【正文】 止 ， M 1 啟動(dòng) 發(fā) 球是 否 發(fā) 射 了 三 次M 3 反 轉(zhuǎn) ， 發(fā) 射器 右 移是 否 到 右 極 限M 3 停 止 ， M 1 啟動(dòng) 發(fā) 球是 否 發(fā) 射 了 三 次M 3 正 轉(zhuǎn) ， 發(fā) 射器 左 移是 否 到 中 間 位 置 A NYNYNYNYNYNYNYNYNYNYNYNYNYNYNY A 圖 自動(dòng)模式一流程圖 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 11 頁 自動(dòng)模式二工藝流程圖 當(dāng)用戶按下自動(dòng)模式二時(shí)，發(fā)射機(jī)開始自動(dòng)執(zhí)行自動(dòng)模式二程序。 表 輸入輸出信息表 元件符號(hào) 端子名稱 名稱及作用 SB1 X0 總啟動(dòng)開關(guān) SB2 X1 總停止開關(guān) SB3 X2 手動(dòng)電機(jī) M2 正轉(zhuǎn)開關(guān) SB4 X3 手動(dòng)電機(jī) M2 反轉(zhuǎn)開關(guān) SB5 X4 手動(dòng)電機(jī) M3 正轉(zhuǎn)開關(guān) SB6 X5 手動(dòng)電機(jī) M3 反轉(zhuǎn)開關(guān) 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁 SB7 X6 手動(dòng)發(fā)球開關(guān) SB8 X7 自動(dòng)模式一開關(guān) SB9 X10 自動(dòng)模式二開關(guān) SB10 X24 手動(dòng)模式開關(guān) S1 X12 上極限限位開關(guān) S2 X13 下極限限位開關(guān) S3 X14 左極限限位開關(guān) S4 X15 右極限限位開關(guān) S5 X16 左上極限限位開關(guān) S6 X17 左下極限限位開關(guān) S7 X20 右下極限限位開關(guān) S8 X21 右上極限限位開關(guān) S9 X22 網(wǎng)球檢測(cè)開關(guān) S10 X23 中間限位開關(guān) KM0 Y0 發(fā)球電機(jī) M1 狀態(tài) KM1 Y1 電機(jī) M2 正轉(zhuǎn)狀態(tài) KM2 Y2 電機(jī) M2 反轉(zhuǎn)狀態(tài) KM3 Y3 電機(jī) M3 正轉(zhuǎn)狀態(tài) KM4 Y4 電機(jī) M3 反轉(zhuǎn)狀態(tài) KM5 Y5 無球報(bào)警燈狀態(tài) KM6 Y6 運(yùn)行指示燈狀態(tài) 基于 PLC 的網(wǎng)球自動(dòng)發(fā)射機(jī)的 PLC 選型 根據(jù)上文的分析，本設(shè)計(jì)共有 20 個(gè)輸入信號(hào)以及 7 個(gè)輸出信號(hào)，參照 FX2 系列的基本單元與擴(kuò)展單元表格（見表于 P113， 鄭萍主編 .現(xiàn)代電氣控制技術(shù) .重慶：重慶大學(xué)出版社， 20xx），選擇有 24 個(gè)輸入點(diǎn)以及 24 個(gè)輸出點(diǎn)的 FX248MR 即可完成功能。 基于 PLC的網(wǎng)球自動(dòng)發(fā)射機(jī)的 光電開關(guān)選型 我們需要一個(gè)光電開關(guān)隨時(shí)檢測(cè)網(wǎng)球發(fā)射機(jī)的籃筐中是否有球，所以需要一個(gè)良好的光電檢測(cè)開關(guān)，當(dāng)框中無球時(shí)，能觸發(fā)光電檢測(cè)開關(guān)斷開，以實(shí)現(xiàn)停止網(wǎng)球發(fā)射機(jī)。 