【正文】 ................................................................13 氣壓傳動(dòng)裝置選用 ...........................................................................................13 氣源裝置 ..................................................................................................13 氣壓發(fā)生裝置 ..........................................................................................14 冷卻器 ......................................................................................................15 儲(chǔ)氣罐 ......................................................................................................15 氣動(dòng)控制裝置 ..........................................................................................16 限位開關(guān)的選用 ..............................................................................................16 熔斷器的選用 ..................................................................................................16 電動(dòng)機(jī)的選用 ..................................................................................................16 第 4 章 PLC 自動(dòng)控 制的軟件設(shè)計(jì) .........................................................18 系統(tǒng)程序流程 ...................................................................................................18 系統(tǒng) I/O 分配 ....................................................................................................20 VI 系統(tǒng)功能表圖 ...................................................................................................21 材料分揀裝置 PLC 梯形圖 ..............................................................................22 材料分揀裝置 PLC 語句表 ..............................................................................27 第 5 章 控制系統(tǒng)的調(diào)試 .........................................................................32 程序的模擬調(diào)試 ...............................................................................................32 程序的現(xiàn)場調(diào)試 ...............................................................................................32 系統(tǒng)調(diào)試 ..........................................................................................................33 調(diào)試過程 ........................................................................................................33 調(diào)試結(jié)果 ........................................................................................................34 PLC 的抗干擾系統(tǒng) ......................................................................................34 電磁干擾源及對系統(tǒng)的干擾 ..................................................................34 PLC 控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源 .........................................................34 PLC 控制系統(tǒng)工程應(yīng)用的抗干擾設(shè)計(jì) ..................................................35 主要抗干擾措施 ......................................................................................36 第 6 章 總結(jié)與展望 ...............................................................................38 總結(jié) ...................................................................................................................38 未來展望 ...........................................................................................................38 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................40 致 謝 ..................................................................................................40 附 錄 ........................................................................................................41 1 第 1 章 緒 論 PLC 材料分揀裝置的研究背景 隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制幾乎擴(kuò)展到所有工業(yè)領(lǐng)域。 PLC 已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制中， PLC 在其他領(lǐng)域，例如民用個(gè)家庭自動(dòng)化也得到了迅速的發(fā)展。 