【正文】 系統(tǒng)程序調(diào)試及結(jié)果 .................................................................................... 25 結(jié)論 .............................................................................................................................. 27 致謝 .............................................................................................................................. 28 參考文獻 ...................................................................................................................... 29 河北機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 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(yīng)用已越來越多，越來越廣泛。該系統(tǒng)有一個機械手 和兩個傳送帶，即運物機械手，包裝箱傳送帶和產(chǎn)品傳送帶。為使空箱恰好對準機械手松開端，使飲料瓶裝進包裝箱中，在包裝箱傳送帶的中間裝一光電傳感器，用以檢測包裝箱是否到位。控制方式也由原來的分散控制發(fā)展為集中控制。控制系統(tǒng)從 20 世紀四十年代就開始使用了，早期的現(xiàn)場基地式儀表和后期的繼電器構(gòu)成了控制 系統(tǒng)的前身。中國的經(jīng)濟高速度發(fā)展也需要這項技術(shù)來促進和加速，相信在自動化技術(shù)成熟以后，中國的經(jīng)濟也將有飛躍性的進步。隨著計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高， PLC 在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬 量處理和運動控制等功能。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC 的用戶程序存儲器中。河北機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 7 把計算結(jié)果送給 PLC 的控制器。本系統(tǒng)由皮帶傳輸機傳送瓶子，當?shù)竭_裝箱位置時，機械手下降夾起瓶子后上升，上升到位后再向右移動，把瓶子裝進紙箱內(nèi)，然后機械手返回原位，開始下一個動作。 上述過程周而復(fù)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。該系統(tǒng)有一個機械手和兩個傳送帶，即運物機械手，包裝箱傳送帶和產(chǎn)品傳送帶。對于PLC這些都可通過軟件完成要求；其中需要用傳感器來進行位置檢測和產(chǎn)品計數(shù)。 PLC 除采用優(yōu)質(zhì)器件等外，在硬件方面采用了較先進的電源，用以防止由電源回路串入干擾。 PLC 具有自診斷、監(jiān)控和各種報警功能既可完成過程控制，又可進行閉環(huán)回路的調(diào)節(jié)控制，而且在將來的工控領(lǐng)域，可以說是無所不能。在生產(chǎn)線自動裝箱控制的控制系統(tǒng)應(yīng)用，可使生產(chǎn)線的控制更加靈活、可靠。 控制部分 :反復(fù)執(zhí)行根據(jù)被控對象的實際控制要求所編制的處理程序，并產(chǎn)生各種輸出號。 2 、傳送帶 A 停止后，機械手下降。 啟動按鈕 獨立點動輸入 停止按鈕 限位開關(guān)信號 光電傳感器 傳送帶控制電機輸出 報警燈 指示燈 機械手控制電機輸出 PLC 河北機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 13 控制電路原理圖 圖 231 控制電路原理圖 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 根據(jù)自動裝箱系統(tǒng)的控制要求 ,系統(tǒng)應(yīng)有手動控制和自動控制功能。 共計 137 字節(jié)，在加上程序存儲空間和備用存儲空間，初步估計共需 1K 字節(jié)。 更經(jīng)過高低溫的考驗，使得該 PLC 可以適用在特殊的場合。 圖 24 系統(tǒng)輸入 /輸出接線圖 （ 5） 傳感器的選擇 近年來，隨著生產(chǎn)自動化程度的提高，光電傳感器的功能不斷完善，現(xiàn)已成為與 PLC 相配套的系列產(chǎn)品，廣泛用于自動包裝、打膠、罐裝、以及自動裝配流水線。可用于產(chǎn)品計數(shù)。 表 27 PM2LF10 反射式光電傳感器的性能參數(shù) 性能 參數(shù) 檢測距離 ~8mm(中心 :5mm)白色無光澤紙 (15 15mm) 最小檢測物體 φ 銅線 (設(shè)定距離 :5mm) 應(yīng)差 使用白色無光澤紙 (15 15mm)工作距離的 20%以下 重復(fù)精度 (垂直于檢測軸 ) 以下 電源電壓 5~24V DC177。 （ 7） 熱繼電器的選型 熱繼電器由兩部分組成 .每一部分安裝的位置不同。熔斷器選用 RL115 型熔點器 ,熔體的額定電流為 30A。其中各步是完全獨立的。按下手動下降 ， 發(fā)出信號使 接通，機械手開始下降直到撞上下限開關(guān) ，下降停止，按下手動上升 ， 發(fā)出信號使 接通，機械手開始上升，直到撞上上限開關(guān) 上升停止；按下手動左移 ， 發(fā)出信號使 接通，機械手開始左移直到撞上左限開關(guān) ，左移停止，按下手右移 ， 發(fā)出信號使 接通，機械手開始右移，直到撞上右限開關(guān) 右移停止；按下手動夾緊 ， 置位，機械手夾緊，按下手動放松 ， 復(fù)位，機械手松開；按下傳送帶 A啟動開關(guān) ， 置位，傳送帶 A 啟動，直到 PS1 檢測到飲料瓶時 接通， 復(fù)位，傳送帶 A才停止；按下傳送帶 B啟動開關(guān) ， 置位，傳送帶B啟動，直到 PS2 檢測到飲料瓶時 接通， 復(fù)位，傳送帶 B才停止 。 