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畢業(yè)設(shè)計(jì)論文—分揀裝置的plc控制系統(tǒng)(存儲(chǔ)版)

  

【正文】 生產(chǎn)工藝的改變,而不用重新布線。 單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時(shí)序與波形分別如圖 、 b、 c 所示 : 山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 11 圖 AT89C2051 的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)電路原理 b. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇 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(dòng)傳輸帶輸送物料前行,與旋轉(zhuǎn)編碼器連接在一起. 可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù),來(lái)控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的.同時(shí),可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度,達(dá)到調(diào)速 的目的.步進(jìn)電機(jī)選用的型號(hào)為 42BYGH101,其技術(shù)參數(shù)是:相數(shù) 4 電感 mH 重量 g 電阻Ω 電壓V 電流 A 環(huán)境溫度℃ — 20℃ ~+50℃。圖 1 是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖。它由 LC 高頻振蕩器和放大處理電路組成,利用金屬物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí),使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流,這個(gè)渦流反作用于接近開(kāi)關(guān),使接近開(kāi)關(guān)震蕩能力衰減,內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化。 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖,如下所示. 其工作過(guò)程是開(kāi)啟電源,步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行并驅(qū)動(dòng)傳輸帶,下料傳感器檢測(cè)下料槽內(nèi)是否有物料.若無(wú)物料,延時(shí)后自動(dòng)停止并等待上料;當(dāng)下料槽內(nèi)有物料時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行.首先,下料傳感器發(fā)送信號(hào)給 PL C,并轉(zhuǎn)送給推汽缸.經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,下料汽缸依次將物料推至傳輸帶.當(dāng)物料由傳輸帶傳輸時(shí),光電編碼器發(fā)出脈沖開(kāi)始進(jìn)行計(jì)數(shù),電機(jī)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)定位控制.當(dāng)電感傳感器檢測(cè)到物料為金屬物料時(shí) ,發(fā)出反饋信號(hào)給 PLC,由 PLC 控制推汽缸 1 動(dòng)作,將物料推到卸料斗.當(dāng)推汽缸電磁閥運(yùn)行到限位時(shí),電磁閥復(fù)位,恢復(fù)原狀態(tài).此時(shí),電機(jī)重新工作驅(qū)動(dòng)傳輸帶到下一位置.同理,可通過(guò)相應(yīng)傳感器分揀相應(yīng)的空物料。 繼電器既是輸出開(kāi)關(guān)器件,又 是隔離器件,電阻 R1 和 LED 組成輸出狀態(tài)顯示器;電阻 R2 和電容器 C 組成 RC 滅弧電路,消除繼電器觸點(diǎn)火花。 CPU 輸出的控制信號(hào)。 1 中央處理單元( CPU) 中央處理單元是可編程控制器的核心,它在系統(tǒng)程序的控制下,完成邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分工作等任務(wù)。其它顏色非金屬材料塊被傳送到 SD 位置時(shí),汽缸 4 動(dòng)作將材料推下,豎井式下料槽無(wú)料時(shí),傳送帶運(yùn)行一個(gè)行程自動(dòng)停機(jī)。 ②通過(guò) PLC系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的綜合訓(xùn)練,達(dá)到能夠進(jìn)行 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施調(diào)試的目的。因此各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)都迫切地需要改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),提高生產(chǎn)效率,尤其在需要進(jìn)行材料分揀的企業(yè),以往一直采用人工分揀的方法,致使生產(chǎn)效率低,生產(chǎn)成本高,企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力差,材料的自動(dòng)分揀已成為企業(yè)的唯一選擇。 