【正文】 于它軟硬件齊全，采用模塊化積木式結(jié) 構(gòu)，且已商品化，所以僅需按性能、容量（輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)、內(nèi)存大?。┑冗x用組裝，而大量的具體的程序編制工作也可以再 PLC 到貨前進(jìn)行，因而縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)和施工可以同時(shí)進(jìn)行。對一些過去較為繁瑣的控制可利用 PLC 的特點(diǎn)加以簡化，通過內(nèi)部程序化外部接線及操作方式。 PLC 的選型 當(dāng)某一個(gè)控制任務(wù)決定由 PLC 來完成后，選擇 PLC 就成為最重要的事情。所以，要盡可能選擇相同等級和種類的負(fù)載，比如使用交流 220V 的指示燈等。 （ 4）處理速度應(yīng)滿足控制要求 PLC 工作時(shí)，從輸入信號控制存在著滯后現(xiàn)象，即輸入量的變化，一般要在 1～ 2 個(gè)掃描周期之后才能反映到輸出端，這對于一般工業(yè)控制是允許的。 設(shè)計(jì)思想 (1) 當(dāng)機(jī)械臂處于起始位置時(shí)，上限位開關(guān)和左限位開關(guān)被壓下，接近開關(guān)閉合，青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 21 + +LS 1LS 3LS 2LS 4 LS 5電磁鐵MPS 0大小上行下行左行 右行下限右限 右限左限上限原點(diǎn)顯示接近開關(guān)當(dāng)吸住大球時(shí) ， 活塞未達(dá)到下限位置 ， LS 2 不動(dòng)作原點(diǎn)指示燈亮。 (7) 按下即停按鈕，機(jī)械臂無論運(yùn)行到哪，都立即停止，電磁鐵帶電。 當(dāng)系統(tǒng)在連續(xù)運(yùn)行時(shí)，停止方式有兩種，一種是正常停止：就是按下停止按鈕后，系統(tǒng)要將整個(gè)周期剩下的步驟全部進(jìn)行完，然后回到原點(diǎn)才停止工作。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。右母線可以不畫出。該存儲單元如果為“ 1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“ 1”或“ ON”狀態(tài) 。如果 SB2 斷開，說明吸住的是打球；如果 SB2 閉合，說明吸住的是小球。 (6) 如果檢測有沒球的開關(guān)閉合，則循環(huán)運(yùn)行 。 (3) 啟動(dòng)后，機(jī)械臂動(dòng)作順序?yàn)椋合陆怠颉仙ㄖ辽舷蓿倚校ㄖ劣蚁蓿陆怠? 釋放→上升（至上限）→左行返回（至原點(diǎn)）。 （ 3）性能與任務(wù)要相適應(yīng) 對于開關(guān)量控制系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)對控制要求不高時(shí)，可選用小型 PLC（如西門子公司 S7200 系列 PLC 或 OMON 公司系列CPM1A/CPM2A 型 PLC）就能滿足要求，如對小型泵的順序控制、單臺機(jī)械的自動(dòng)控制等。所以一旦它們是供交流 220V 的負(fù)載使用，則直流 24V 的負(fù)載只能用其他組的輸出端了。同時(shí)對日后系統(tǒng)工藝的變更提供方便。對于一些原來用繼電接觸器線路不易實(shí)現(xiàn)的要求，使用 PLC 后，將很容易實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)也不需要進(jìn)行專門的抗干擾設(shè)計(jì)。 PLC控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)性的好處是當(dāng)控制系統(tǒng)要求改變，需要變更控制系統(tǒng)的功能時(shí)，只需對程序進(jìn)行簡單的修改，對硬件部分稍作改動(dòng)即可，而不像繼電器控制系統(tǒng)那樣，在一個(gè)裝配好的控制盤上，對系統(tǒng)進(jìn)行修改幾乎是不可能的事情。所有這些使得 PLC具有較高的抗干擾能力。 （ 5）數(shù)據(jù)處理 PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算 (含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算 )、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。其電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中的開關(guān)量占絕大多數(shù)，有些場合，數(shù)十臺、上百臺單機(jī)控制設(shè)備組合在一起形成大規(guī)模的生產(chǎn)流水線，如汽車制造和裝備生產(chǎn)線，等等由于 PLC 性能的提高和通信功能的增強(qiáng)，使得它在制造業(yè)領(lǐng)域中的大中型控制系統(tǒng)中也占絕對主導(dǎo)的地位。 （ 3）與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展 在當(dāng)前最熱的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中，主站和從站幾乎都有 PLC的身影， PLC的通信技術(shù)又往前發(fā)展了一大步?，F(xiàn)場總線采用總線通信的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)處于全開放、全數(shù)字、全分散的控制平臺上。它包括了 PLC 的主要功能，以及 PCbased 控制中基于對象的、開放的數(shù)據(jù)格式和網(wǎng)絡(luò)能力。配上遠(yuǎn)程的 I/O 和智能 I/O 后，軟 PLC 也能完成復(fù)雜的分布式的控制任務(wù)?，F(xiàn)在許多小型甚至微型 PLC 的控制通信功能也十分強(qiáng)大?，F(xiàn)在的 PLC 采用了各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如 TIC6113 以太網(wǎng)、 TCP/IP、 UDP/IP 等，以及各種事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如 windows NT、 OPC 等。 