【正文】 由于本身就是點對點的傳輸，工作很穩(wěn)定，不會出現傳輸速率的大起大落 由于以太網自身的數據傳輸特點，沒有串口線那么穩(wěn)定；但是只要網 絡硬件配置合適，網絡連接比較得當，傳輸還是比較穩(wěn)定的，是可信賴的 Controllogix 及其 通信模塊介紹 Controllogix 特點 ? 在一個機架內多處理器同時訪問同樣的數據 ? 多任務使得程序在需要的時候運行 ? 多周期任務可以不同觸發(fā) ,以便得到更高級的性能 ? I/O 支持逢變則報 ? 高性能專用 I/O 減輕處理器的負擔 ? 根據性能和內存選擇處理器 ? 可選冗余模塊以便實現無擾動切換 ? 帶電拔插 ? 具有通用 Logix 系列的特點 Controllogix 通信模塊 表 Controllogix 三層通信模塊比較 1756ENBT 1756CNB/R 1756DNB 本科生畢業(yè)設計（論文） 32 ? 10/100MBit Ether/IP ? 全雙工通訊 ? 4 字符診斷顯示 ? 控制 , 組態(tài)和 采集數據 ? 在 EtherNet/IP上 控制 I/O ? ControlLogix 處理器在EtherNet/IP 上高速 互鎖 ? “Information Enabled” 通訊 ? WebEnabled 用于遠程管理活動 ? 5Mbit ControlNet 橋模塊 ? 可用單或冗余介質 ? 內置網絡 訪問口 (NAP) 提供編程終端訪問 ? 支持最多 64 并發(fā)I/O 或 對等連接 ? 4 字符診斷顯示 ? 用 RSNetWorx for ControlNet 組態(tài) ? DeviceNet 掃描器 / 橋 ? 支持 125K,250K, amp。 編程指令 本次設計的程序編寫使用了少數幾個用于邏輯判斷和置位的一般性指令 本科生畢業(yè)設計（論文） 34 (general instructions)和 輸入輸出指令 (Input/Output Instructions). 一般性指令 本次使用的一般性指令包括繼電器指令中的檢查閉合 XIC，輸出解鎖指令OTU，上升沿觸發(fā)指令 ONS；和程序控制中的子例程跳轉指令 JSP，子 例程結束指令 TND。該語言所編寫的程序是由若干個掃描線構成，每一條掃描線最少包含一個入口和一個出口 ； 掃描線的入口處添加的是邏輯判斷指令，如果在一次掃描中邏輯判斷為真，則接下去執(zhí)行后面位于掃描線出口的操作性指令；如果沒有輸入指令則掃描線數如恒 為真，每一次掃描到該掃描線的時候直接執(zhí)行出口處的操作性指令；如果掃描線入口的邏輯判斷指令為假，則不執(zhí)行位于該掃描線出口的操作性指令；每一條掃描線可以在入口處沒有邏輯判斷指令，但是必須在出口處有至少一個操作性指令；在每一個掃描線入口處可以連續(xù)有若干個邏輯判斷指令，它們之間是“與”的關系，只有所有的都為真才能執(zhí)行后面的操作性指令，出口處也可以由若干條操作性指令，它們的執(zhí)行之間不相互影響，只要入口處邏輯判斷最終結果為真就會依次被執(zhí)行。以太網擔負著上位工作站與 PLC 控制器的核心模塊－處理器ControlLogix5561 之間的通信，所以它在系統中占有很重要的作用，是系統正常運行的關鍵之一 。 本科生畢業(yè)設計（論文） 27 第 六 章 基于 ControlLogix 的自動控制流水線系統 系統構成 各層間的網絡連接 第一層 和第二層之間通過以太網連接 ： 1. 第一層和第二層之間的以太網連接 1) 網絡連接：使用普通的集線器或者辦公室級的交換機作為網絡交換設 備，使用普通的網線將工作站與集線器（或交換機）相連，將以太網模塊與集線器相連，在上 面的連接中不能使用集線器（或交換機）的上行鏈路端口，但是可以使用上行鏈路端口通過網線將集線器（或交換機）連接到實驗室的網絡端口，當然也可以不連。 發(fā)生錯誤和特殊情況及復位模塊 不論什么控制系統，不管它被設計得有多完美，在其運行過程中都會有發(fā)生錯誤的可能性，即便是發(fā)生錯誤的幾率特別小，也要做好預防措施。 3） 當 4 區(qū)傳送帶開始運轉以后，物料在 3 區(qū)到 4 區(qū)最 大傳送時間內 4 區(qū)傳感器無感應信號，則 4 區(qū)傳送帶電機自動停車。