當 SQ2 到位信號到（ 按鈕輸入），系統(tǒng)循環(huán)工作。 當按下停止按鈕 時，系統(tǒng)停止運行，系統(tǒng)指示燈 滅。對 PLC 的功能也有了進一步的認識，了解了不同型號的 PLC以及相關(guān)的編程軟件。 這次畢業(yè)設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在指導老師老師的辛勤指導下，終于游逆而解。因此作為二十一世紀的大學來說掌握 PLC 的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。本系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)以繼電器控制硬件電路的方法，采用人機界面取代繼電器，通過軟件的方 式控制硬件電路。當按下機械手上升手動控制按鈕 時，機械手上升；當按下機械手下降手動 控制按鈕 時，機械手下降；當按下機械手左移手動控制按鈕 時，機械手左移；當按下機械手右移手動控制按鈕 時，機械手右移；當按下機械手夾緊手動控制按鈕 時，機械手夾緊；當按下機械手放松手動控制按鈕 時，機械手放松。 按下自動控制按鈕 后，系統(tǒng)指示燈 亮；同時傳送帶 B啟動運行（ 指示燈亮）。同時 向計數(shù)器 C0 發(fā)出一個計數(shù)信號，機械手繼續(xù)循環(huán)運動，當計數(shù)器計數(shù)夠 24次時，計數(shù)器 C0 向 發(fā)出信號，使 置位，傳送帶 B 啟動。因為要求機械手，傳送帶 A和傳送帶 B 具有點動控制功能，故分別設(shè)置自動控制和手動控制兩個啟動按鈕。熱繼電器是采用雙金屬熱元件 ,動作機構(gòu) ,常閉觸頭和常開觸頭 ,復(fù)位按鈕及整定電流 調(diào)節(jié)旋鈕等構(gòu)成。 1) CJ0CJ1 CJ12B 等系列。 當采用接近開關(guān)、光電開關(guān)等兩線式傳感器時，由于傳感器的漏電流較大，可能出現(xiàn)錯誤的輸入信號而導致 PLC的誤動作，此時可在 PLC輸入端并聯(lián)旁路電阻Ｒ，如圖 25 所示。這類傳感器主要應(yīng)用于零件或產(chǎn)品 的自動記數(shù)、光控開關(guān)、電子計算機的光電輸入設(shè)備、光電編碼器以及光電報警裝置等方面。 系統(tǒng)輸出信號： 機械手的上升下降，左移右移，夾緊放松，需要 5 個輸出端； 傳送帶 A 和傳送帶 B，需用 2個控制輸出端； 系統(tǒng)上電指示和手動指示、裝箱指示需要 3個輸出端； 一個報警器，需要 1個輸出端。 3 、計到 24次循環(huán)后，傳送帶 B開始運行，當 PS2 檢測到下一空箱后，傳送帶 B停止。 輸出處理 :當全部指令執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器中的狀態(tài)全部傳送到輸出鎖存寄存器中，構(gòu)成 PLC 的實際輸出并由輸出端子送出。其內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。在電器控制系 統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 河北機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 10 （ 2）靈活性高、擴展性 好、通用性強。目前 PLC 已成為工業(yè)控制的標準設(shè)備，其應(yīng)用面幾乎覆蓋了整個工業(yè)企業(yè)，廣泛應(yīng)用于化工、石油等企業(yè)的現(xiàn)代過程控制中。為使產(chǎn)品傳送帶將產(chǎn)品從生產(chǎn)車間傳送到合適位置，在產(chǎn)品傳送帶的中間也裝有一光電傳感器。 河北機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 8 圖 生產(chǎn)線自動裝箱工作流程圖 主要解決的問題 在傳統(tǒng)的工業(yè)控制中，一般都是由繼電器來進行控制的，當今的 PLC吸收了微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的成果。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。如果被控對象主要是設(shè)備連鎖、回路很少，采用 PLC 較為合適。不同型號的 PLC，循環(huán)掃描周期在 1微秒到幾十微秒之間。但是，在中國等發(fā)展中國家 PLC 的增長十分迅速。 國外生產(chǎn)線自動化發(fā)展概況 從上世紀 30 年代開始，機械加工企業(yè)為了提高生產(chǎn)效 率，采用機械化流水 作業(yè)的生產(chǎn)方式，大型自動生產(chǎn)線承擔的加工對象也隨之改變。同時， DCS 也開始向小型化的方向拓展。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。 關(guān)鍵詞 : 可編程控制器，自動裝箱控制系統(tǒng)，傳送帶控制，機械手 河北機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 3 Abstract Often need to carry out counting and package on the product in the mercial run being modernized, not only the inefficient, moreover intensity of labour working from the words that the manpowe