【正文】 的上層被吸起后，此時(shí)的電池已經(jīng)進(jìn)入二號(hào)通道，二號(hào)通道的電動(dòng)推桿 2將橫放的電池推入到由吸盤(pán)吸起的包裝袋內(nèi)，到位后上吸盤(pán)和切斷刀連接的推桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)帶著切刀將包裝袋切斷，切斷后推桿 2退回，刀片氣缸退回，吸盤(pán)停止工作。 電池 包裝機(jī)主要功能是將來(lái)自 料池 的 電池 以每分鐘 100個(gè)的速率包裝成合格的 電池 。 可編程控制器的梯形圖與繼電器控制線路圖十分相似，主要原因是可編程控制器梯形圖的發(fā)明大致上沿用了繼電器控制的電路元件符號(hào)，僅個(gè)別地方有些不同。 （ 3）采用優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源，防止電源線引入的干擾。 （ 6）采用了冗余技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)可編程序控制器的可靠性。一般 PLC的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)到幾萬(wàn)小時(shí)以上。在確定了 PLC的硬件配置和 I/O外部接線后，用戶所做的工作只是程序設(shè)計(jì)而已。系統(tǒng)的功能和規(guī)模可根據(jù)用戶的實(shí)際需求自行組合，這樣便可滿足用戶要求的合理的性能價(jià)格比。 PLC軟件的設(shè)計(jì)和調(diào)試大都可以在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行，用模擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)關(guān)代替輸入信號(hào)，其輸出狀態(tài)可以觀察 PLC上的相應(yīng)發(fā)光二極管顯示，也可以另接輸出模擬實(shí)驗(yàn)板。 PLC是以微處理器 為核心，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)而發(fā)展起來(lái)的 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 第 10 頁(yè) 共 43 頁(yè) 一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、靈活通用、易于編程、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在工業(yè)自動(dòng)控制、機(jī)電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面得到了廣泛應(yīng)用。 PLC具有較強(qiáng)的邏輯運(yùn)算能力，可以實(shí)現(xiàn)各種開(kāi)關(guān)量從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的邏輯控制。也可采用 IEC規(guī)定的用于順序控制的標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言 —— 順序功能圖 SFC編寫(xiě)程序，使得 PLC在實(shí)現(xiàn)按照事件或輸入狀態(tài)的順序，控制相應(yīng)輸出更加容易。 6．閉環(huán)過(guò)程控制 運(yùn)用 PLC 不僅可以對(duì)模擬量進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，而且還可以進(jìn)行閉環(huán)控制。它不僅能進(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)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示和打印以及數(shù)據(jù)通信等 .對(duì)于大中型 PLC還可進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算等。因此， PLC是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的理想工業(yè)控制裝置。 主要的控制功能有如下幾項(xiàng)：主令操作控制和保護(hù)監(jiān)視控制。定位控制達(dá)到 16軸，脈沖串輸出或?yàn)?J和 K型熱電偶或 Pt傳感器開(kāi)發(fā)了溫度模塊?？焖贁嚅_(kāi)端子塊因?yàn)椴捎昧藘?yōu)良的可維護(hù)性快速斷開(kāi)端子塊，即使接著電纜也可以更換單元。持續(xù)掃描功能為應(yīng)用所需求的持續(xù)掃描時(shí)間定義操作周期。 RUN/STOP 開(kāi)關(guān)面板上運(yùn)行 /停止開(kāi)關(guān)易于操作。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 第 13 頁(yè) 共 43 頁(yè) 第三章 電池包裝送料裝置控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 本設(shè)計(jì)的電池包裝送料裝置控制系統(tǒng)硬件主要由 PLC、普通電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、傳感器、數(shù)字量開(kāi)關(guān)、輸入擴(kuò)展模塊，電源模塊，固態(tài)繼電器等組成。三菱FX2N32MT001的 CPU單元規(guī)格是 :輸入 16點(diǎn) ,輸出 16點(diǎn) ,輸入、輸出為晶體管型形式 ,電源AC220V。 （ 4）采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。 ② 豐富的 I/O接口模塊 ； PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流；開(kāi)關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強(qiáng)電或弱電等。 ③ 采用模塊化結(jié)構(gòu) ； 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC以外，絕大多數(shù) PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與 PLC相應(yīng)的 I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。固態(tài)繼電器專(zhuān)用的固態(tài)繼電器可以具有短路保護(hù)，過(guò)載保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)功能，與組合邏輯固化封裝就可以實(shí)現(xiàn)用戶需要的智能模塊，直接用于控制系統(tǒng)中。這是一個(gè)不定值，隨 L和 di/dt的不同而不同。這里我們選用歐姆龍固態(tài)繼電器： G3R202SLN，輸入電壓 24VDC，輸出 548VDC，電流 10A ，價(jià)格 80元每個(gè)。物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。根據(jù)以上我們選擇光電開(kāi)關(guān)來(lái)作為傳感器。 FX2N型 PLC的輸入 /輸出通道號(hào)采用自由配置、固定通道方式。供電電源等級(jí)為 AC220V177。 電氣控制主電路圖見(jiàn) 。每個(gè) PLC公司都有自己的編程器，一般比較小，而且比較輕，適合在現(xiàn)場(chǎng)使用。 PLC公司的編程軟件 編程軟件的作用是編輯、調(diào) 試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控 PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，它是開(kāi)發(fā)、應(yīng)用、維護(hù) PLC不可缺少的工具。這兩者可相互轉(zhuǎn)換。 (4) 監(jiān)控運(yùn)行 : PLC與計(jì)算機(jī)建立通信后，計(jì)算機(jī)可監(jiān)視 PLC的工作，觀察任何工作位的狀態(tài)，可讀所有的數(shù)據(jù)，可強(qiáng)置某些工作位處于 ON或 OFF狀態(tài)，還可修改一些參數(shù)。即先回到脫機(jī)狀態(tài)修改程序，然后再聯(lián)機(jī)，重新把程序下載到 PLC。 (6) 其他功能。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 第 20 頁(yè) 共 43 頁(yè) 三菱的 GX Developer 編程軟件簡(jiǎn)介 進(jìn)入 GX Developer初始界面后，在【文件】下拉菜單中，單擊“新建”菜單項(xiàng)，選擇創(chuàng)建一個(gè)新文件。在編譯過(guò)程中，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤要進(jìn)行修改時(shí)，我們既可以在梯形圖編程下修改，也可在助記符方式下修改。下面介紹一下常用的幾種應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法，以便對(duì)下面的設(shè)計(jì)更有 一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，也使讀者更加明白可編程控制器的設(shè)計(jì)方法和技巧。但是它沒(méi)有一個(gè)普遍的規(guī)律可遵循，具有一定的試探性和隨意性，最后得到的結(jié)果也不是唯一的，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)的多少有關(guān)。該方法法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計(jì)法進(jìn)行 PLC程序的設(shè)計(jì)，它使用邏輯表達(dá)式描述問(wèn)題。順序控制法規(guī)律性很強(qiáng)，雖然編程相當(dāng)長(zhǎng)，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性。按照正常順序畫(huà)圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。這樣， PLC的語(yǔ)言就有所不同。 PLC采用循環(huán)掃描方式，按梯形圖從上而下，從左而右的先后順序予以執(zhí)行。 仿真的步驟 （ 1）啟動(dòng)編程軟件 GX Developer （ 2）通過(guò) “ 快捷圖標(biāo) ” 啟動(dòng)仿真 如圖 。 圖 X1 X2 X4 M0 M1 為 0N狀態(tài) 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 第 25 頁(yè) 共 43 頁(yè) 圖 X17 X20為 0N狀態(tài) 按照以上的步驟我們步步測(cè)試，最終結(jié)果符合要求，證明控制程序無(wú)誤。