【正文】 .............................................. 13 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 ........................................................................................ 18 控制系統(tǒng)邏輯分析 .............................................................................. 18 系統(tǒng)程序調(diào)試及結(jié)果 .................................................................................... 26 結(jié)論 .............................................................................................................................. 27 致謝 .............................................................................................................................. 28 參考文獻 ...................................................................................................................... 29 第 5 頁 共 30 頁 5 第一章 緒論 課題背景 近年來，生產(chǎn)線上的自動化控制應用已越來越多，越來越廣泛。同時， PLC 的功能也不斷完善。之后，陸續(xù)出現(xiàn)了現(xiàn)場總線控制 系統(tǒng)、基于 PC 的控制系統(tǒng)等。生產(chǎn)線的控制系 統(tǒng)使用的繼電器數(shù)量很多，在頻繁動作情況下壽命較短，使生產(chǎn)線的可靠性降低。綜合相關(guān)資料， 2020年全球 PLC的銷售收入為 100億美元左右，在自動化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位 置。 PLC 用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點，在微秒量級，解算 1K 邏輯程序不到 1毫秒。 PLC 由于采用通用監(jiān)控軟件，在設(shè)計企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些。上升到位右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)到位下降，下降到位機械手松開，將飲料瓶放進 B傳送帶上的空箱內(nèi)， 2s后機械手上升。在很多領(lǐng)域， PLC 已經(jīng)取代了繼電器進行控制。當產(chǎn)品被送到傳送帶的末端，會自動 停止并由機械手將其送到包裝箱中。 第 10 頁 共 30 頁 10 方案比較與選擇 采用傳統(tǒng)據(jù)電 — 接觸器電氣控制系統(tǒng)，雖然價格低廉，但大量的中間繼電器、 時間繼電器，使得線路復雜、器件多、接點多、可靠性低 ，而且一旦出現(xiàn)故障， 檢修困難。它采用程序使得硬件軟件化，對于不 同的控制系統(tǒng)，只需改變程序即可，因而通用性強。 PLC 不僅能實現(xiàn)復雜的邏輯控制， 還能完成定時、計算、計數(shù)和各種閉環(huán)控制功能。如果把 PLC 看作一個系 統(tǒng)，該系統(tǒng)由輸入變量→ PLC→輸出變量組成，外部的各種開關(guān)信號、模擬信號、 傳感器檢測信號等均作為 PLC 的輸入變量，它們經(jīng) PLC 外部輸入端子輸入到內(nèi)部 第 11 頁 共 30 頁 11 寄存器中，經(jīng) PLC 內(nèi)部邏輯運算或其他各種運算、處理后送到輸出端子，作為 PLC 的輸出變量，對外圍設(shè)備進行控制。 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器（ PLC）以微處理器為核心，適用 于開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，已進入過程控制和位置控制等領(lǐng)域，成為一 種多功能、高可靠性、應用場合最多的工業(yè)控制微型計算機。 4 上述過程周而復始的進行，直到按下停止按鈕，傳送帶 A和傳送帶 B同時停止。 以上共需 11 個輸出信號點。擴展能力增強，最大到 12ch 的模擬量。通訊功能增強，提供內(nèi)置 RS232C 端口及 RS485 的適配器。高速的程序執(zhí)行速度更快的程序指令執(zhí)行速度，使得控制過程精確無誤。 光電開關(guān)可分為兩類：透射型和反射型兩種。