【正文】 設(shè)計中應(yīng)用的是三菱FX2N型PLC。三菱FX系列常見型號如下圖41所示：圖41 三菱FX系列PLC 系統(tǒng)對PLC的要求（1）功能要求：在滿足一般開關(guān)量輸入信號控制要的同時，系統(tǒng)要進行步進電機控制，要求輸出脈沖信號，所以輸出類型要是晶體管輸出[10]（T）?？紤]到FX2N64MT與FX2N48MT相比價格稍微較貴。此驅(qū)動器采用交流伺服驅(qū)動器的電流環(huán)進行細分控制，電機的轉(zhuǎn)矩波動很小，低速運行平穩(wěn)，幾乎沒有振動和噪音。 （2）在本系統(tǒng)中設(shè)置參數(shù)設(shè)置如表43所示。第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計第四章中已對系統(tǒng)硬件進行了設(shè)計，通過各類輸入輸出元器件為實現(xiàn)系統(tǒng)功能做好了準備，本章利用PLC作為核心控制部件將各類元器件通過邏輯關(guān)系聯(lián)系起來，實現(xiàn)系統(tǒng)控制要求。 所以，在安裝仿真軟件GX Simulator 6c 之前，必須先安裝編程軟件 GX Developer，并且版本要互相兼容。通過分別繪制三部分的流程圖可清晰的反應(yīng)出控制要求，程序執(zhí)行過程，為程序編寫做好了準備工作。上料機構(gòu)流程圖如圖51所示：警示黃燈閃爍放入物料后黃燈熄滅啟動復(fù)位 警示綠燈亮料筒光電傳感器檢測有無物料 3s后 有等待物料推出接機械手流程圖推料氣缸將工件推至放料臺放料臺光電傳感器檢測有無物料機械手將工件取走推料氣缸縮回 無有圖51 上料機構(gòu)流程圖上料機構(gòu)部分的梯形圖如圖52所示：圖52 上料機構(gòu)梯形圖 搬運機械手流程圖搬運機械手流程圖如圖53所示：圖 53 搬運機械手流程圖從圖中反應(yīng)出來搬運機械手的控制要求，在進行搬運機械手程序設(shè)計時，首先考慮到的就是要用步進指令進行程序編寫，這樣程序編寫就簡單明了化了。搬運機械手狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖54所示：圖54 搬運機械手機構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖機械手控制程序的編寫如 圖55所示:圖55 搬運機械手機構(gòu)梯形圖 物料傳輸分揀流程圖入料口光電傳感器檢測到物料物料傳輸分揀流程圖如圖56所示料槽傳感器檢測到有工件經(jīng)過時電機停轉(zhuǎn)變頻器接收啟動信號：三相交流異步電機以30HZ的頻率帶動皮帶正傳傳輸物料料槽一檢測為金屬物料料槽二傳感器檢測為白色物料物料為黑色物料直接將（黑色物料）傳送至三號料槽旋轉(zhuǎn)氣缸動作將（白色物料）導入二號槽推料氣缸動作將（金屬物料）推進一號料槽圖 56 物料傳輸分揀流程圖從圖中反應(yīng)出物料傳輸分揀過程，當物料進入入料口時，PLC給變頻器一個驅(qū)動信號，實現(xiàn)了傳輸功能?？偝绦蛑袨榱藢崿F(xiàn)啟動、停止、復(fù)位、報警、自動控制及半自動控制。在程序中進行了文字說明，這樣更有利于讀懂程序。 程序的模擬調(diào)試程序的調(diào)試是設(shè)計過程中一個比較重要環(huán)節(jié)，很少有程序是一經(jīng)編制就可以運行成功的，只有經(jīng)過調(diào)試運行甚至現(xiàn)場運行才能發(fā)現(xiàn)程序中不合理的地方并且進行修改。若有異再修改程序，這樣反復(fù)調(diào)試，直至程序可用模擬調(diào)試運行正常。輸入輸出調(diào)試狀態(tài)如圖62所示：圖62 程序啟動時調(diào)試及運行監(jiān)控（2）將物料檢測傳感器X3置位，此時警示黃燈Y15停止閃爍，將推料伸出限位傳感器X6置位，此時物料推出氣缸Y3動作。