【正文】 R9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。cdPq 9JWKf wvGt YM*Jgamp。 d39。在以往的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式下，我們學(xué)會了如何將學(xué)到的知識轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)會了怎么更好地處理知識和實踐相結(jié)合的問題。 通過順序功能圖的循環(huán)，重點解決了連續(xù)工作方式的順序功能圖的設(shè)計過程中遇到的各種復(fù)雜問題。 21 圖 順序控制程序 22 結(jié)論 在本次設(shè)計中 對我們即將進入社會的畢業(yè)生進行綜合訓(xùn)練，著重訓(xùn)練我們查閱資料的能力、工程制圖的能力、計算機運用能力、元件選擇能力、軟件開發(fā)使用能力以及文字表達(dá)的能力。 一、公共程序 在該程序中輸入點 X1執(zhí)行調(diào)用手動子程序 P0,輸入點 X2執(zhí)行調(diào)用手動子程序P1。 （ 4）為防止在自動運行時傳感器誤動作， 要求按下保護按鈕 (即后文中的 SA2按鈕 )后，系統(tǒng)才處于待運行狀態(tài)，否則傳感器不動作。 通過比較認(rèn)識，以及對實際系統(tǒng)中的要求分析，本系統(tǒng)中選用“ DZ10100/330 Ie=20A”的空氣開關(guān)。 Y2E 系列電機是為了提高電動機效率而設(shè)計的系列產(chǎn)品，其滿載效率比 Y2 系列提高 %，主要適用于運行時間長，負(fù)載率較高的各種機械設(shè)備上。 Y2 系列電動機采用 F級絕緣等級，但溫升仍按 B級絕緣考核（除機座為 315部分及 355 部分規(guī)格外），故電動機的溫升裕度較大。 16 壓電式傳感器也廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)測量中，比如說心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電傳感器制成的，因為測量動態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣泛。壓電式加速度傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應(yīng)力。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。 藍(lán)寶石系由單晶體 絕緣體元素組成，不會發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現(xiàn)象；藍(lán)寶石比硅要堅固，硬度更高，不怕形變；藍(lán)寶石有著非常好的彈性和絕緣特性（ 1000 OC 以內(nèi)），因此，利用硅 藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件，對溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性；藍(lán)寶石的抗輻射特性極強；另外，硅 藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件，無 pn 漂移，因此，從根本上簡化了制造工藝，提高了重復(fù)性，確保了高成品率。電氣絕緣程度 2kV，輸出信號強，長期穩(wěn)定性好。 2 、陶瓷壓力傳感器原理及應(yīng)用 抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋（閉橋），由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個與壓力 成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標(biāo)準(zhǔn)的信號根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為 / / mV/V 等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。下面我們主要介紹這類傳感器。 壓力傳感器 本設(shè)計中因為考慮到經(jīng)濟節(jié)能等因素，在自動運行時要求皮帶機在沒用送料的情況下經(jīng)過傳感 器的檢測 30 秒鐘后能夠降序停止，故需要在無人值守的情況下能夠自動停止，這樣既能夠節(jié)省能源，又能夠保證接卸的安全，故需要選擇 14 一個適合的傳感器來實現(xiàn)這一功能。3% 。室溫傳感器和管溫傳感器的形狀不同，但溫度特性基本一致。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種傳感器比較適用。 其基片可直接作為測量傳感元件，擴散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。 電阻應(yīng)變式傳感器 傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。 通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。 傳感器的分辨力 分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的最小變化的能力。 靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。最常 12 用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處 理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。 通過對 PLC 的工作原理及性能的了解，并結(jié)合設(shè)計要求，設(shè)計中選擇了 FX2N 系列的小型 PLC。每個系列又有 1 13 4 6 80、 128 點等不同輸入輸出 點數(shù)的機型，每個系列還有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出三種輸出形式。避免了觸點的臨界競爭，減少繁瑣 10 的聯(lián)鎖電路。 PLC 編程語言有梯形圖、布爾助記符語言，等等。 二． PLC 與繼電器控制系統(tǒng)、微機區(qū)別 1． PLC與繼電器控制系統(tǒng)區(qū)別 前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”，前者用“軟件”，后者用“硬件”。 5．掃描周期的長短由三條決定。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)， 新狀態(tài)不能被讀入。 PLC 的工作原理 一 .PLC 采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式 過程。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流 220VAC 或 110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為 24V。 二、 I/O 模塊 PLC 的對外功能，主要是通過各種 I/O 接口模塊與外界聯(lián)系的，按 I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。它確定了進行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。 PLC 選型 PLC 的組成結(jié)構(gòu) PLC 的一般結(jié)構(gòu)如下圖所示，由圖可見主要有 6個部分組成，包括 CPU（中央處理器）、輸入 /輸出接口電路、電源、外設(shè)接口、 I/O 擴展接口。 設(shè)計任務(wù)： （ 1）列出 PLC 控制 I/O 口（輸入 /輸出）元件地址分配表； （ 2）畫出 PLC 輸入 /輸出接線圖和接觸器的主電路原理圖。 （ 3）自動控制時，有料進皮帶后，通過檢測傳感器讓皮帶運行， M1→ M2→M3 的順序啟動，間隔均為 5 秒，若無料進入皮帶，通過安裝在一號皮帶機上的傳感器， 30秒鐘后讓皮帶機按 M3→ M2→ M1 的順序停止否則繼續(xù)運行，如此循環(huán)往復(fù)；當(dāng)某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而其后的皮帶機則待料運完后才停止，即仍為順序停止。 綜上所述，本次設(shè)計應(yīng)選擇 PLC 控制更為合理。由 PLC 為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有可靠性 6 高、控制功能強大、性價比高等優(yōu)點，是目前工業(yè)自動的首選控制裝置。 （ 4） PLC 控制 可編程序控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自已設(shè)計和制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器硬件配制和設(shè)計外部接線圖，同時采用梯形圖語言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點和熱線，通過修改程序適應(yīng)工藝條件的變化。但是，單片機是一片集成電路，不能直接將它與外部 I/O 接口電器上、硬件設(shè)計、制作和程序設(shè)計的工作量相當(dāng)大。 (1) 繼電器控制系統(tǒng) 控制功能是用硬件繼電器實現(xiàn)的。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的 。此時的 PLC 為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。限于當(dāng)時的元器件條件及計算機發(fā)展水平，早期的 PLC 主要由分立元件和中小規(guī)模 4 集成電路組成 ，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。皮帶運輸機由皮帶、機架、驅(qū)動滾筒、改向滾筒、承載托輥、回程托輥、張緊裝置、清掃器等零部件組成。即可以運送散狀物料，也可以運送成件物品。 目前 PLC 已經(jīng)滲透到生活的各個方面，尤其是自動化控制。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。 PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。在大型港口或大型冶金企業(yè)，皮帶運輸機得到最廣泛的應(yīng)用。工作過程中噪音較小，結(jié)構(gòu)簡單。 1 摘要 皮帶機是皮帶輸送機的簡稱，皮帶機運用輸送帶的連續(xù)或間歇運動來輸送各種輕重不同的物品，既可輸送各種散料，也可輸送各種紙箱、包裝袋等單件重量不大的件貨，用途廣泛。即可以運送散狀物料，也可以運送成件物品。皮帶運輸機由皮帶、機架、驅(qū)動滾筒、改向滾筒、承載托輥、回程托輥、張緊裝置、清掃器等零部件組成。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。這個階段的另一個特點是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。它被廣泛應(yīng)用在港口、電廠、煤礦、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線。皮帶運輸機還應(yīng)用與裝船機、 卸船機、堆取料機等連續(xù)運輸移動機械上。 本次設(shè)計選擇了用 PLC 來控制皮帶機的整個運行過程， PLC的運用使得系統(tǒng)的電路變得簡明清楚，而且十分便于日后的運行維護，那么 PLC究竟是什么呢？ 世界上公認(rèn)的第一臺 PLC 是 1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）研制的。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。 5 第 2 章 總體方案的確定 就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：繼電器控制系統(tǒng)、單片機控制、工業(yè)控制計算機控制、可編程序控制器控制。其低功耗、低電壓和很強的控制功能，成為功控領(lǐng)域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計算機之一。且其外部 I/O 接線一般都用于多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷 電路板上引出，不如接線端子可靠。現(xiàn)在 PLC已經(jīng)發(fā)展成為不但具有邏輯控制功能、還具有過程控制功能、運動控制功能和數(shù)據(jù)處理功能、連網(wǎng)通訊功能等多種性能，是名符其實的多功能控制器。工業(yè)控制計算機控制系統(tǒng)性能先進，但是價格昂貴，系統(tǒng)復(fù)雜，對于本系統(tǒng)而言實在是大材小用。 （ 2）手動時，為了便于調(diào)試，每一臺電機都可以單獨啟動，按停止按鈕都可以停下。 （ 6）要有必要的短路、過載、連鎖保護?？刂朴扇斯た刂频阶詣涌刂?，使功能的實現(xiàn)由一到多而且更加趨 于完善。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路，與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。但工作節(jié)奏由震蕩 信號控制； CPU 的運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作； CPU 的寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。同時，有的還為輸入電路提供 24V的工作電源。現(xiàn)在的 PLC 一般均采用可電擦除的E2PROM 存儲器來作為系統(tǒng)儲存器和用戶儲存器。 。 4．元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。存在輸入 /輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入 / 輸出響應(yīng)延遲。用“軟件編程邏輯”代替“硬件布線邏輯”。 由于 PLC 是串行工作，所以 PLC 的運行結(jié)果與梯形圖程序的順序有關(guān)，這與繼電器控制系統(tǒng)“并行”工作有質(zhì)的區(qū)別。基本單元 (主機 )有 FX0、 FX0S、FXON、 FX FX FX2C、 FX1S、 FX2N、 FX2NC9 個系列。 FX2N 系列 PLC 在我國應(yīng)用比較廣泛 。 11 圖 PLC 的 I/O 外部接線 傳感器的選擇 傳感器簡介 一、 傳感器的定義 國家標(biāo)準(zhǔn) GB766587 對傳感器下的定義是： “ 能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成 ” 。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。這是因為傳感器對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)容易用實驗方法求得，并且它對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。 傳感器的靈敏度 靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化 △y 對輸入量變化 △x 的比值 ， 它是輸出 /輸入特性曲線的斜率 ， 如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度 S是一個常數(shù) ， 否則，它將隨輸入量的變化而變化。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差 。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨力時，其輸出才會發(fā)生變化。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。 壓阻式傳感器 13 壓阻式傳感