其中 3 區(qū)是主要驅動者， 4 是被動者，即 2 區(qū)可以驅動 1 區(qū)，但是 1 區(qū)不可以驅動 2 區(qū)，所謂的驅動就是 2 區(qū)的傳感器信號可以使 1 區(qū)的傳送帶運行，但是 1 區(qū)的傳感器信 號只能作為 2 區(qū)驅動 1 區(qū)的條件，在此過程中需要注意以下幾點： 1） 3 區(qū)的啟停取決于各自傳感器所接到觸發(fā)信號的次數。分揀的順序可以由實際現場情況來定。例如，在 加工模塊會有白色物料跟藍色物料被加工，當白色物料到達裝配模塊傳送帶上的物料檢測傳 本科生畢業(yè)設計（論文） 23 感器前會有一個傳感器來判斷它是否是白色，如果是白色則將來編寫的程序就會跳轉到情況 2 里面去，以此來進行下面的動作。在加工過程中，機器手是靜止不動的。以此類推， y 代表夾前夾后，其中 0 表示夾前， 1 表示夾后。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16ABCD16151413121110987654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eA0D a t e : 9 J u n 20 10 S he e t o f F i l e : C : \ P R O G R A M F I L E S \ D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E \ E X A M P L E S \ M y T h e s i s .d dbD r a w n B y :升 伸 降 夾 升 縮轉伸降放縮加工開始夾前 夾后加工前加工后伸 夾 縮轉前轉后轉轉后轉前伸降放升縮降加工結束升放 升 圖 加工模塊機器手動作順序圖 當傳動帶 2 上的傳感器檢測到有物時，機器手就開始工作，第一步是升起，然后按照圖 所示開始工作，各個狀態(tài)的區(qū)分跟取料設計部分 內容是 相同 的 。但是，如圖所示，在第二象限中，同時有兩個升出現，此時可以把這兩種升看成是取料后的升，這時候的整個過程可以看成是一個卦限。 但是，單單由各自的狀態(tài)位置來區(qū)分每個動作是不夠的，因為同一個狀態(tài)在整個取料的循環(huán)過程中會出現很多次的，所以還需要不同的狀態(tài)標志位來加以區(qū)分。 取料 加工 裝配 分揀 本科生畢業(yè)設計（論文） 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16ABCD16151413121110987654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eA0D a t e : 9 J u n 20 10 S he e t o f F i l e : C : \ P R O G R A M F I L E S \ D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E \ E X A M P L E S \ M y T h e s i s .d dbD r a w n B y :AB傳感器活塞 圖 機器手原理圖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16ABCD16151413121110987654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eA0D a t e : 8 J u n 20 10 S he e t o f F i l e : C : \ P R O G R A M F I L E S \ D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E \ E X A M P L E S \ M y T h e s i s .d dbD r a w n B y :X （回）Y （轉）Z O升降（轉 ，縮 ，升）（轉 ，伸 ，升）（回 ，縮，升）（回 ，伸，升）（回 ，伸，降）（回 ，縮，降）（轉 ，縮，降） （轉 ，伸，降） 圖 機器手動作狀態(tài)圖 由于機器手可以進行三維運動，即每維有兩種不同的狀態(tài)，例如圖 中的 z軸上就有兩種狀態(tài)，即升跟降。