【正文】 通過這次畢業(yè)設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。但是該設(shè)計尚有不足，還有很多的擴展功能沒有實現(xiàn)，例如對產(chǎn)品計數(shù)錯誤的檢測功能等等。 無論系統(tǒng)何種運行狀態(tài)，自動控制狀態(tài)和手動控制狀態(tài)可互相轉(zhuǎn)換。同時傳送帶 A啟動運行（ 指示燈亮）。此循環(huán)結(jié)束，開始裝下一箱。在自動裝箱過程中，當(dāng)傳送帶 A 到達指定位置時，由 PS1 發(fā)出信號，使傳送帶 A停止；而后機 械手啟動運行，將產(chǎn)品逐一放入箱內(nèi)，由 PLC的計數(shù)器檢測機械手的循環(huán)次數(shù)，當(dāng)機械手累計循環(huán) 24次時，傳送帶 B啟動運行，當(dāng) PS2 檢測到空箱時發(fā)出信號，傳送帶 B停止運行；完成整個循環(huán)工作。 電動機的額定電流 15A,FR1可以選用 JR16,熱元件電流為 20A,電流整定范圍為 1422A 工作時將額定電流調(diào)整為 15A。 接觸器的選型有諸多因素外與負載密切相關(guān)一般三相異步電機的起動電流為額定電流的 35 倍。 圖 25 PLC 與光電開關(guān)的連接 反射式光電傳感器的工作原理如圖 26所示。 透射型光電開關(guān)是由分離的發(fā)射器和接收器組成并相對放置。 （ 4） 系統(tǒng) I/O 點的分配 系統(tǒng) I/O 點的分配如表 23所示。 西門子小型系列 PLC 具有優(yōu)異的性能價格比，所 組成的控制系統(tǒng)具有如下技術(shù)特點： （ 2） 用戶應(yīng)用程序占用內(nèi)存大小的估算 用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與 I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，因此在程序設(shè)計之前只能粗略地估算。其工作流程圖如圖 所示。 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 控制系統(tǒng)構(gòu)成圖和工作流程 控制系統(tǒng)構(gòu)成圖 生產(chǎn)線自動裝箱的 PLC 控制系統(tǒng)圖如圖 22所示。 PLC 的一般內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)框圖如圖 21所示。整個控制系統(tǒng)利用 PLC 的控制實現(xiàn)了空箱傳送、產(chǎn)品運輸、產(chǎn)品計數(shù)等功能。而且現(xiàn)場接口容易，設(shè)計周期短。用于自動控制 系統(tǒng)中，其反應(yīng)時間、跟蹤能力差，有可能使得系統(tǒng)不能正常運行。 依據(jù)提出的要求，我們需要解決的關(guān)鍵是對機械手的上升，下降，左轉(zhuǎn)，右和夾緊，松開的執(zhí)行；對傳送帶 A拖動飲料瓶到指定位置的控制；對傳送帶 B拖動空箱到指定位置的控制；以及傳送帶 A 制動后機械手的運行，對這一循環(huán)的計數(shù)和傳送帶 B 的運動，怎么使其形成一個循環(huán)的過程；對機械手和傳送帶的控制還應(yīng)該設(shè)置報警功能；同時機械手，傳送帶 A 和傳送帶 B應(yīng)有獨立點動控制，以便于調(diào)試和維修；最后還要對機械手運送的產(chǎn)品進行指定數(shù)量的檢測。在傳統(tǒng)的控制中，傳送帶的控制通常是通過繼電器來完成，維護復(fù)雜。上升到位左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到位下降，開始下一循環(huán)，用 PLC 作計數(shù)控制，對機械手這一循環(huán)計數(shù)。 近十幾年來，國外 PLC 技術(shù)取得了飛躍，其容量成倍擴大、體積不斷縮小、功能不斷增強，不但具有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有 PID等特殊控制功能，可直接進行 A/D、 D/A轉(zhuǎn)換，還開發(fā)管控一體化。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理， 16位（也有 32 位的）為一個模擬量。 PLC 是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀七十年代的 PLC 只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。為了解決這一問題，自二十世紀六十年代美國推出可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller， PLC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來， PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。 在中國，自動化技術(shù)還未成熟，還需要長時間的發(fā)展，所以將會有很大的空河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 間來發(fā)展此技術(shù)。今天的 PLC不再局限于邏輯控制，在運動控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。隨著工業(yè)生產(chǎn)自動化水平的不斷加快，對控制系統(tǒng)提出了愈來愈嚴格的要求。運物機械手用來轉(zhuǎn)移飲料瓶，即把產(chǎn)品傳送帶上的飲料送到包裝箱傳送帶的飲料箱中。包裝箱傳送帶用來傳送產(chǎn)品包裝箱，其功能是把已經(jīng)裝滿的包裝箱運走，并用一只空箱來代替。隨著大規(guī)模集成電路廣泛應(yīng)用，控制系統(tǒng)本身也得到長 足發(fā)展，已由原來的分立元件、繼電器控制，發(fā)展成為大規(guī)模集成電路的微機控制。 生產(chǎn)線自動化的發(fā)展概況 國內(nèi)生產(chǎn)線自動化發(fā)展概況 中國的包裝業(yè)相對發(fā)達國家如日本和美國相當(dāng)落后，具有非常大的發(fā)展?jié)摿?。