它采用臺(tái)式結(jié)構(gòu),內(nèi)置電源,有步進(jìn)電機(jī)、汽缸、電磁閥、旋轉(zhuǎn)編碼器、氣動(dòng)減壓器、濾清器、氣壓指示等部件,可與各類(lèi)氣源相連接.選用顏色識(shí)別傳感器及對(duì)不同材料敏感的電容式和電感式傳感器,分別固定在網(wǎng)板上,且允許重新安裝傳感器排列位置或選擇網(wǎng)板不同區(qū)域安 裝.材料分揀裝置能實(shí)現(xiàn)如下 3 種基本功能. (1)分揀出金屬與非金屬. (2)分揀某一顏色塊. (3)分揀出金屬中某一顏色塊和非金屬中某一顏色塊.系統(tǒng)利用各種傳感器對(duì)待測(cè)材料進(jìn)行 檢測(cè)并分類(lèi).當(dāng)待測(cè)物體經(jīng)下料裝置送入傳送帶 依次接受各種傳感器檢測(cè)如果被某種傳感器器測(cè)中,通過(guò)相應(yīng)的氣動(dòng)裝置將其推入料箱;否則,繼續(xù)前行. 控制要求: (1)系統(tǒng)送電后,光電編碼器便可發(fā)生所需的脈沖 .(2)電機(jī)運(yùn)行,帶動(dòng)傳輸帶傳送物體向前運(yùn)行. (3)有物料時(shí),下料汽缸動(dòng)作,將物料送出 .(4)當(dāng)電感傳感器檢測(cè)到金屬物料時(shí),推汽缸 1 動(dòng)作將待 測(cè)物料推入下料槽. (5)當(dāng)電容傳感器檢測(cè)到非金屬物料時(shí),推汽缸 2 動(dòng)作將待測(cè)物料推人下料槽. (6)當(dāng)顏色傳感器檢測(cè)到材料為某一顏色時(shí),推汽缸 3 動(dòng)作將待測(cè)物料推人下料槽. (7)其他物料被送到 SD 位置時(shí),汽缸 4 動(dòng)作將待測(cè)物料推入下料槽. (8)汽缸運(yùn)行應(yīng)有動(dòng)作限位保護(hù). (9)下料槽內(nèi)無(wú)下料時(shí),延時(shí)后自動(dòng)停機(jī). 山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 硬件分析 硬件介紹 一、世界各國(guó)生產(chǎn)的可編程控制器外觀各異,但作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī),其硬件結(jié)構(gòu)大體相同,主要有中央處理器( CPU)、存儲(chǔ)器( RAM、 ROM)、輸入輸出器件( I/O接口)、電 源及編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。 2 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是可編程控制器存放系統(tǒng)程序、用戶程序及運(yùn)算數(shù)據(jù)的單元。 輸出模塊組成框圖 三、開(kāi)關(guān)量輸入接口 PLC 提供了多種操作電平和驅(qū)動(dòng)能力 的 I/O 接口,有各種各樣的 I/O 接口供用戶選用。繼電器輸出模塊的負(fù)載回路,可選用交流電源。本次設(shè)計(jì)選用 E6A2— CW5C 旋轉(zhuǎn)編碼器。此傳感器為 RGB(紅綠藍(lán))顏色傳感器,可檢測(cè)目標(biāo)物體對(duì)三基色的反射比率,從而鑒別物體顏色。而 0、 3 號(hào)齒和A、 B 相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒, 5 號(hào)齒就和 A、 D 相繞組磁極 產(chǎn)生錯(cuò)齒。這種編譯程序存在編程器的ROM 存儲(chǔ)器中,構(gòu)成了編程器的系統(tǒng)軟件。 可編程序控制器( Programmable Controller)通常也可簡(jiǎn)稱(chēng)為可編程控制器,英文縮寫(xiě)為 PC 或 PLC,是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。③故障保護(hù) 在 PLC 系統(tǒng)中,必須提供一個(gè)輸入電壓來(lái)停止設(shè)備。 PLC 控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著 PLC 技術(shù)的推廣、應(yīng)用, PLC 將進(jìn)一步向以下幾個(gè)方向發(fā)展。 b、控制要求主要指控制的基本方式、應(yīng)完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。 分配 I/O 點(diǎn) 分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn),編制出輸入 /輸出分配表或者畫(huà)出輸入 /輸出端子的接線圖。 山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16 硬件接線圖輸入部分 山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 17 硬件接線圖輸出部分 的選擇 由于該材料分揀裝置的控制為開(kāi)關(guān)量控制,且所需的 I/O 點(diǎn)數(shù) 不多。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí),可通過(guò)上下車(chē)機(jī)的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。 (1) 分配輸入 / 輸出點(diǎn) 一般輸入點(diǎn)和輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。參閱有關(guān)操作手冊(cè)。編制 PLC 控制程序的方法很多,這里主要介紹幾種典型的編程方法。 