當繼電器模塊有信號輸入時，即使能 M 動作，即 X 打開， A 有空氣輸入，此時，活塞向右運動 ，即機器手的動作為‘縮’，當 B 有空氣時，機器手動作為‘伸’。當然后兩個模塊只能在程序中體現。 裝有金屬的加工件 接近傳感器時，不論目標物金屬種類如何，振蕩頻率都會提高。隨著目標物接近傳感器，感應電流增強，引起振蕩電路中的負載加大。 本科生畢業(yè)設計（論文） 17 ● 反應速度快。根據操作原理，接近傳感器大致可以分為以下三類：利用電磁感應的高頻振蕩型，使用磁鐵的磁力型和利用電容變化的電容型。 在本設計中應用歐姆龍公司的 微型光電傳感器 EE— SPY401,采集信號經過光電耦合器 TPL521 和 PNP 型的三極管 8550 放大送入輸入模塊。下圖的示例可作為選擇電阻值時的參考。 干簧 繼電器 還可以用永磁體來驅動，反映非電信號，用作限位及行程控制以及非電量檢測等。 當線圈通電后，管中兩占簧片的自由端分別被磁化成 N 極和 S 極而相互吸引，因而接通被控電路。由于這些引人注目的改進，干簧管開關在某些要求質量、可 靠性及安全至上的苛刻應用中已成為設計的選擇。主要應用于水流開關，水流控制及自 動 控制，位置感應等。 系統整體框圖 上位 pc 機 上位 pc機 上位 pc 機 PLC 傳送帶檢測模塊 料倉檢測模塊 倉庫檢測模塊 機械手檢測模塊 取料模塊 加工模塊 裝配模塊 分揀模塊 流水線傳動模塊 工業(yè)以太網 本科生畢業(yè)設計（論文） 13 第四章 流水線檢測系統設計 傳送帶檢測控制設計 傳送帶一側裝有光電行程開關，當傳感器檢測到有物時，傳感器輸出信號送入控制器，此時控制器輸出口給電機一個輸出信號，控制電機的啟動與停止。 在本次畢業(yè)設計中，我 們選用羅克韋爾自動化公司 的 PLC 設備，設計一個自動控制流水線控制系統。有些PLC 控制器的設備網模塊還會下連到設備網，作為控制器進入設備網的通道，同一個設備網上的所有設備就是通過該通道與控制器進新數據通信。以太網層的主要功能是組態(tài)控制系統，編寫調試控制程序，監(jiān)視維護控制系統運行。這種基于層和網絡概念上的 PLC 控制系統，具有集中與分散的雙重特點，既能夠在大范圍內實現控制功能，又能在每一個細節(jié) 上做到盡善盡美，因此具有很好的通用性，適應性和可擴展性。 AB 的 plc 提供了 OPC 和 DDE，其集成的軟 件中 RSLogix 中就包含 DDE 和 OPC SERVER，可以通過上述軟件來進行數據通訊。三菱的 PLC 型號也比較多，主要包括 FX 系列， A 系列和 Q 系列。如果要完成點對點通訊，可以使用CP340/341。 (3)使用戶對其控制系統擁有更多控制力：使用戶擁有更多靈活性來選擇適合每種特殊應用的硬件和編程語言，以他們自己的時間表來規(guī)劃升級，并且可在任何地方設計、 制造產品。特別是近幾年來計算 機在操作系統、應用軟件和通信能力上得到了飛速發(fā)展，這大大的提高了 PLC 通信能力，使 PLC 具有強大的網絡功能（可以為 PLC 配置以太網 EtherNet、控制網 ContorlNet、設備網 DeviceNet、 DH+網、 FF 等多種網絡形式），可以通過各種通信口將數據傳送給上位機以實現數據采集和監(jiān)控，從而大大加強了其控制功能，進一步推動 PLC 在工業(yè)控制中的廣泛應用。 PLC 發(fā)展 狀況及本次設計的選型 20 世紀 20 年代起，人們把各種繼電器、接觸器、定時器及其觸點按一定的邏輯關系連接起來組成控制系統，控制各種機械，這就是大家熟悉的傳統的繼電器控制系統。硬件可靠性差不多。 PLC 作為一個站掛在高速總線上。 比較及選型 綜上所述， PLC 于 60 年代末期在美國首先出現，目的是 用來取代繼電器，執(zhí)行邏輯、計時、計數等順序控制功能，建立柔性程序控制系統。但是，由于自身的致命弱點，其 I/O 信號采用傳統的模擬量信號，因此，它無法在 DCS工程師站上對現場儀表（含變送器、執(zhí)行器等）進行遠方診斷、維護和組態(tài)。 分布式計算機控制系統是以微處理器為核心，采用數據通訊和圖形顯示技術的新型計算機控制系統。 4． 分揀 單元 分揀 單元由物料輸送帶、自動分揀設備、水平移動式儲存庫、信號端子等組成。加工單元可