這也是未來的發(fā)展方向和趨勢。同時， PLC的功能也不斷完善。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產(chǎn)過程。大型 PLC 使用另外一個 CPU 來完成模擬量的運算。 本文主要研究內(nèi)容 設(shè)計任務(wù)書 一、 設(shè)備概述 該自動裝箱系統(tǒng)可把 24 瓶飲料裝成一箱。計到 24次循環(huán)后，傳送帶 B開始運行，當(dāng) PS2 檢測到下一空箱后，傳送帶 B 停止。本設(shè)計介紹了通 過 PLC 來對傳送帶進行自動控制。 對于傳送帶的控制可采用步控指令實現(xiàn)步進控制；而對于傳送帶的獨立點動控制可設(shè)置一個手動 控制按鈕，當(dāng)其按下時，系統(tǒng)可進行獨立點動控制。 而采用 PLC 可編程序控制器，其優(yōu)點如下： （ 1）具有高可靠性。 （ 3）功能強。并且有手動控制和自動控制兩種控制方式。 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 圖 21 PLC 的邏輯硬件結(jié)構(gòu)框圖 PLC 控制系統(tǒng)組成 輸入部分：如按鈕開關(guān)、限位開關(guān)等，直接與 PLC 輸入端子相連接，用以產(chǎn)生輸入控制信號，這些信號一般來自操作臺上的人工指令。 圖 22 生產(chǎn)線自動裝箱的 PLC控制系統(tǒng)圖 控制系統(tǒng)工作流程 按下啟動按鈕后，傳送帶 A 運行直到光電開關(guān) PS1 檢測到飲料瓶，才停止。 當(dāng)按下手動選擇按鈕后，系統(tǒng)停止上述的自動控制運行，而可以手動進行控 制傳送帶 A和傳送帶 B 的運行，以便于調(diào)試和維修。根據(jù)經(jīng)驗，此應(yīng)用程序占用內(nèi)存的大小可作如下估算： 開關(guān)量輸入： 8*10=80 字節(jié)； 開關(guān)量輸出： 6*8=48 字節(jié)； 定時器 /計數(shù)器：（ 2*3+1*3） =9 字節(jié)。帶高速掃描和高速中斷的高速處理。穩(wěn)定的性能西門子系列 PLC 外型小巧結(jié)構(gòu)緊湊，西門子公司長期積累的生產(chǎn)控制經(jīng)驗和嚴格的技術(shù)標準保證了其可靠穩(wěn)定的性能，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下仍然能正常運行。 圖 23 系統(tǒng) I/O 點的分配如表 輸入 輸出 啟動 系統(tǒng)指示燈 停止 傳送帶 A 輸出 光電開關(guān) PS1 輸入 傳送帶 B 輸出 光電開關(guān) PS2 輸入 原點 指示燈 自動 上升 手動 下降 傳送帶 A 手動輸入 左移 傳送帶 B 手動輸入 右移 手動上升 加緊與松開 手動下降 手動指示燈 手動左移 手動右移 手動加緊 手動松開 上限 下限 左限 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 右限 系統(tǒng)輸入 /輸出接線圖如圖 24所示。發(fā)射器發(fā)射的紅外線直接照射到接收器上，當(dāng)有物品通過時，將紅外線光源切斷遮擋住了，接收器收不到紅外光，于是就發(fā)出一個信號。 圖 26 反射式光電傳感器原理圖 該系統(tǒng)選擇的反射式光電傳感器型號為 PM2LF10,其性能參數(shù)如表 27示。所以接觸器的額定電流為 : 4IN=36A CJ1040 40A,額定電壓為 380V。 （ 8） 開關(guān)電器、熔斷器的選型 行程開關(guān)是一種由物體的位移來決定電路通斷的開關(guān) ,選用型號為 LXK2131型。當(dāng)按下手動控制按鈕時，若按下手動上升，機械手就手動上升，若按下手動下降，機械手就手動下降；若按下手動左移，機械手就手動左移，若按下手動右移，機械手就手動右移；若按下手動加緊與松開，機械手就手動加緊或松開；若按下傳送帶 A獨立點動輸入按鈕，傳送帶 A就工作；若按下傳送帶 B 獨立點動輸入按鈕，傳送帶 B就開始工作。 （ 3）手動控制程序梯形圖 211 如下 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 25 圖 211手動控制系統(tǒng)程序梯形圖 手動控制程序分析： 按下手動按鈕，進入手動控制。 當(dāng) SQ1 送入 24 個計數(shù)脈沖時（ 按鈕 24 次輸入）及累計產(chǎn)品數(shù)量達 24 個時，傳送帶 B啟動運行（ 指示燈亮）。手動指示燈 可顯示系統(tǒng)狀態(tài)。 通過這次設(shè)計，使我對自動控制設(shè)計有了更深刻的認識，也使自己的動手能力和方案設(shè)計的思路有了更進一步的提高，同時也更加熟悉了本專業(yè)的設(shè)計軟件。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以 前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。 回顧起此次 PLC 畢業(yè)設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確 ，從選題到定稿，從理論到實踐，在作畢業(yè)設(shè)計的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。由于 PLC 具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強，以及編程簡單，維護方便，通訊靈活等優(yōu)點。機械手和傳送帶 A傳送帶 B 完全可獨立控制。 當(dāng) SQ2 空箱到位檢測信號到（ 按鈕輸入），傳送帶 B停止運行（ 指示燈滅）。當(dāng) PS2 檢測到下一個空箱時， 發(fā)出信號到 復(fù)位，傳送帶 B 停止運行，同時 向計數(shù)器 CO 發(fā)出信號，使計數(shù)器清零，重新計數(shù)。當(dāng)按下自動啟動按鈕時，系統(tǒng)進行自動控制。根據(jù)雙金屬熱元件的數(shù)目可分為兩極和三極型熱器 ,而三極型又分帶斷相保護和不帶斷相保護兩種。 2) .一般