的系統(tǒng)。下面詳細介紹各個部件的工作方式及選取。設(shè)計帶式輸送機滿載時輸送帶放置80臺發(fā)動機，再制造的現(xiàn)代小型汽車發(fā)動機分為鑄鐵發(fā)動機和鑄鋁發(fā)動機，帶速v=。反射光電傳感器對射距離漫反射回歸反射圖 231)漫反射型影響檢測的因素：安裝角度；測量物體的顏色； 振動優(yōu)點：安裝最簡單，方便 缺點：漫反射光電傳感器是檢測最不穩(wěn)定的。發(fā)射器發(fā)射的縱波經(jīng)過反光鏡把縱波轉(zhuǎn)變成橫波，由接收器接收。反光鏡角度影響檢測精度反光鏡TR傳感器 圖25 回歸反射型傳感器(3)對射型影響檢測的因素：被測物的透光性；被測物的大小優(yōu)點：檢測精度最高缺點：安裝不方便，占用較大安裝空間；能檢測透明和體積小的物體T發(fā)射器R接收器圖26 對射型傳感器(4)距離型傳感器原理：該傳感器的檢測距離是一定的，因此，檢測的發(fā)射光和反射光間的角度也是一定值。這樣，就允許被測物有一個更大的偏轉(zhuǎn)角度。檢測距離指傳感器最大檢測的距離。 L(ight)ON/D(ark)ON模式L(ight)ON：沒有檢測物時，傳感器有輸出D(ark)ON：有檢測物時，傳感器有輸出 光電傳感器選用原則：能用對射，用對射。 變頻調(diào)速及變頻器的選用根據(jù)異步電動機的轉(zhuǎn)速關(guān)系，當極數(shù)不變時，電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子電源頻率成正比，因此連續(xù)地改變供電電源的頻率，就可以連續(xù)平滑的調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速，這種調(diào)速方法稱為變頻調(diào)速，它完全不同于前面提到的各種調(diào)速方式。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應的電路。V/f控制變頻器結(jié)構(gòu)非常簡單，但是這種變頻器采用開環(huán)控制方式，不能達到較高的控制性能，而且，在低頻時，必須進行轉(zhuǎn)矩補償，以改變低頻轉(zhuǎn)矩特性。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間，又可以形成各種PWM波，達到各種不同的控制目的。即使在開環(huán)的狀態(tài)下，也能輸出100%的額定轉(zhuǎn)矩，對于多拖動具有負荷平衡功能。2 智能控制方式智能控制方式主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專家系統(tǒng)、學習控制等。但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)太多或者算法過于復雜都會在具體應用中帶來不少實際困難。專家?guī)炫c推理機制的設(shè)計是尤為重要的，關(guān)系著專家系統(tǒng)控制的優(yōu)劣。 本章小結(jié) 本章主要完成了傳送帶傳動與調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計及所設(shè)計的硬件的選用，傳動與調(diào)速系統(tǒng)是整個工作單元實現(xiàn)工作目標的第一步，光傳感器在這里以采集信號作為整個工作單元開始自動控制的開端。其中控制系統(tǒng)還是采取了PLC控制。下面將分別介紹氣缸和電磁閥的工作原理、特性及選型。此次設(shè)計中采用的活塞式單桿雙向氣缸。當氣缸行駛到極限位置時，行程開關(guān)閉合，電磁閥停止供氣。此次設(shè)計中，采用了SMC CJ2型，缸徑20mm，長度為600mm的標準型雙向氣缸。 二、分步直動式電磁閥 原理：它是一種直動和先導式相結(jié)合的原理，當入口與出口壓差≤，通電時，電磁力直接把先導小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開。 特點：流體壓力范圍上限很高，但必須滿足流體壓差條件。氣體從a管進入氣缸。流體的溫度必須小于選用電磁閥的標定溫度。 電源電流和消耗功率應根據(jù)輸出容量選取，電源電壓一般允許177。 動作時間很短頻率較高時一般選取直動式，大口徑選用快速系列。爆炸性環(huán)境必須選用相應的防爆產(chǎn)品。 要是開啟的時間短或開和關(guān)的時間不多時，則選常閉型。第四章 自動控制系統(tǒng)的設(shè)計及軟件編寫如果說硬件系統(tǒng)是仿佛是人的軀干，那么軟件系統(tǒng)就是可以控制軀干完成各種動作的大腦中樞。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。PLC的主要特點有：可靠性高；I/O接口模塊豐富；采用模塊化結(jié)構(gòu)；編程簡單易學；安裝簡單，維修方便。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。4．數(shù)據(jù)處理 PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。輸入電器有接觸器、繼電器、電磁閥、指示燈及其他有關(guān)顯示、執(zhí)行電器等。其中傳感器、限位開關(guān)是輸入設(shè)備，變頻器、電磁閥以及指示燈是輸出設(shè)備。變頻器要實現(xiàn)兩條傳送帶的減速、停止功能；電磁閥要實現(xiàn)自動化流水線設(shè)備的上下、左右、抓放的動作。 I/O分配及主要器件的I/O連接圖 此次設(shè)計I/O設(shè)備主要為傳感器、限位開關(guān)、變頻器、電磁閥等。要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，一是在硬件上采取措施。在目前用于傳遞動力與運