【正文】 俗話說(shuō)的好，“磨刀不誤砍柴工”，當(dāng)每次遇到 不懂得問(wèn)題時(shí)，我都會(huì)第一時(shí)間記在本子上面，然后等答疑的時(shí)候問(wèn) 老師，老師對(duì)于我提出來(lái)的問(wèn)題都一一解答，從來(lái)都不會(huì)因?yàn)槲业膯?wèn)題稍過(guò)簡(jiǎn)單加以責(zé)備，而是一再的告誡我做設(shè)計(jì)該注意的地方， 從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持 ，他們真正起到了“ 傳道授業(yè)解惑疑”的作用，讓人油然而生的敬佩。我的 收獲是很難用語(yǔ)言來(lái)描述的。 基于 PLC 分揀 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 結(jié)束語(yǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本 科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次比較完整 地 設(shè)計(jì)出基于 PLC 的 分揀 系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)。當(dāng)程序編寫(xiě)好后，動(dòng)畫(huà)就按照程序指令來(lái)進(jìn) 行。 X23 為手動(dòng)控制取出指令 Y7。 同時(shí)閃爍燈在以下情況下點(diǎn)亮。 表 41 輸入口分配 名稱 輸入端口 功能 說(shuō)明 SQ1 （ 限位 開(kāi)關(guān)） X0 機(jī)械手在原點(diǎn)位置 SQ2 （感應(yīng)開(kāi)關(guān)） X1 判斷物件的大小 ，如有感應(yīng)，是大 物件 SQ3 （感應(yīng)開(kāi)關(guān)） X2 判斷物件的大小 ，如有感應(yīng)，是中 物件 SQ4 （ 感應(yīng) 開(kāi)關(guān)） X3 判斷物件的大小 ，如有感應(yīng)，是小物件 SQ5 （限位 開(kāi)關(guān)） X4 工件掉落指令 SQ6 （限位 開(kāi)關(guān)） X5 物件在桌面上 SQ7 （感應(yīng)開(kāi)關(guān)） X6 檢測(cè)到小部件使推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作 SQ9 （ 限位 開(kāi)關(guān)） X10 機(jī)械手在原點(diǎn)位置 SQ10 （ 限位 開(kāi)關(guān)） X11 部件在桌子上 SQ11 （ 感應(yīng) 開(kāi)關(guān)） X12 機(jī)器人操作完成 SB1(按鈕 ) X20 手動(dòng)按鈕供給指令 SB2(按鈕 ) X21 手動(dòng)第一傳送帶指令 SB3(按鈕 ) X22 手動(dòng)第二傳送帶指令 SB4(按鈕 ) X23 手動(dòng)機(jī)械手指令 SA1 X24 自動(dòng)和手動(dòng)切換 SA2 X25 推出工件 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (2020) 11 輸出口分配表如表 42 所示： 表 42 輸出口分配表 名稱 輸 出 口 功能 KM1（接觸器） Y0 工件供給 KM2（接觸器） Y1 第一 輸送帶正轉(zhuǎn) KM3（接觸器） Y2 第二輸送帶正轉(zhuǎn) YV1（電磁閥 ） Y3 分揀器 KM4（ 接觸器） Y4 第三輸送帶正轉(zhuǎn) KM5（ 接觸器） Y5 第四 輸送帶 正轉(zhuǎn) YV2（電磁閥 ） Y6 推出機(jī)構(gòu) YV3（電磁閥 ） Y7 取出指令 指示燈 Y20 大物件指示燈 指示燈 Y21 中物件指示燈 指示燈 Y22 小物件指示燈 指示燈 Y23 推出工件指示燈 從輸入端口和輸出端口分配地址可以看到，輸入有感應(yīng)開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)、按 鈕等組成，而輸出有接觸器、電磁閥和指示燈等組成，能夠滿足系統(tǒng)的硬件要求。 基于 PLC 分揀 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 圖 32 FXTRNBEGC 軟件 開(kāi)始界面 出現(xiàn) 對(duì)話框，選擇從頭開(kāi)始，點(diǎn)擊高級(jí)挑戰(zhàn) ， 如圖 33 所示 。 FX2N 型 PLC 是 FX 系列中最先進(jìn)的超級(jí)微型 PLC，其主要是通過(guò)輸入端子和輸出端子與外部控制電器聯(lián)系的。它有很多子系列， FX1S,FX2N 等，而 FX2N 是 FX 家族系列中最先進(jìn)的系列，它是小型化，高速度具有高處理及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要功能模塊的特點(diǎn)，為工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力其換代產(chǎn)品，各種功能都有了極大的提升。 A． 控制功能 PLC 的開(kāi)關(guān)量邏輯控制功能應(yīng)用的最為廣泛。 因此 PLC 的控制原理和分析方法與常規(guī)控制電路基本上是一樣的。 