（3）分揀調(diào)試將入料口光電開關(guān)X21置位，此時Y17向變頻器發(fā)送驅(qū)動信號。圖63 上料結(jié)構(gòu)上料時運行監(jiān)控圖64 金屬物料分揀時運行監(jiān)控程序仿真調(diào)試方法不變，進行搬運機械手，物料分揀的調(diào)試時，按照控制要求及相應(yīng)輸入控制元件的置位情況，對輸入口進行設(shè)置后，同時觀察輸出的狀態(tài)變化看是否滿足控制要求。圖65 輔助調(diào)試時序圖依照控制要求對系統(tǒng)程序一步一步進行仿真調(diào)試，在調(diào)試的過程中發(fā)現(xiàn)了一些錯誤的方，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，最后是程序在仿真調(diào)試中滿足了控制要求，系統(tǒng)模擬調(diào)試完成。在調(diào)試過程中系統(tǒng)很有可能存在傳感器、執(zhí)行器、和硬件連線等方面的問題，以及PLC的外部接線圖和軟件部分的梯形圖程序設(shè)計中的問題，經(jīng)過仔細推敲及時加以解決。(4) 檢測搬運機械手手動部分和自動部分。結(jié)論綜全文所述，本文對PLC及傳感器技術(shù)的工作原理、適用領(lǐng)域做出了詳細的介紹，根據(jù)材料分揀的實際需求采用PLC設(shè)計出了材料分揀系統(tǒng)具有很高的實用價值。通過多次試驗與實踐以上問題基本上得到了解決，如何進一步提高控制性能，可對該系統(tǒng)進行一些改進。進一步提高傳感器的性能，找出一系列可靠的參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。Shengle.TensionJournal266271.[17] Lozano, R. (Rogelio),.Adaptive control systems[M].Fresno:Witerwoof Inc.,1999[18] Du Toit, Chris. The design, documentation and maintenance of PLC software [R]. [19]AMaterialJournal.謝 辭四年的大學，匆匆而過，畢業(yè)設(shè)計是我們四年所學的一個體現(xiàn)，經(jīng)歷兩個月的努力，此次畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束。在評閱中，張老師還指出了我設(shè)計中的許多不足，使我的設(shè)計更加完善合理。感謝和許多同學對我的支持和鼓勵，感謝你們在學習和生活上給我的幫助，和我一起解決各種各樣的困難。 最后，祝所有關(guān)心、幫助和支持我的人們身體健康、工作順利！最后非常感謝我的指導老師——張曉老師，感謝您對我的支持，感謝您樂觀處事的態(tài)度，感謝您給予的幫助，謝謝！附 錄系統(tǒng)程序本設(shè)計中運用編程語言是梯形圖編程語言，通過梯形圖及附加的文字說明可以清晰直觀的看出編程思路，控制要求和系統(tǒng)實現(xiàn)的功能。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、縝密的思維方式、踏實的工作作風和對事業(yè)的執(zhí)著，以及對我的諄諄教誨都給我留下了深刻的印象，并使我終身受益。本設(shè)計的順利完成,首先要感謝我的指導老師張曉老師。shanghaiinSystemyongAeronautics[M].20System.of本文的設(shè)計是對材料的材質(zhì)進行的簡單設(shè)計，可以在其基礎(chǔ)上對分揀物品的種類與分揀的性能進行拓展及完善，可使其適用于實際生活中的各行各業(yè)，是分揀線實現(xiàn)無人化作業(yè)，大大提高該環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率。