本文旨在按 實(shí)際生產(chǎn)要求進(jìn)行理論上的設(shè)計(jì)，并未在實(shí)際應(yīng)用中得到驗(yàn)證，在實(shí)際應(yīng)用之前還需經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)試實(shí)驗(yàn)，以確保系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，從而達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)中的要求。黃杰老師對(duì)待工作嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度、求實(shí)創(chuàng)新的精 神深深地激勵(lì)著我，在為人處世上和藹、謙遜、踏實(shí)、積極的態(tài)度將會(huì)影響我一生。 與此同時(shí) ,我向所有給予我關(guān)心、支持和幫助的其他老師和同學(xué)們也致以深深的謝意。每一個(gè)細(xì)節(jié) ,每一個(gè)過(guò)程都凝聚著 黃杰 老師的心血 ,讓我很感動(dòng)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 第 27 頁(yè) 共 43 頁(yè) 致 謝 本論文的設(shè)計(jì)是在黃杰老師的精心指導(dǎo)下完成的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 第 26 頁(yè) 共 43 頁(yè) 結(jié)論 本文是以達(dá)到實(shí)現(xiàn)電池包裝送料裝置的實(shí)用和可靠性為目的而進(jìn)行的設(shè)計(jì)。監(jiān)控程序的運(yùn)行狀態(tài) ，如圖 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 第 24 頁(yè) 共 43 頁(yè) 圖 軟元件 X000強(qiáng)制 ON 如圖 ：我們強(qiáng)制 X000為 ON，得出 M1輸出，也就是啟動(dòng)保持狀態(tài)，條件符合。 本章小結(jié) 本章主要介 紹了 PLC控制電池包裝送料裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體流程，其中包括 PLC編程軟件的介紹、程序設(shè)計(jì)、梯形圖設(shè)計(jì)等內(nèi)容，使讀者對(duì)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和具體步驟有了詳細(xì)的了解。 本控制 系統(tǒng)是典型的順序控制，因此我們采用步進(jìn)指令編寫(xiě)程序最為方便，其順序功能圖如圖 42所示。 可編程控制器設(shè)計(jì)語(yǔ)言也有多種形式，因其在繼電器的基礎(chǔ)上研制而成，所以大部分都是以開(kāi)關(guān)量為主的控制方式。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。因此用邏輯設(shè)計(jì)法也可以適用于 PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。 2. 邏輯設(shè)計(jì)法 工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過(guò)繼電器等電器組件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 工程設(shè)計(jì)中，可編程控制器應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)大體上有三種方法，也是使用最多的方法。 圖 編程界面 程序編寫(xiě)完成后，下一步就可進(jìn)行編譯、鏈接和調(diào)試了。如可用來(lái)進(jìn)行只讀存儲(chǔ)器的程序?qū)懭?。在?wèn)題不太多，又是允許的情況下可在線更改程序。監(jiān)視運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)程序存在問(wèn)題，有兩種解決的辦法。 (2) 文件管理 : 對(duì)所編程序可存儲(chǔ)為磁盤(pán)文件，還可建立數(shù)據(jù)庫(kù)文件以及與 PLC工作相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件。這些軟件一般功能都差不多，大體上有以下幾種功能。 PLC公司提供的編程軟件則能使用梯形圖、助記符或功能圖語(yǔ)言等進(jìn)行編程。 圖 主接線圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 第 18 頁(yè) 共 43 頁(yè) 圖 PLC 接線圖 本章小結(jié) 本章是本文的重點(diǎn) ,主要介紹了電池包裝送料裝置控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)部分 ,分小節(jié)介紹了各子模塊的功能 , ,能讓人清晰直觀的了解 ,此外在本章開(kāi)始幾個(gè)小節(jié)還介紹了 PLC的選型 ,接線等 ,思路清晰 ,目的明確。其中 QF給整個(gè)系統(tǒng) 提供電源 ， 電機(jī)的主回路 包括 熱繼電器 等安全回路。包裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)輸入輸出接口如表 。 PLCI/0 的分配 分配輸入 /輸出點(diǎn)信號(hào)、輸出點(diǎn)與輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。 化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 傳感器的選型 傳感器是推桿的位置檢測(cè)元件，將位移轉(zhuǎn)換為電脈沖，用于在線測(cè)量活塞