【正文】 ② 軟件模擬法是在 PLC 中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場(chǎng)信號(hào) 。在進(jìn)行 I/O 通道分配時(shí)應(yīng)給出 I/O 通道分配表，表中應(yīng)包含 I/O 編號(hào)、設(shè)備代號(hào)、名稱及功能等。設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，認(rèn)真調(diào)查研究，收集資料，并于相關(guān)技術(shù)人員和操作人員一起分析討論，相互配合，共同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。 ② 可靠性原則 ： 確保計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性。 圖 62 單向電磁閥示意圖 注：?jiǎn)蜗螂娍亻y 同樣可控制氣缸的雙向運(yùn)動(dòng)，區(qū)別于雙電控電磁閥的是：?jiǎn)坞娍仉姶砰y失電時(shí)只保 持氣缸接入時(shí)的原位（即無動(dòng)作），在得電時(shí)氣缸工作至工作位，失電立即返回原位；雙電控電磁閥在一個(gè)電磁閥得電瞬間執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作，斷電保持，另一個(gè)電磁閥得電才回執(zhí)行第二個(gè)反向動(dòng)作。 6 自動(dòng)生產(chǎn)線電氣原理及硬件設(shè)計(jì) 電氣控制電路組成 本系統(tǒng)電氣控制部分集電源控制模塊、按鈕模塊、可編程控制器模塊、變頻器模塊等 集 于一體。 (1)控制電源：直 流 24V/6A (2)PLC控制器：三菱 FX2N型 48點(diǎn) I/O型 CPU（可根據(jù)需要選擇其他品牌） (3)電磁閥： SY51205LZD、 SY52205LZD (4)調(diào)速閥：出氣節(jié)流式 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 17 頁 共 34 頁 (5)磁性開關(guān)： Z7 A93 (6)氣缸 : MGPM20150Z73L、 MSQB30R (7)限位開關(guān)： V1551C25 (8)直流減速電機(jī) 1和 2： Aslong JGB373530 (9)方形減速箱（ Z型減速箱） (10)彈性聯(lián)軸器： *10mm外徑 20mm I/O接線圖 搬運(yùn)堆垛 機(jī)構(gòu) I/O接線圖如另附圖紙所示。當(dāng)檢測(cè)到氣缸準(zhǔn)確到位后將給 PLC發(fā)出一個(gè)到位信號(hào)。所以在編程時(shí)，應(yīng)考慮這一因素寫入延時(shí)程序。 在物料塊的兩個(gè)裝配孔被準(zhǔn)確填充，同時(shí)長(zhǎng)程無桿氣缸被啟動(dòng)縮回左限位后，接下來需要將被放置的物料壓實(shí)進(jìn)入裝配孔中。 (1)光電傳感器：當(dāng)有物料到放入時(shí)，給 PLC一個(gè)輸入信號(hào)，通過傳感器頂端電位器可調(diào)傳感器的靈敏度和距離。在上述動(dòng)作完成后，搬運(yùn)下降氣缸失電縮回，并啟動(dòng)長(zhǎng)程無桿氣缸，將搬運(yùn)下降氣缸和真空發(fā)生器從系統(tǒng)左限位搬運(yùn)往右限位。 (5)磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測(cè)。 小工件顏色分為黑白二色，兩種工件分別安放在圓形井式工件架中，加工 沖壓裝置完成后，由推料氣缸將工件推到出料臺(tái)上，光電傳感器檢測(cè)到物料到位后，等待搬運(yùn)裝配裝置抓取。 當(dāng)工件庫中有物料或存放料臺(tái)有物料，傳感器有信號(hào)輸出。 (1)控制電源：直流 24V/6A (2)PLC控制器：三菱 FX2N型 48點(diǎn) I/O型 CPU（可根據(jù)需要選擇其他品牌） (3)光纖式傳感器 :E3XNA11 I/O接線圖 自動(dòng)擺臺(tái)機(jī)構(gòu) I/O接線圖如另附圖紙所示。 輥道傳送上料機(jī)構(gòu) 梯形圖如圖 51所示。 (5)導(dǎo)桿滑塊氣缸：由單向氣動(dòng)電控閥控制。主要完成將工件依次送至滾輪式傳送帶上，沒有工件時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)處于原位狀態(tài)。同時(shí)，三菱公司還特別為個(gè)系列的 PLC 開發(fā)了與之對(duì)應(yīng)的拓展模塊、特殊模塊、通信接口以及通信模塊等。 ⑤系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試和維修方便。 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，一遍能在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行，現(xiàn)在大多數(shù) PLC 的平均無故障運(yùn)行時(shí)間可達(dá)幾十萬小時(shí)。 通訊線： USB 接口連線、 RS232 接口連線。 自動(dòng) 生產(chǎn) 線 的 6個(gè)部分 機(jī)構(gòu)由三 臺(tái) PLC協(xié)同聯(lián)動(dòng) 控制，這使得自動(dòng)化生產(chǎn)教學(xué)系統(tǒng)可以分成 相對(duì)應(yīng)的 完全獨(dú)立的工作機(jī)構(gòu)，使 得多名學(xué)生 可以同時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，而且每個(gè)學(xué) 系 統(tǒng) 啟 動(dòng) FX2N48MR型 PLC 加工沖壓機(jī)構(gòu) 輥道傳送上料機(jī)構(gòu) 自動(dòng)擺臺(tái)機(jī)構(gòu) 搬運(yùn)堆垛機(jī)構(gòu) 雙工位井式上料機(jī)構(gòu) 搬運(yùn)裝配機(jī)構(gòu) FX2N48MR型 PLC 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 6 頁 共 34 頁 生 都有 機(jī)會(huì)了解不同的部分 。 （ 4）該實(shí)訓(xùn)裝置 PLC模塊 I/O端子、變頻器接線端子、各常用模塊接線端子，均采用安全型插座，使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接；各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 5 頁 共 34 頁 和指示元件的電路通過端子排進(jìn)行連接。它在接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)上又針對(duì)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)目的進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了自動(dòng)化生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試能力。可見，在 21 世紀(jì)這個(gè)信息化、自動(dòng)化、智能化的大時(shí)代，可編程控制器的前景會(huì)無限寬廣，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)人才的需求也會(huì)不斷增長(zhǎng)，自動(dòng)化專業(yè)也必將成為 21 世紀(jì)的一個(gè)新熱門專業(yè)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)大部分是離散控制和運(yùn)動(dòng)控制，所以該系統(tǒng)選用方案二。若本系統(tǒng)利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)和變頻器，根據(jù)學(xué)生在校所學(xué)的知識(shí)是難以完成的，參數(shù)設(shè)定需要的軟件學(xué)校不 能提供和涉及的知識(shí)較深短時(shí)間難以掌握，另外，步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)和變頻器價(jià)格較貴，提高成本，操作麻煩。當(dāng)然，培養(yǎng)設(shè)計(jì)和操作自動(dòng)產(chǎn)線的人才也是至關(guān)重要的。 就目前發(fā)展看，自動(dòng)化技術(shù)是綜合利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、制造技術(shù)、控制技術(shù)、電子技術(shù)、通訊技術(shù)和管理科學(xué)等學(xué)科知識(shí)，采用設(shè)備集成和信息集成，實(shí)現(xiàn)了從規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、管理銷售等功能的自動(dòng)化控制。s the existing control system carry on an investigation, and request and do a total design project according to its control, design one the control diagram of set39。 編號(hào)： 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 題 目： 基于 FX2NPLC 改造的 THJDAL3 型自動(dòng)生產(chǎn)線 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械電子工程 學(xué)生姓名： 潘 求星 學(xué) 號(hào)： 105320xx21 指導(dǎo)教師： 廖曉梅 職 稱： 高級(jí)工程師 題目類型： 理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開發(fā) 應(yīng)用研究 20xx 年 5 月 26 日 √ √ 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)生產(chǎn)已占據(jù)了工業(yè)中不可取代的位置。s system paper and procedure, and carry on the spot of adjust to try. This system is controled the whole production line by the Mitsubishi FX2N type PLC, include a Gun way transmission up anticipate anization and automatically put a set anization, double the work well type up anticipate an anization, porterage to assemble anization, process blunt press an anization, porterage heap Duo anization is six of the system operation is simple and decline low cost, effectively toughenned student for using flexibly knowledge. Key words： Type THJDAL3 automatic production line。所涵蓋內(nèi)容從最底層的感應(yīng)元件、傳感器到執(zhí)行機(jī)構(gòu)、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等非常廣泛，是現(xiàn)代化工業(yè)建立與發(fā)展的一個(gè)重要支柱技術(shù)，是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活改善的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是本世紀(jì)工業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)至關(guān)重要的關(guān)鍵技術(shù)，其地位的重要不言而喻。學(xué)生在校園學(xué)到的只是理論知識(shí)，理論結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)是關(guān)鍵，所以本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇一個(gè)最接近實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備 —— 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 2 頁 共 34 頁 THJDAL3 型自動(dòng)生產(chǎn)線。 