d. 在過程控制領(lǐng)域的使用以及 PLC 的冗余特性 雖然 PLC 的特性是在制造業(yè)領(lǐng)域使用，但隨著通信技術(shù)、軟件技術(shù)、模擬量控制技術(shù)發(fā)展并且不斷融合到 PLC 中，它現(xiàn)在被廣 泛的應(yīng)用到了過程控制領(lǐng)域，但在過程控制系統(tǒng)中，使用必然要求 PLC 控制系統(tǒng)具有更高的可靠性。程序被編譯后可以被下載到 PLC，也可以將用戶程序上傳到計(jì)算機(jī)。它們本身有很強(qiáng)的信息處理能力和控制功能，可以完成 PLC 的主 CPU 難以兼顧的功能。從體積上講，有些專用的微型 PLC 僅僅有一個(gè)香皂的大小。 （ 4）飛速發(fā)展階段 從 20 世紀(jì) 90 年代初期到 90 年代末期?，F(xiàn)在 PLC 不僅能得心應(yīng)手的用于制應(yīng)用于制造業(yè)自動(dòng)化，并且還可以應(yīng)用于連續(xù)生產(chǎn)的過程控制系統(tǒng)，所有這些已經(jīng)使之成為自動(dòng)化三大支柱之一，即使在現(xiàn)場總線技術(shù)成為自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用熱點(diǎn)的今天， PLC 仍然是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中不可缺少的控制器。還可以利用 PC作為編程器， PLC 生產(chǎn)廠家配有相應(yīng)的編程軟件，使用編程軟件可以在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、語句表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實(shí)現(xiàn)不同編程語言的互相轉(zhuǎn)換。PLC 通過這些通信接口可以與監(jiān)視器、打印機(jī)和其他的 PLC 或 計(jì)算機(jī)相連。輸入單元接收用戶設(shè)備的各種控制信號，如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)以及其他一些傳感器的信號。在 PLC 的 工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)，開辟有元件映象寄存器和數(shù)據(jù)表。 存儲器 根據(jù)存儲器在系統(tǒng)中的作用，可以把它們分為以下 3 種： (1)系統(tǒng)程序存儲器 :和各種計(jì)算機(jī)一樣， PLC 也有其固定的監(jiān)控程序、解釋程序，它們決定了 PLC 的功能，稱為系統(tǒng)程序，系統(tǒng)程序存儲器就是用來存放這部分程序的。單片機(jī)由于集成度高、體積小、價(jià)格低和可擴(kuò)充性好，很適合在小型 PLC 上使用，也廣泛地用于 PLC 的智能 UO 模塊。 組合式 PLC 將 CPU 單元、輸入單元、輸出單元、智能 1/0 單元、通信單元等分別做成相應(yīng)的電路板或模塊，各模塊插在底板上，模塊之間通過底板上的總青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 8 線相互聯(lián)系。它能完成邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，它還具有“數(shù)字量和模擬量輸入和輸出”的功能，并且非常容易和工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)于一體，易于“擴(kuò)充”。 PLC 的定義 PLC 一直在飛速發(fā)展中，因此到現(xiàn)在為止，都沒有對其下 一個(gè)準(zhǔn)確的定義，國際電工委員會(huì)（ IEC） 1987 年 2 月頒布了終稿，終稿對可編程控制器的定義是： “可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，轉(zhuǎn)為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。 20 世紀(jì) 60 年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變，并且對整個(gè)控制系統(tǒng)重新配置。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 5 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 控制要求 及設(shè)計(jì)要求 為實(shí)現(xiàn)大小球的分揀控制，所設(shè)計(jì)系統(tǒng) 程序必須實(shí)現(xiàn)以下主要功能： （ 1）該系統(tǒng)可以完成對大小球的自動(dòng)識別、自動(dòng)運(yùn)送和自動(dòng)到大球缸或者小球缸釋放對應(yīng)的球。本文正是以基于機(jī)械手中電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)為研究對象，并結(jié)合plc 軟件編程控制進(jìn)行了一系列研究，最終提出了一整自動(dòng)分揀機(jī) plc 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 方案，并進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。另外，非直接勞動(dòng)力如物料倉庫人員、發(fā)料員以及運(yùn)貨員工作量的減少甚至取消又進(jìn)一步直接降低了作業(yè)成本。 使用這樣的貨物分揀系統(tǒng) ,分揀工人只需簡單的操作就可以實(shí)現(xiàn)貨物的自動(dòng)進(jìn)庫、出庫、包裝、裝卸等作業(yè) , 降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 , 提高了效率 。它們之間具體的區(qū)別是，滑靴式的分揀機(jī)比較適宜被分揀的物品尺寸在長度上較長而變化較大、包裝規(guī)范的物品。