本控制系統(tǒng)是 一 簡單的 材料分揀 控制 系統(tǒng)， 在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以將之改進(jìn)為物流分揀系統(tǒng) 、自動(dòng)分揀機(jī) ，從而服務(wù)于人們的 日常 生活中。 PLC 材料分揀系統(tǒng) 的發(fā)展方向 PLC 材料分揀系統(tǒng)未來發(fā)展方向可以分為系統(tǒng)集成、工藝創(chuàng)新和自動(dòng)分揀機(jī) 2 三個(gè)方向。 工藝創(chuàng)新 物流系統(tǒng)應(yīng)充分注重 “ 系統(tǒng) ” 概念，系統(tǒng)由多個(gè)單元組成 。 現(xiàn)在社會(huì)上己將物流的高科技產(chǎn)品 (自動(dòng)分揀機(jī)、自動(dòng)化立體倉庫、信息處 理及通訊自動(dòng)化等 )廣泛應(yīng)用于各個(gè)流通領(lǐng)域。自動(dòng)分撿機(jī)的種類很多，有滑靴式、翻板式、交叉帶式等，國內(nèi)廠商能提供相應(yīng)產(chǎn)品，但從分類能力、可靠性等指標(biāo)來看，性參數(shù)能較國外先進(jìn)水平還有較大差距。 物流中心每天接受眾多供應(yīng)商或貨主通過各種運(yùn)輸工具送來的成千上萬種物品，用最短的時(shí)間將物品卸下并按品種、貨主、儲(chǔ)位或發(fā)送地點(diǎn)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分類，然后將物品運(yùn)送到指定地點(diǎn)。本章主要介紹分揀裝置的工藝過程及控制要求。選用顏色識(shí)別傳感器及對不同材料敏感的電容式和電感式傳感器，分別固定在網(wǎng)板上，且允許重新安裝傳感器排列位置或選擇網(wǎng)板不同區(qū)域安裝。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)定為分揀某種顏色的金屬或非金屬 物料時(shí)，由程序記憶各傳感器的狀態(tài)，完成分揀任務(wù)。如果被某種傳感器測中，通過相應(yīng)的氣動(dòng)裝置將其推入料箱；否則，繼續(xù)前行。氣動(dòng)部分由空氣壓縮機(jī)、氣缸、 氣瓶、 氣壓指示表、分水過濾器、冷卻器、減壓閥、配氣器、等部件組成；電氣部分由 PLC、鐵檢測傳感器、鋁檢測傳感器、顏色檢測傳感器、光電傳感器、 異步交流電機(jī)、開關(guān)、電源等部件組成；硬件部分由傳送帶異步電動(dòng)機(jī)、傳送帶、底座、支架等組成。首先，下料傳感器發(fā)送信號(hào)給 PLC， PLC 傳送信號(hào) 給 下料氣 缸。當(dāng) 氣 缸電磁閥運(yùn)行到后 限位 開關(guān) 時(shí)，電磁閥復(fù)位， 回 到原狀態(tài)。系統(tǒng)的硬件配置 如 表 。系統(tǒng)需要停止工作時(shí)，需要人工切斷系統(tǒng)電源，然后再切斷主電源。 FU1 為主電路的熔斷器，起短路保護(hù)的作用。 FR FR2 分別為 電機(jī)過載保護(hù)用的熱繼電器，電動(dòng)機(jī)一旦出現(xiàn)長時(shí)間過載自動(dòng)切斷電路。由于 CPU的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上來看， PLC 外部出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)似乎是同時(shí)完成的。 繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)（包括其常開或常閉觸點(diǎn)）在繼電器控制線路的哪個(gè)位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。 不要大材小用：什么樣的規(guī)模設(shè)計(jì)任務(wù)就選用什么樣規(guī)模的 PLC，避免造成太多的硬件資源的浪費(fèi)。 目前在國內(nèi)市場上有從美國、德國、日本等國引進(jìn)的多種系列 PLC，國 內(nèi)也 11 有許多廠家組裝、開發(fā)數(shù)十種 PLC，故 PLC 系列標(biāo)準(zhǔn)不一，功能參差不齊，價(jià)格懸殊。 霍爾元件是一種磁敏元件。 霍爾接近開關(guān) 的工作原理見圖 。電渦流式傳感器是利用渦流效應(yīng)，將非電量轉(zhuǎn)換為阻抗的變化而進(jìn)行測量的。 圖中 R L1 為傳感器線圈的電阻和電感。 圖 電渦流傳感器等效電路圖 利用這一性質(zhì)可以把鋁傳感器和繼電器如 圖 連接，實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能。根據(jù)三原色理論可知，各種顏色是由不同比例的三原色 (紅、綠、藍(lán) )混合而成的。例如：當(dāng)選擇紅色濾波器時(shí)，入射光中只有紅色可以通過，藍(lán)色和綠色都被阻止，這樣就可以得到紅色光的光強(qiáng) ， 同理，選擇其它的濾波器，就可以得到藍(lán)色光和綠色光的光強(qiáng)。 光電開關(guān)是一種電量傳感器 ， 把電流或電壓的變化以光電的方式傳送出去 ， 即進(jìn)行電 信號(hào) →光信號(hào) → 電信號(hào)的轉(zhuǎn)換 。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。 14 圖 中，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)空氣壓縮機(jī) 旋轉(zhuǎn)，經(jīng)吸氣口的空氣過濾器將大氣中的空氣吸入 [9]。 圖 氣源裝置結(jié)構(gòu)圖 氣壓發(fā)生裝置 氣壓發(fā)生裝置包括正壓發(fā)生裝置和負(fù)壓發(fā)生裝置，正壓發(fā)生裝置為空氣壓縮機(jī)。排氣壓力高于 的習(xí)慣上成為壓縮機(jī)，氣動(dòng)系統(tǒng)中通常采用壓縮機(jī)提供氣源?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，容易實(shí)現(xiàn)大流量和高壓輸出；缺點(diǎn)是振動(dòng)大、噪聲大，輸出流量、壓力有脈動(dòng)，需使用儲(chǔ)氣罐穩(wěn)壓。管內(nèi)流動(dòng)的冷卻水多為單程或雙程流動(dòng)，管間空氣可以自由流動(dòng)。進(jìn)一步分離壓縮空氣中的油、水等雜質(zhì)。所有的氣動(dòng)回路或貯氣罐為了安全起見，當(dāng)壓力超過允許壓力值時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)向外排氣，這種壓力控制閥叫安全閥。 部件在運(yùn)行中， 當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí) ，使行程開關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)電路的切換，達(dá)到控制運(yùn)動(dòng)部件行程位置的目的。 熔斷器的選 用 熔斷器一種簡單而有效的保護(hù)電器。 熔斷器的 工作原理 是：當(dāng)電路發(fā)生故障或異常時(shí)，伴隨著電流不斷升高， 升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件或貴重器件，也有可能燒毀電路甚至造成火災(zāi)。由于異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、 使用方便，運(yùn)行可靠，成本低廉，效率較高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。 (3)氣缸碰到后限位開關(guān)停止后退時(shí)，傳送帶上電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。 (7)當(dāng)鋁傳感器檢測到鋁制物料通過的時(shí)候，氣缸二開始動(dòng)作，把物料推到二號(hào)料倉中；當(dāng)氣缸碰到前限位開關(guān)的時(shí)候，氣缸停止前進(jìn)，開始后退；當(dāng)氣缸碰到后限 位開關(guān)的時(shí)候停止后退。 (11) 氣缸碰到后限位開關(guān)停止后退時(shí)，計(jì)數(shù)器減一。 (15)