方案二：可用三菱 PLC 控制該系統(tǒng)，三菱 PLC 是日系品牌，編程直觀易懂學(xué)習(xí)起來比較輕松。 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 自 1969 年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）根據(jù)招標(biāo)要求研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器 —— PLC（ DPD14 型），并成功地應(yīng)用在通用汽車的生產(chǎn)線上，而后的 20 世紀(jì) 80 年代改革開放時(shí)期可編程控制器被引入我國(guó)，以可編程控制器代表的自動(dòng)化設(shè)備在我國(guó)工業(yè)控制領(lǐng)域取得了很大的貢獻(xiàn)。 總之， PLC 已成為解決自動(dòng)控制問題的最有效工具，必將越來越廣泛地受到人們的關(guān)注。 該系統(tǒng)由六 部分組成，分別為：輥道傳送上料機(jī)構(gòu)、自動(dòng)擺臺(tái)機(jī)構(gòu)、雙工位井式上 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 4 頁 共 34 頁 料機(jī)構(gòu)、搬運(yùn)裝配機(jī)構(gòu)、加工沖壓機(jī)構(gòu)、搬運(yùn)堆垛機(jī)構(gòu)，完成工件上料、檢測(cè)、搬運(yùn)、加工、裝配、分揀、堆垛入庫等功能，產(chǎn)品圖片如圖 31所示。插拔線連接電路與端子排連接電路相結(jié)合，既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練、形成和鞏固，又保 證電路連接的快速、安全和可靠。 電氣控制電路設(shè)計(jì) 自動(dòng)生產(chǎn)線六個(gè)工作機(jī)構(gòu)其電控部分全部按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且以附件方式提供全部設(shè)計(jì)圖紙和說明書。計(jì)算機(jī) 、 THJDAL3 自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 ②通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便。 PLC 用軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)安裝接線工作量大為減少。 本控制系統(tǒng) 選用 了一款名為 FX2N48MR 的 PLC，其參數(shù)見表 41。 (1)光電傳感器 1：物料檢測(cè)為光電漫反射型傳感器，工件庫中有物料時(shí)為 PLC提供一個(gè)輸入信號(hào)。當(dāng)電磁閥得電，氣缸縮回。 圖 51 輥道傳送上 料機(jī)構(gòu) 梯形圖 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 11 頁 共 34 頁 自動(dòng)擺臺(tái)機(jī)構(gòu) 由蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、直流電機(jī)、擺臺(tái)、同步傳送帶、光纖傳感器組成。 輥道傳送機(jī)構(gòu)輸送工件 到達(dá) 自動(dòng)擺臺(tái)時(shí)，自動(dòng)擺臺(tái)傳送帶開始運(yùn)行，當(dāng)工作臺(tái)上的光纖傳感器檢測(cè)到工件到達(dá)并被取走時(shí)，傳送帶停止，并攜帶工件一起順時(shí)針方向調(diào)整，等待堆垛搬運(yùn)機(jī)構(gòu)機(jī)器手取料上升后回轉(zhuǎn)至原位。（接線注意棕色接“ +”、藍(lán)色接“ ”、黑色接輸出）。 雙工位井式上料機(jī)構(gòu) 梯形圖如圖 53所示。當(dāng)檢測(cè)到氣缸準(zhǔn)確到位后將給 PLC發(fā)出一個(gè)到位信號(hào)。當(dāng)搬運(yùn)下降氣缸到達(dá)右限位，立即下降將物料放入物料塊上的兩個(gè)裝配孔中。（接線注意棕色接“ +”、藍(lán)色接“ ”、黑色接輸出）。 主要的沖壓筆型氣缸被安裝在一個(gè)密閉的沖壓室中，這樣設(shè)計(jì)的目的是為了保證使用者的安全。 工作臺(tái)完全到達(dá)沖壓室最內(nèi)部 的檢測(cè)位為長(zhǎng)程移動(dòng)氣缸的縮回限位。（磁性傳感器接線時(shí)注意藍(lán)色接“ ”，棕色接“ PLC輸入端”）。 當(dāng)自動(dòng)擺臺(tái)上有物料時(shí)，堆垛搬運(yùn)機(jī) 械 手伸縮氣缸伸出，帶動(dòng)貨 叉 伸入 物料塊側(cè)面的搬運(yùn) 槽 中 ， 直流減速電機(jī) 一 工作，將工件抬 升至 預(yù)設(shè)位置后，伸縮氣缸縮回， 直流減速電機(jī) 二 啟動(dòng)，控制工件 平移至加工臺(tái)的正上方 ，到達(dá)加工沖壓裝置工作臺(tái) 上方時(shí) ， 將同時(shí)觸發(fā) X軸方向上的行程限制開關(guān)。系統(tǒng)采用模塊式設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊均為通用模塊，可以互換，擴(kuò)展性強(qiáng)，提供的 PLC實(shí)訓(xùn)內(nèi)容全面、豐富， 培養(yǎng) 學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程簡(jiǎn)單、明了、易懂、易學(xué)。 氣缸 控制示意圖 氣動(dòng)手指 氣缸 控制示意圖如圖 63所示 。 ③ 經(jīng)濟(jì)型原則 ： 力求控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、實(shí)用、合理。這一階段必須對(duì)被控對(duì)象所有功能全面的了解，對(duì)對(duì)象的各種動(dòng)作及動(dòng)作時(shí)序、動(dòng)作條件、必要