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后 , 注意先進(jìn)青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 3 行工藝設(shè)計(jì) , 然后根據(jù)工藝設(shè)計(jì)廠房 , 這個(gè)次序很重要。 分揀機(jī)也是傳輸系統(tǒng)的一部分 , 僅僅是在傳輸過程中可改變物品的路由方向。而在同一個(gè) 格口的譯碼裝置要識別屬于本格口不同的小車號碼。貨物分揀者在他或她負(fù)責(zé)的區(qū)域內(nèi) , 攜帶取貨小車進(jìn)行貨物分揀 , 取貨小車上放置多個(gè)貨箱 , 一個(gè)貨箱盛放一個(gè)定單的貨物。該系統(tǒng)的作業(yè)過程可以簡單描述如下：流動(dòng)中心每天接收成百上千家供應(yīng)商或貨主通過各種運(yùn)輸工具送來的成千上萬種商品，在最短的時(shí)間內(nèi)將這些商品卸下并按商品品種、貨主、儲位或發(fā)送地點(diǎn)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分類，將這些商品運(yùn)送到指定地點(diǎn) (如指定的貨架、加工區(qū)域、出貨站臺等 )，同時(shí)，當(dāng)供應(yīng)商或貨主通知物流中心按配送指示發(fā)貨時(shí)，自動(dòng)分揀系統(tǒng)在最短時(shí)間內(nèi)從龐大的高層貨架存儲系統(tǒng)中準(zhǔn)確找到要出庫的商品所在位置，并按所需數(shù)量出庫，將從不同儲位上取出的不同數(shù)量的商品按配送進(jìn)點(diǎn)的不同運(yùn)送到不同的理貨區(qū)域或配送站臺集中，以便裝車配送。青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） I 摘 要 進(jìn)入二十一世紀(jì)之后， 隨著人類對科學(xué)技術(shù)知識的掌握達(dá)到了一個(gè)新的高度， 越來越多的 知識 轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力后，一大批新技術(shù)，新設(shè)備開始應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)中。 關(guān)鍵詞： PLC 大小球 機(jī)械手 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） II Abstract Enter after twentyfirst Century, along with human knowledge of science and technology has reached a new height, more and more knowledge into practical productivity, a large number of new technology, new equipment applied in various fields of production. In order to save the production data and labour cost, industrial robots and automatic control system to begin a large number of equipment in the factory production line. The manipulator is the earliest industrial robot, is the earliest modern robot, it can replace people arduous labor to realize the production mechanization and automation, its positive role is increasingly recognized, it can partially replace human labor and can meet the production process requirements, follow certain program, time and location to plete workpiece transfer. Many developed countries are on it seriously, and put a lot of manpower and material resources to study and apply. In our country, the independent research and development of industrial robot in recent years have rapid development, and achieved certain results. In the production process, often on assembly line products of sorting, in order to improve production efficiency, this design aims to develop a manipulator, by German Siemens S7200series PLC, the mechanical hand on, around and grabbing motion control, to design the size of the ball for sorting machine. We use the programmable technology, bined with the corresponding hardware device, control manipulator to plete a variety of actions, the target is to make this system has a high degree of automation, stable operation, high precision, easy to control, according to different object, minor modifications to the system can reach the requi