在硬件上進一步改進擋板、出料軌道、傳送帶、進料倉，這對系統(tǒng)的實用與可靠性的提高有重大意義。還學習了氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)等基本知識。(6) 進行系統(tǒng)自動工作調(diào)試。(2) 檢查輸入輸出接口。但由于客觀條件限制，目前不能進行三菱FX2N型可編程控制器的現(xiàn)場調(diào)試。 時序圖輔助調(diào)試如果想更形象的反應(yīng)出輸入輸出及其它軟元件的狀態(tài)圖式，可以通過時序圖進行輔助調(diào)試，通過時序圖就可以更清晰的看出軟元件狀態(tài)的變化。同時分揀檢測光電開關(guān)向PLC發(fā)出一個信號，使電機停轉(zhuǎn)。當物料被爪走后X4復(fù)位，Y3復(fù)位，推料氣缸縮回，反復(fù)執(zhí)行推料過程。圖61 程序調(diào)試及監(jiān)控開始 通過軟元件輸入輸出狀態(tài)進行調(diào)試在仿真軟件中可以直接對各種軟器件進行置位，如：X0000023Y0000023T009C009M0099等部分常用的軟器件可直接進行置位，對于特殊功能輔助繼電器、時間繼電器、計數(shù)器不能直接置位調(diào)試。通過仿真軟件按照控制要求一步步進行輸入輸出端口設(shè)置，看輸出是否滿足控制要求[15]。一是在程序應(yīng)在未帶載情況下進行模擬調(diào)試，二是進行程序的現(xiàn)場調(diào)試。在整個程序中將搬運機械手自動與手動控制程序設(shè)置成了兩個子程序。料槽傳感器是用來檢測有無物料進入料槽，同時兼顧控制導料氣缸復(fù)位，三相異步電機停止。程序中的難點是步進電機控制程序的編寫，要兼顧考慮機械手復(fù)位的控制要求。 上料機構(gòu)流程圖上料機構(gòu)的控制要求，在程序設(shè)計的時候應(yīng)注意一下幾點：（1）警示黃燈在料庫無物料與停止時都要閃爍。 因為仿真軟件被集成到編程軟件GX Developer中了，其實這個仿真軟件相當于編程軟件的一個插件[13]。這些軟件一般都具有編程及程序調(diào)試等多種功能，是PLC用戶不可缺少的開發(fā)工具[12]。步進驅(qū)動器所設(shè)置的細分步參數(shù)為10000步/圈。（1）功能簡介：純正弦電流控制，；直流供電電壓1850VDC；光電隔離信號輸入/輸出；有過壓、欠壓、過流、相間短路、過熱保護功能；八檔細分和自動半流功能；十六檔輸出相電流設(shè)置；具有相位記憶功能（電機停止5秒后再斷電，可保持電機上下電位置不變）；高啟動轉(zhuǎn)速；具有脫機命令輸入端子；電機的扭矩與它的轉(zhuǎn)速有關(guān)，而與電機每轉(zhuǎn)的步數(shù)無關(guān)[11]?？紤]多方面因素：最后確定可編程控制器型號為：三菱FX2N64MT 三菱FX2N型PLC控制原理圖圖42 三菱FX2N型PLC控制原理圖 步進電機設(shè)計在本設(shè)計中選用的步進電機型號為：57BYG350CLSAKSML050，選配的步進電機驅(qū)動器型號為：3MD560。在實際統(tǒng)計出的I/O點數(shù)的基礎(chǔ)上加15%——20%的備用量，以便今后調(diào)整和擴展。FX2系列是1991年推出的產(chǎn)品，是加強型的小型機。（8）皮帶輸送線 由三相交流異步電動機拖動，將物料輸送到相應(yīng)的位置。（4）雙導桿氣缸 控制機械手臂伸出、縮回，由雙向電控氣閥控制?？刂茩C械手手臂的旋轉(zhuǎn)，通過脈沖個數(shù)進行精確定位。