當漏電流不足 lmA 時可以不考慮其影響。 表 28 3S57Q04056 型電動機的性能參數(shù) 參數(shù)名稱 步距角 相電流（ A） 保持扭矩 阻尼扭矩 電動機慣量 參數(shù)值 176。一部分是主觸點 ,接在電動機與接觸器 KM 之間。 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 控制系統(tǒng)邏輯分析 自動裝箱 系統(tǒng)的控制設(shè)計考慮到其動作的連續(xù)性以及各個被控制設(shè)備動作 之間的相互關(guān)聯(lián)性 ,最佳的實現(xiàn)方案就是采用順序控制。 控制系統(tǒng)程序設(shè)計 （ 1） 程序流程圖 29 如下： 啟動 PS1 檢測 傳送帶 A 停 機械手到 A 機械手移動 機械手夾緊 機械手放松 A 動 傳 A 動 傳送帶 B 動 倒計時 24s PS2 檢測 傳送帶 B 停 重 新 開 始 循 環(huán) 第 20 頁 共 30 頁 20 圖 29 系統(tǒng)自動控制流程框圖 （ 2）自動控制程序梯形圖 210 如下： 第 21 頁 共 30 頁 21 3A 3A 3A 3A 3A 3A 第 22 頁 共 30 頁 22 R 10 R 1 T37 T38 T37 SHRB EN ENO DATA SBIT N 9 S 1 IN TON PT 100ms 20 第 23 頁 共 30 頁 23 圖 210 自動控制系統(tǒng)程序梯形圖 自動控制過程分析： R 1 T38 IN TON PT 100ms 20 C0 CU CTU R PV 24 C0 T38 第 24 頁 共 30 頁 24 按下啟動按鈕 后， 接通，傳送帶 A 運行 接通，當光電開關(guān)PS1 檢測到飲料瓶時， 發(fā)出信號到 ， 斷開，傳 A 停止；同時 傳遞信號使 接通， 通過移位寄存器使 接通，然后 接通，機械手下降。 R 1 S 1 S 1 R 1 S 1 R 1 第 26 頁 共 30 頁 26 系統(tǒng)程序調(diào)試及結(jié)果 在計算機上，運行 CXProgrammer 編程軟件，打開自動裝箱控制程序。 當按下手動控制按鈕 時，系統(tǒng)立刻進入手動控制狀態(tài)。 該結(jié)果完全滿足設(shè)計 的要求，借助實驗室的設(shè)備完全模擬了生產(chǎn)線自動裝箱 控制過程。在完成這個題目的過程中，我遇到了一些困難，也走了很多彎路。同時，在指導老師的身上我學得到很多實用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位指導老師再次表示忠心的感謝。 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，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。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 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 PS2 檢測到下一個空箱時， 發(fā)出信號到 復位，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) .一般用于控制直流電器設(shè)備 ,線圈中通以直流電 ,直流接觸器的 第 18 頁 共 30 頁 18 動作原理和結(jié)構(gòu)基本上與交流接觸器是 相同的。 15mm) 最小檢測物體 φ 銅線 (設(shè)定距離 :5mm) 應差 使用白色無光澤紙 (15179。 反射型光電開關(guān)的接收部分和發(fā)射部分合做在一起，利用物體對發(fā)射部分發(fā) 射出的紅外線反射回去，由接收部分接收，從而判斷是否有物體存在。 針對本文設(shè)計要求，我們可采用光電開關(guān)來對產(chǎn)品計數(shù)和空箱到位檢測。 178?？煞奖愕呐c西門子的可編程序終端 (PT)相連接，為機器操作提供一個可視化 界面。 （ 3） PC 型號的選擇 因為本系統(tǒng)是對開關(guān)量進行控制的應用系統(tǒng)，而且對控制速度要求不高，所 以可選用西門子 S7200 系列的 CPU226 型可編程控制器 PLC 作為控制核心，該單第 14 頁 共 30 頁 14 元為 40 點 I/O， 24 點輸入， 16 點輸出，所以滿足系統(tǒng)輸入、輸出點需要。為了避 免意外事故或故障的發(fā)生，系統(tǒng)設(shè)有報警器。下降 到位后機械手夾緊飲料瓶， 2s 后開始上升，而機械手保持加緊。 ③輸出部分 :如接觸器、電磁閥等，它們與 PLC 輸出端子相連接，用以控制被控對象的動作。進而提高生產(chǎn)效率，突現(xiàn)節(jié)約用工，改善工人工作環(huán)境，減輕工人勞動強度，節(jié)約材料消耗和用工。 由于生產(chǎn)線上的惡劣環(huán)境和電磁干擾，一般的電子儀器都會受到干擾。其內(nèi)部采用了電磁屏蔽，以防輻射干擾。 第 2 章 控制系統(tǒng)的設(shè)計 方案論證 采用傳統(tǒng)繼電 ———— 接觸器電氣控制系統(tǒng)