山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 繪制電路圖 繪制各種電路的目的,是把系統(tǒng)的輸入輸出所設(shè)計(jì)的地址和名稱(chēng)聯(lián)系起來(lái)。但山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 22 是在電路的設(shè)計(jì)上仍然需要謹(jǐn)慎、全面。直到調(diào)試結(jié)果出現(xiàn)正常的結(jié)果。 ( 2)工作環(huán)境 工作環(huán)境是 PLC 工作的硬性指標(biāo)。 產(chǎn)品連續(xù)性。 首先,在畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成之前,我先最真誠(chéng)向周老師說(shuō)一聲“謝謝您,周老師”。雖然自己將要告別學(xué)生生活,但自己在以后的工作中還要更加努力的學(xué)習(xí)。盡管設(shè)計(jì)過(guò)程中有很多的困難,圖紙畫(huà)的還不盡善盡美,可是每一步都是經(jīng)過(guò)我的反復(fù)思考而得出的結(jié)論。為我們的祖國(guó)貢獻(xiàn)出自己的一份力量。此外,還得出一個(gè)結(jié)論:知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值!有些東西以為學(xué)會(huì)了,但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事,所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。同時(shí)在寫(xiě)論文的過(guò)程中參考了大量的參考文獻(xiàn),再次向作者表示謝意! 山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 24 參考文獻(xiàn) 【 1】 戴一平主編 可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出 版社 2021 【 2】 弭洪濤 王忠禮編著 PLC 實(shí)用技術(shù) 科學(xué)出版社 2021 【 3】 徐鐵主編 PLC 應(yīng)用技術(shù) 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 2021 【 4】 史增芳主編 可編程控制器原理與應(yīng)用 北京希望電子出版社 2021 【 5】 張桂香主編 機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 【 6】 袁任光主編 可編程控制器應(yīng)用實(shí)例 華南理工大學(xué)出版社 2021 設(shè)計(jì)總結(jié) 在剛開(kāi)始做課程設(shè)計(jì)時(shí)我不知道自己到底該做什么,在試著做了一個(gè)題目是才覺(jué)的自己不會(huì)的東西實(shí)在是太多了,知識(shí)明顯感覺(jué)到不適應(yīng)這大范圍、大規(guī)模的設(shè)計(jì)工作。感謝學(xué)校給我們提供了一個(gè)很好的環(huán)境,讓我們?nèi)松x煌。用來(lái)切換控制線路,實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的各種控制。(故盡量選取比較常用的品牌) ( 4)編程 程序是整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的“心臟”,程序編制的好壞直接影響到整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)作。下面提出在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì) PLC 選型的一些看法,作為挑選 PLC時(shí)作為參考。在編程時(shí),除了要注意程序要正確、可靠之外,還要考慮程序要簡(jiǎn)捷、省時(shí)、便于閱讀、便于修改。在繪制 PLC 的輸出電路時(shí),不僅要考慮到輸出信號(hào)的連接點(diǎn)是否與命名一致,還要考慮到 PLC 輸出 模塊的帶負(fù)載能力和耐電壓能力。 編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖 從邏輯關(guān)系圖上,可以反應(yīng)出某一邏輯關(guān)系的結(jié)果是什么,這一結(jié)果又英國(guó)導(dǎo)出哪些動(dòng)作。使用編程軟件可以十分方便地在計(jì)算機(jī)上離線或在線編程、在線調(diào)試,使用編程軟件可以十分方便地在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序的存取、加密以及形成 EXE 運(yùn)行文件。 (3) 部輔助繼電器 內(nèi)部輔助繼電器不對(duì)外輸出,不能直接連接外部器件,而是在控制其他繼電器、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器時(shí)作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)處理用。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上去之前,必需進(jìn)行軟件測(cè)試,以排除程序中的錯(cuò)誤,同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ),縮短整體調(diào)試的周期。通過(guò) I/O 的連接,即可實(shí)現(xiàn) PLC 對(duì) 分 揀 裝 置 的 控 制 。
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