PLC 內(nèi)部通過(guò) 各種 總線連接，外部 根據(jù)相應(yīng)設(shè)備與控制裝置 整個(gè)組成 PLC 控制系統(tǒng)。 根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的 部件分配 控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。 隨著 微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， PC 具有了更多功能，增加了運(yùn)算，數(shù)據(jù)傳送等功能，而且做到了小型化，微電腦技術(shù)的工業(yè)控制器，它為工業(yè)控制方面帶來(lái)了很大的改革。一般可以與梯形圖互相轉(zhuǎn)化，互為補(bǔ)充。構(gòu)造：由 操作頭、觸點(diǎn)系統(tǒng)和外殼組成。 按鍵這個(gè)最基本人機(jī)接口工具， 電子產(chǎn)品大都有用到 。 d． 體積小，重量輕，能耗低 PLC 是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊密，堅(jiān)固，功耗低。可以 方便地適用不同工業(yè)控制需要的 I/O 節(jié)點(diǎn)數(shù)，為了工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有許多通信連網(wǎng)的接口模塊等。但 PLC 接線方便，控制簡(jiǎn)單，編程方便，抗干擾能力強(qiáng)，因此要根據(jù)實(shí)際情況，要綜合考慮。 B. 要能夠正確地 傳送 出大中小件物品 。 采用 FXTRNBEGC 仿真軟件作為平臺(tái)，將機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)畫(huà)顯示，使機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程更加形象化 。 這篇論文 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。針對(duì)上述問(wèn)題，利用 PLC 技術(shù)設(shè)計(jì)了一種成本低，效率高的材料自動(dòng)分 揀裝置，在材料分揀過(guò)程中取得了較好的控制效果。 PLC 控制分揀裝置涵蓋了 PLC 技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)等內(nèi)容，是實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè) 備的微縮模型。在 20 世紀(jì) 80 年代， 微電子 技術(shù)和 計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展 極大的推動(dòng)了 PLC 的發(fā)展， 在分揀系統(tǒng)中 采用工業(yè)機(jī)械設(shè)備，不僅可以提高產(chǎn)品的控制力度，而且對(duì)人身安全保障進(jìn)一步加強(qiáng)，改善了工作的環(huán)境，減輕勞動(dòng)力度，大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，可編程控制器是繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制出上開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，如今在機(jī)械手控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式 ?，F(xiàn)分別敘述如下。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)以數(shù)字控制作為控制核心，以輸入端口的信號(hào)為數(shù)據(jù)輸入，經(jīng)過(guò)數(shù)字處理器進(jìn)行處理，確定輸出達(dá)到要求的控制結(jié)果。 也有 16 以及 32 位的 ARM 芯片。 c．調(diào)試周期短 ，維護(hù)方 便，容易改造 PLC 采用了軟件來(lái)取代大量的中間繼電器 、 計(jì)數(shù)器等器件， 而 安裝線 則 比繼電器控制系統(tǒng)少了很多。 按鍵，是一種電閘 (或稱開(kāi)關(guān)），用來(lái)控制機(jī)械或程式的某些功能。因此選用 36V 電壓等級(jí)。 A、梯形圖 基于 PLC 分揀 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 梯形圖編程 的 語(yǔ)言是 在 繼電器控制系統(tǒng)原理圖的 前提下 演 化 而來(lái)的。近 30 年來(lái)， PLC不斷發(fā)展更新，功能日益強(qiáng)大。 他在工業(yè)控制中占又非常重要的地位的原因，也是因?yàn)樗哂羞@樣的特點(diǎn)。 C． 通信連網(wǎng) 如今的 PLC 幾乎都采用了通信，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有 RS232 和 RS485 接口，樂(lè)意進(jìn)行遠(yuǎn)程 I/O 控制。 