【正文】 按照 預(yù)先設(shè)定的工序步驟自動地進行 作 業(yè) 。這個任務(wù)的增加可以提高工作效率，同時也可給設(shè)備的維護提供方便。技術(shù)應(yīng)用發(fā)展如下： （ 1）應(yīng)用可編程控制器（ PLC）技術(shù)： PLC 主要 以順序控制 作 為主 要 的 控制方式 ， 而以 回路 的 各種 調(diào)節(jié) 作為 輔 住功能 的 一種 工業(yè)控制 計算 機。 （ 2） 應(yīng)用機械手、機械人技術(shù)：在 現(xiàn)代化 自動 生產(chǎn) 線中工件 的裝卸及自身的 夾緊 定位， 工件 在各個階段的 傳送， 排除生產(chǎn)過程中的各種加工余量和生產(chǎn)線 包裝等 方面，機械手技術(shù)都得到了廣泛的運用 。 （ 3） 應(yīng)用傳感技術(shù)：隨著 現(xiàn)代 科學(xué) 技術(shù) 的 飛速發(fā)展，新材料不斷地被開發(fā)出來，不斷出現(xiàn)的各式物理效應(yīng) ， 一個新興的科學(xué)體系誕生 傳感器 應(yīng)用 技術(shù)。氣動技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個獨立的技術(shù)領(lǐng)域。 總之，所有這些支持自動線的機電一體化技術(shù)的進一步發(fā)展，使得自動線功能更加齊全、完善、先進，從而能完成技術(shù)性更加復(fù)雜的操作和生產(chǎn)線裝配工藝要求更高的產(chǎn)品。 能夠恰當(dāng)?shù)剡x擇 PLC 輸出輸入端的個數(shù)。 作出梯形圖。 主要解決的問題 在傳統(tǒng)的 工業(yè) 控制中，一般都是由繼電器來進行控制的，當(dāng)今的 PLC 吸收了微 電子 技術(shù)和 計算 機技術(shù)的成果。 該系統(tǒng) 有兩個傳送帶，即包裝箱傳送帶和產(chǎn)品傳送帶。 依據(jù)提出的要求，我們需要解決的關(guān)鍵是對傳送帶 B 拖動空箱到指定位置的控制；以及傳送帶 B 制動后傳送帶 A 的啟動和傳送帶 A 制動后傳送帶 B 的啟動，怎么使 其形成一個循環(huán)的過程，對傳送帶的控制還應(yīng)該設(shè)置報警功能；同時傳送帶 A 和傳送帶 B 應(yīng)有獨立點動控制，以便于調(diào)試和維修；最后還要對傳送帶 A 運送的產(chǎn)品進行指定數(shù)量的檢測。各個 單元 雖然都相互聯(lián)系，但是它們都有自己的 獨立的控制、報警等 各種 功能。 實現(xiàn)了生產(chǎn)線的自動管理。不過如果在一些控制系統(tǒng)比較復(fù)雜的情況下，比如說這種有時序控制的自動控制系統(tǒng)還是用這種方式的話，毫無疑問 的將會大量的使用到時間繼電器、中間繼電器、接觸器等各類器件，并且將會有復(fù)雜控制線路，多如牛毛的器件，結(jié)點將會更多。 方案比較與選擇 如果采用的傳統(tǒng)繼電 — 接觸器控制系統(tǒng)，雖然具有低廉的價格，但是將會有大量的時間繼電器和中間繼電器，并且電路會復(fù)雜化，接點和各類器件會更多，可靠性也將大為低，如果發(fā)生故障，檢修也十分地困難。而且在它的內(nèi)部更是運用了電磁屏蔽加以保護，用來防止各種輻射的不良干擾。 在程序的運用上，它能很好的實現(xiàn)將硬件軟件化的這一優(yōu)良性能，對于控制系統(tǒng)的不同，僅僅只用改變程序就可以很好的解決，因此它的通用性能十分強大。 由于在生產(chǎn)線上從事的生產(chǎn)活動環(huán)境都比較復(fù)雜 ，普通的電子儀器都會受到各種電磁式的干擾。 PLC 在整個控制系統(tǒng)當(dāng)中很好的實現(xiàn)了產(chǎn)品的運輸、空箱的傳送和產(chǎn)品的計數(shù)等功能。 因此，本文選擇 PLC 控制系統(tǒng)。作為一種特殊 的 計攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 控制系統(tǒng)的設(shè)計 13 算機， PLC 的硬件 與傳統(tǒng)的計算機幾乎沒有差別， 主要是由 CPU 模塊、輸入 /輸出模塊、電源等部分組成。 ：是 PLC 與外圍設(shè)備 之間的聯(lián)系部件。 PLC 外圍設(shè)備提供或需要的信號電平時多種多樣的，而 PLC 內(nèi)部 CPU 只能處理標(biāo)準(zhǔn)電平信號，所以 I/O 接口要能進行電平轉(zhuǎn)換，另外，為了提高 PLC 的抗干擾能力， I/O 接口一般采用光電隔離和濾波功能，此外，為了便于了解 I/O 接口的工作狀態(tài)， I/O 接口還帶有狀態(tài)指示燈 [13]。 然 后 掃描通信接口 ，如果連接有外部設(shè)備的話就可以進行通信 。 PLC 的工作過程如下圖所示： 圖 PLC的工作過程圖 PLC 有兩個工作狀態(tài)： RUN（運行）狀態(tài)和 STOP(停止 )狀態(tài)。 PLC 工作在 RUN 狀態(tài)時，完整執(zhí)行圖示過程所需要的時間成為掃描周期，一般為 1100ms。 ③ 輸出處理 :當(dāng)全部指令執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器中的狀態(tài)全部傳送到攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 控制系統(tǒng)的設(shè)計 15 輸出鎖存寄存器中，構(gòu)成 PLC 的實際輸出并由輸出端子送出。因此，美國電氣制造協(xié)會 NEMA 于 1980 年對它進行重命名，稱為可編程控制器（ Programmable Controller），簡稱 PC，但由于 PC 容易與個人計算機 PC（ Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣將 PLC 當(dāng)做可編程控制器的縮。 并 且 通過數(shù) 模 的輸入和輸出 原理 ， 對各類 工業(yè) 生產(chǎn)過程 進行全范圍不間斷的控制。 （ 2）通用性強，控制程序可變，使用方便 PLC 可以利用齊全的各種硬件裝置來組成各種控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計和制作硬件裝置。 (5)系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試和維修 簡捷 傳統(tǒng) 繼電器 系統(tǒng)中 數(shù)量龐大 的 各種 器件 被 PLC 用軟件來取代 ，使 的控制裝置的 調(diào)試的 工作量大為減少 。 （ 1）開關(guān)量的邏輯控制 開關(guān)量的邏輯控制是 PLC 最廣 泛以及最基礎(chǔ)的應(yīng)用，它完美地取代了長期使用的傳統(tǒng)繼電器電路，它不僅可以最大限度的實現(xiàn)順序和邏輯控制，并且還既能夠用于控制單臺的設(shè)備，也可以用于流水線自動化以及多機群復(fù)雜式的操控。比如伺服電機等電機的單軸或多軸位置控制模塊。為此現(xiàn)在的廠家都會生產(chǎn)出配套的 A/D 及 D/A 這兩種相互轉(zhuǎn)換的模塊，至此模擬量的控制在可編程控制器中得到了解決。 （ 5）過程控制 PLC 的這種控制主要是指對溫度和流量等各種模擬量的閉環(huán)控制，作為一種具有廣泛用途的工業(yè)控制計算機， PLC 能完成閉環(huán)控制的主要 原因是因為它能夠編寫出所需的各種控制算法程序。伴隨著飛速發(fā)展的計算機控制能力，世界的工廠網(wǎng)絡(luò)自動化也得到了迅猛的發(fā)展。從廣義上講，可編程控制器是一種計算機系統(tǒng)，只不過它比一般的計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的 I/O 接口，具有更適用于控制要求的編程語言和更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。 PLC 專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計，采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，它主要是由 CPU、電源、存儲器和專門設(shè)計的輸入／輸出接口電路等組成。 