基于plc的物料傳輸分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁
【正文】 ................31 整體調(diào)試 ...............................................................................................................32結(jié) 論 ........................................................................................................33參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………34附 錄 ..........................................................................................................35致謝………………………………………………………………………401緒 論分揀是把很多貨物按品種從不同的地點(diǎn)和單位分配到所設(shè)置的場地的作業(yè)。由于全部采用機(jī)械自動作業(yè)，因此，分揀處理能力較大，分揀分類數(shù)量也較多。 其設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的組裝，具有系統(tǒng)布局靈活，維護(hù)、檢修方便等特點(diǎn)，受場地原因影響不大。本文主要介紹了 PLC 控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，以及一些調(diào)試方法。3 材料分揀裝置工作過程概述如圖 11 所示為本分揀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。物料傳感器 SA 為電感傳感器，當(dāng)檢測出物料為鐵質(zhì)物料時(shí)，反饋信號送 PLC，由PLC 控制氣動閥 1 動作選出該物料；物料傳感器 SB 為電容傳感器，當(dāng)檢測出物料為鋁質(zhì)物料時(shí)，反饋信號送 PLC, PLC 控制氣動閥 2 動作選出該物料；物料傳感器 SC 為顏色傳感器，當(dāng)檢測出物料的顏色為待檢測顏色時(shí)，PLC 控制氣動閥 3 動作選出該物料。 功能要求材料分揀裝置應(yīng)實(shí)現(xiàn)基本功能如下 （1）分揀出金屬和非金屬（2）分揀某一顏色塊（3）分揀出金屬中某一顏色塊（4）分揀出非金屬中某一顏色塊（5）分揀出金屬中某一顏色塊和非金屬中某一顏色塊 系統(tǒng)的控制要求系統(tǒng)利用各種傳感器對待測材料進(jìn)行檢測并分類。 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖，如圖 21 所示。輸出包括控制電動機(jī)運(yùn)行的接觸器，以及 5 個(gè)控制汽缸動作的電磁閥。本系統(tǒng)選用西門子公司的 S7200 系列 CPU226 型 PLC。13 旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器是與步進(jìn)電機(jī)連接在一起，在本系統(tǒng)中可用來作為控制系統(tǒng)的計(jì)數(shù)器，并提供脈沖輸入。圖 23 旋轉(zhuǎn)編碼器原理旋轉(zhuǎn)編碼器介紹：旋轉(zhuǎn)編碼器是用來測量轉(zhuǎn)速的裝置。編碼器如以信號原理來分，可分為增量脈沖編碼器（SPC）和絕對脈沖編碼器（APC）兩者一般都應(yīng)用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測元件。分辨率：編碼器以每旋轉(zhuǎn) 360 度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5～10000 線。A、B 兩相聯(lián)接，用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測速。 對于 HTL 的帶有對稱負(fù)信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達(dá) 300 米 電感傳感器電感式接近開關(guān)屬于有開關(guān)量輸出的位置傳感器，用來檢測金屬物體。本系統(tǒng)選用M18X1X40 電感傳感器。當(dāng)把線圈接入測量電路并接通激勵(lì)電源時(shí)，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。在實(shí)際應(yīng)用中，這三種傳感器多制成差動式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。由此，便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。從能量轉(zhuǎn)換的角度而言，電容變換器為無源變換器，需要將所測的力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓或電流后進(jìn)行放大和處理。對于上述這些力學(xué)量，尤其是緩慢變化或微小量的測量，一般來說采用電容式傳感器進(jìn)行檢測比較適宜，主要是這類傳感器具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：(1)測量范圍大其相對變化率可超過 100%；(2)靈敏度高，如用比率變壓器電橋測量，相對變化量可達(dá) 107 數(shù)量級；(3)動態(tài)響應(yīng)快，因其可動質(zhì)量小，固有頻率高，高頻特性既適宜動態(tài)測量，也可靜態(tài)測量；(4)穩(wěn)定性好由于電容器極板多為金屬材料，極板間襯物多為無機(jī)材料，如空氣、玻璃、陶瓷、石英等；因此可以在高溫、低溫強(qiáng)磁場、強(qiáng)輻射下長期工作，尤其是解決高溫高壓環(huán)境下的檢測難題。該傳感器具有分辨率高、可編程的顏色選擇與輸出定標(biāo)、單電源供電等特點(diǎn)；輸出為數(shù)字量，可直接與微處理器連接。TCS230 采用 8 引腳的 SOIC 表面貼裝式封裝，20在單一芯片上集成有 64 個(gè)光電二極管。工作時(shí)，通過兩個(gè)可編程的引腳來動態(tài)選擇所需要的濾波器。S0、S1 用于選擇輸出比例因子或電源關(guān)斷模式；SS3 用于選擇濾波器的類型；OE 是頻率輸出使能引腳，可以控制輸出的狀態(tài)，當(dāng)有多個(gè)芯片引腳共用微處理器的輸入引腳時(shí)，也可以作為片選信號；OUT 是頻率輸出引腳，GND 是芯片的接地引腳，VCC 為芯片提供工作電壓。在金屬圓筒內(nèi)有一個(gè)小的白熾燈做為光源。圖 28 FPG 光電傳感器原理圖光電傳感器介紹：光電傳感器是指能夠?qū)⒖梢姽廪D(zhuǎn)換成某種電量的傳感器。它可用于檢測直接引起光強(qiáng)變化的非電量，也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量。 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于帶動傳輸帶輸送物料前行，與旋轉(zhuǎn)編碼器連接在一起。23第三章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是 PLC 控制系統(tǒng)的核心，程序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)控制要求及工藝流程，畫出狀態(tài)流程圖并設(shè)計(jì)出梯形圖。若為單次運(yùn)行，則汽缸 4 動作后停機(jī)。定位時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器清零，傳感器開始工作，對物料進(jìn)行分揀處理。26 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)根據(jù)所繪流程圖，在 STEP7Micro/WIN40 軟件中編寫梯形圖程序。下面對所編寫梯形圖作簡要的介紹：（1）以上為主程序，首先 啟動后， 得電并自鎖，為之后28電動機(jī)得電做好準(zhǔn)備， 為停止按鈕。其中設(shè)定預(yù)置值為 50，當(dāng)計(jì)數(shù)至 50 時(shí)，調(diào)用中斷程序。， 為汽缸的回位限位開關(guān)，初始狀態(tài)為閉合， 為汽缸的動作限位開關(guān)，初始狀態(tài)為關(guān)斷。另外，一些硬件如傳感器等，在使用前，也需事先調(diào)試好。34 軟件調(diào)試將所編寫的梯形圖程序進(jìn)行編譯，通過上下位機(jī)的連接電纜把程序下載到 PLC 中。 35 整體調(diào)試將設(shè)備接入 PLC，進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，看是否滿足要求，如果不滿足要求，可通過綜合調(diào)整軟件和硬件系統(tǒng)，直到滿足要求為止。 同時(shí)，只要根據(jù)不同的分揀對象，對本系統(tǒng)稍加修改即可實(shí)現(xiàn)求。也不愧三年來老師含辛茹苦的授課和課下的諄諄教導(dǎo)，以及同學(xué)間的團(tuán)結(jié)互助。在設(shè)計(jì)的過程中遇到許多困難，在老師的幫助下，通過查資料，把困難都一一克服。還有我的兄長們在我成長期間一如既往地給我極大的關(guān)心與鼓舞，在此真誠感謝他們！最后，再次向所有幫助過我，激勵(lì)過我，關(guān)心過我的人，致以最誠摯的謝意和最美好的祝福！
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