PLC 的基本工作原理 在 PLC 中有大量各種各樣的繼電器，這些繼電器 一般是 用計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)器來(lái)模擬的，稱為軟繼電器，存儲(chǔ)器中的一位有兩種狀態(tài)： 0 和 1。 如圖 31 所示 。那么多臺(tái) PLC 彼此之間也就可以聯(lián)網(wǎng)，通信，外部器件和一臺(tái)或者多臺(tái) PLC 的信號(hào)處理單元之間可以實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的交換，例如一些程序轉(zhuǎn)移，數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移，一些監(jiān)視診斷也是可以的。便利指令數(shù)字開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)，各種控制指令等。如果程序正確， 編譯就能成功，如果程序有錯(cuò)誤，界面就會(huì)提示“不能轉(zhuǎn)換”，這就需要重新審查所編的程序，轉(zhuǎn)換成功后，原本背景為灰色的程序就變成背景為透明，然后把程序輸入到 PLC 中，仿真就可以運(yùn)行了。當(dāng) 工件被 判斷為大 時(shí)， 分揀器 Y3向下打，工件通過(guò) Y2 控制的傳送帶傳送到限位開(kāi)關(guān) X4 后在傳送帶右端落下；當(dāng)工件被判斷為中時(shí)，分揀器 Y3 向上打，工件通過(guò) Y4 控制的傳送帶傳送到限位開(kāi)關(guān) X5，后產(chǎn)生取出指令，由 Y7 控制的機(jī)械手 將工件搬運(yùn)到儲(chǔ)物箱中；當(dāng)工件被判斷為小時(shí)，分揀器 Y3 向下打，工件通過(guò)傳送帶 Y2移動(dòng)到感應(yīng)開(kāi)關(guān) X6 時(shí)，傳送帶停止，由 Y6 控制的推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將物件推落。從而保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 圖 46 編制程序的說(shuō)明及解釋（ d） （ d） 如圖 46 所示， 當(dāng)檢測(cè)出是大工件 、中工件 或小工件時(shí)候， Y3 動(dòng)作，把大工件或小工件推出到第三個(gè) 或者第四個(gè) 傳送帶，傳送帶根據(jù)工件的大小， 傳送到指定位置 。 具體程序見(jiàn)附錄 。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (2020) 19 圖 53 手動(dòng)狀態(tài)仿真運(yùn)行 圖 （ 2） 在全自動(dòng)過(guò)程中，把 X24 打在閉合位置，按下 X20，系 統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，大工件到達(dá)指定位置，如圖 54 所示。通過(guò)與陳沖老師的溝通和交流，我了解到此系統(tǒng)的適用條件，此設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，以及各種器件適用性。用老師的一句話概括就是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)相當(dāng)如是把以前的小課程設(shè)計(jì)綜合在一起的過(guò)程 ，只要把握住每個(gè)小課設(shè)的精華、環(huán)環(huán)緊扣、增強(qiáng)邏輯，那么這次的任務(wù)也就不難了。在此謹(jǐn)向 陳中 老師 致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。其次我要 感謝同組 同學(xué)對(duì)我的幫助和指點(diǎn) ， 沒(méi)有他們的幫助和提供資料 ，沒(méi)有他們的鼓勵(lì)和加油，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)就不會(huì)如此的順利進(jìn)行。這是我們希望看到的，也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。若工件為大工件或小工件，則還需按下 X22 使第四傳送帶 工作， 其中為小工件時(shí)，移動(dòng)到指定位置需 松開(kāi) X22 按下 X25，推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作將小工件推落 ， 大工件 一直按住 X22 就可以自動(dòng) 掉落 。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (2020) 17 圖 49 編制程序的說(shuō)明及解釋（ g） （ g） 如圖 49 所示， 在傳送帶上檢測(cè)到大、中、小部件時(shí)輸入傳感器上（ X1），中（ X2） ,下（ X3）分揀時(shí)對(duì)應(yīng)的指示燈亮起，大物件對(duì)應(yīng)指示燈 Y20，中物件對(duì)應(yīng)指示燈 Y21，小物件對(duì)應(yīng)指示燈 Y22 圖 410 編制程序的說(shuō)明及解釋（ h） （ h） 如圖 410 所示， 124 條指令是為了在工件被計(jì)數(shù)到十時(shí)使計(jì)數(shù)器清零，方便下一次循環(huán)。 M5 為中間繼電器，當(dāng) X6