可編程控制器（ PLC） 的 。但是，在時間上， PLC 按照直行的方式進行任務(wù)的執(zhí)行 。 PLC 種類繁多，但其組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。 在幾乎所有的國家 PLC 的應(yīng)用范圍仍然在不停地開拓之中，在一些發(fā)達國家，從最初的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)設(shè)備以及機械自動控制為 PLC 的主要應(yīng)用范圍，已經(jīng)發(fā)展到下面這些領(lǐng)域當(dāng)中：遠程系統(tǒng)維護服務(wù)、監(jiān)視節(jié)能系統(tǒng)控制，以及與人們平常生活環(huán)境息息相關(guān)的各種機器等，并且他們的發(fā)展趨勢仍在不停的上升之中。 PLC 的過程控制廣泛應(yīng)用在化工、冶金和鍋爐控制等場合。而這些經(jīng)過整理過后的數(shù)據(jù)就可以和早就儲存在存儲器中的大量合理的參考值進行對比，從而完成所需要的操作及控制。 （ 3）模擬量控制 在當(dāng)今的各類工業(yè)生產(chǎn)過程之中，不可避免的會碰到大量連續(xù)變化的狀態(tài)量，比如壓力、溫度、速度等這些都是模擬量。 （ 2）運動控制 對于直線運動和圓周運動 PLC 均能起到很好的控制作用。此外，由于 PLC 結(jié)構(gòu)模塊化及很強的自我診斷能力，維修也極為方便 [13]。 （ 3）功能強，適應(yīng)范圍廣 現(xiàn)代 PLC 不 僅有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動、通信、人機對話、自檢、記錄顯示等功能，即可控攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 可編程控制器（ PLC） 18 制一臺生產(chǎn)機械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個生產(chǎn)過程。 PLC 的特點 可編程控制器（ PLC） 是一種 為工業(yè) 生產(chǎn) 而設(shè)計的控制器，它主要有以下特點： （ 1）可靠性高，抗干擾能力強 為了適 應(yīng)工業(yè)應(yīng)用要求， PLC 從硬件和軟件方面采用了大量的技術(shù)措施，以便能在惡劣環(huán)境下長時間可靠運行。國際電工協(xié)會（ IEC）對 PLC 最新定義為：可編程控制器 （ PLC） 是一種 專為在工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境下運用而設(shè)計 電子系統(tǒng)。 控制系統(tǒng) 構(gòu)成圖 圖 生產(chǎn)線自動裝箱的 PLC控制系統(tǒng)圖 控制系統(tǒng)工作流程圖 啟動按鈕 獨立點動輸入 停止按鈕 光電傳感器 傳送帶控制電機 指示燈 報 警器 P L C 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 控制系統(tǒng)的設(shè)計 16 圖 控制系統(tǒng)工作流程圖 開始 按下啟動按鈕 SB1 傳輸線 2 運行 SQ2 動作后停 定時器延時 1S 傳輸線 1 運行 SQ1 檢測物品并發(fā)出脈沖信號 計數(shù)器計數(shù) 12個 按下停止按鈕 停止 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 可編程控制器（ PLC） 17 3 可編程控制器（ PLC） PLC 簡介 PLC 的定義 PLC 是英文 Programmable Logic Controller 的縮寫，意為可編程序邏輯控制器，是一種專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計 的控制器。 ① 輸入處理 :PLC 以重復(fù)掃描方式執(zhí)行用戶處理程序，在執(zhí)行程序前首先按地址編碼順序?qū)⑺休斎攵俗拥耐〝酄顟B(tài) (輸入信號 )讀入輸入映象寄存器中，然后開始執(zhí)行用戶處理程序 .在執(zhí)行過程中，即使輸入信號發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不變，直到下一個 掃描周期的輸入處理階段才重新讀取輸入狀態(tài)。 PLC 正常工作時處于 RUN 狀態(tài)，而在編制和修改程序時，應(yīng)讓 PLC 處于 STOP狀態(tài)。 之后判斷 輸入設(shè)備（開關(guān)、按鈕攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 控制系統(tǒng)的設(shè)計 14 等）的狀態(tài)，然后依據(jù)輸入采樣的結(jié)果 一一對 用戶程序 進行運行 ，程序運行結(jié)束后刷新輸出 ，即輸出運行時產(chǎn)生的控制信號。不同型號的 PLC 有不同的供電方式，所以 PLC 的電源輸入電壓既有 12V 和 24V 直流，又有 110V 和 220V 交流 [12]。 PLC 的 I/O 接口能接受的輸入和輸出信號個數(shù)稱為 PLC 的 I/O 點數(shù)。 CPU 由微處理器和控制器組成，可以實現(xiàn)邏輯運算和數(shù)學(xué)運算，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)各部分的工作。 PLC通過 輸入端的 輸入接口 收入所需的 信息， 然后 進行工作運算 。因此它在生產(chǎn)線自動裝箱控制的控制系統(tǒng)中運用，可以讓我們的生產(chǎn)線的控制變得更加具有靈活性及可靠性。從 PLC 應(yīng)用以來已經(jīng)深深地表明它具有良好穩(wěn)定性、非常高的可靠性和強大的抗干擾能力，并且由于 PLC 有維護起來十分方便，編程過程簡單，靈活的通訊等諸多優(yōu)點，因而在電器等控制系統(tǒng)中被人們大量使用。 （ 3）功能強。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 控制系統(tǒng)的設(shè)計 12 這些舉措使得 PLC 的無故障運行時間平均已經(jīng)達到了 30 萬小時的使用長度，被許多人稱之為“永遠不壞的控制器”，由此可見它的可靠性能優(yōu)于傳統(tǒng)繼電 — 接觸器電氣控制系統(tǒng)是沒有任何懸念的。 而采用 PLC 可編程序控制器，其優(yōu)點如下： （ 1）具有非常高的可靠性。 采用 PLC 可編程序控制器控制系統(tǒng) PLC 可編程序控制器就實際意義上而言就是一種工業(yè)上的控制計算機，是在各種生產(chǎn)中用來大量取代傳統(tǒng)運用的時間繼電器、中間繼電器、計數(shù)器等各類器件，但是卻擁有所用計算機的各種控制系統(tǒng)功能。 主要完成上料，灌裝，檢測， 包裝 等幾個生產(chǎn)過程， 充分實現(xiàn)了 實現(xiàn)集約化大規(guī)模生產(chǎn)的要求。 圖 塑殼式斷路器自動生產(chǎn)線 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 10 圖 所示是某汽車配件廠的 生產(chǎn)線，它采用 制動器自動化裝配線。對于 PLC這些都可通過軟件完成要求；其中需要用傳感器來進行位置檢測和產(chǎn)品計數(shù)。為使空箱恰好對準(zhǔn)產(chǎn)品傳送帶的末端，以便使產(chǎn)品剛好落入包裝箱中，在包裝箱傳送帶的中間裝一光電傳感器，用以檢測包裝箱是否到位。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 9 在傳統(tǒng)的控制中，傳送帶的控制通常是通過繼電器來完成，維護復(fù)雜。 軟件的一般流程圖。 選擇 PLC 的型號。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 8 圖 自動裝箱簡圖 目標(biāo)：通過各種方式查閱大量的參考資料，能夠基礎(chǔ)地掌握工程初步設(shè)計方法和進行親身實