X 1C A L L P 2C A L L P 1 X 7 X 1 0F E N D 圖 主程序控制 順序功能圖 15 C3 中限位再次發(fā)球計(jì)數(shù) 16 C4 左極限發(fā)球計(jì)數(shù) 17 C5 中限位第 3 次發(fā)球計(jì)數(shù) 18 C6 右極限發(fā)球計(jì) 數(shù) 19 C7 左上極限發(fā)球計(jì)數(shù) 20 C8 右上極限發(fā)球計(jì)數(shù) 21 C9 右下極限發(fā)球計(jì)數(shù) 22 C10 左下極限發(fā)球計(jì)數(shù) 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 21 頁 網(wǎng)球發(fā)射機(jī)手動(dòng)模式程序 順序功能圖 設(shè)計(jì) 用戶通過按鍵選擇手動(dòng)模式后，發(fā)射機(jī)等待用戶按鍵選擇需要移動(dòng)的方向。 X 1 3 X 1 3 發(fā)射機(jī)從起始位（就是中間位置）開始向上移動(dòng)，到達(dá)上極限后運(yùn)動(dòng)電機(jī)停止，發(fā)球電機(jī)啟動(dòng)開始發(fā)球，發(fā)完三次球后發(fā)射機(jī)開始往下移動(dòng)；到達(dá)中間位置后運(yùn)動(dòng)電機(jī)停止，發(fā)球電機(jī)啟動(dòng)開始發(fā)球，發(fā)完三次球后發(fā)射機(jī)再次開始往下移動(dòng)；到達(dá)下極限后運(yùn)動(dòng)電機(jī)停止，發(fā)球電機(jī)啟動(dòng)開始發(fā)球，發(fā)完三次球后發(fā)射機(jī)開始再次往上移動(dòng)；到達(dá)中間位置后運(yùn)動(dòng)電機(jī)停止，發(fā)球電機(jī)啟動(dòng)開始發(fā)球，發(fā)完三次球后發(fā)射機(jī)開始往左移動(dòng)；到達(dá)左極限后運(yùn)動(dòng)電機(jī)停止，發(fā)球電機(jī) 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 22 頁 啟動(dòng)開始發(fā)球，發(fā)完三次球后發(fā)射機(jī)開始 往右移動(dòng)；到達(dá)中間位置后運(yùn)動(dòng)電機(jī)停止，發(fā)球電機(jī)啟動(dòng)開始發(fā)球，發(fā)完三次球后發(fā)射機(jī)開始再次往右移動(dòng)；到達(dá)右極限后運(yùn)動(dòng)電機(jī)停止，發(fā)球電機(jī)啟動(dòng)開始發(fā)球，發(fā)完三次球后發(fā)射機(jī)開始再次往左移動(dòng)回到中間位置。 C 2M 3 Y 2S E T Y 0T 2S E T M 1 5R S T C 2C 2R S T T 2C 2 X 1 3 T 6 T 6 C 8S E T Y 0T 8C 8C 8S E T M 2 1R S T C 8R S T T 8M 1 1 Y 4 X 2 1 GX Developer 具有以下特點(diǎn)： (1) 軟件 的共 通化 GX Developer 能夠制作 Q 系列， QNA 系列， A 系列（包括 運(yùn)動(dòng)控制 （ SCPU）） ,FX 系列的數(shù)據(jù) ,能夠轉(zhuǎn)換成 GPPQ,GPPA 格式的文檔。 (5)能夠用以下各種方法和 可編程控制器 CPU 連接： 經(jīng)由 串行通訊 口 。 (7)豐富的調(diào)試功能：由于運(yùn)用了梯形圖邏輯測(cè)試功能，能夠更加簡單的進(jìn)行調(diào)試作業(yè)，沒有必要再和 可編程控制器 連接， 沒有必要制作條使用的順序程序；在幫助中有 CPU 錯(cuò)誤，特殊繼電器 /特殊 寄存器 的說明，所以對(duì)于在線中發(fā)生錯(cuò)誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器 /特殊寄存器的內(nèi)容的情況下提供非常大的便利；數(shù)據(jù)制作中發(fā)生錯(cuò)誤況時(shí)，會(huì)顯示是什么原因或是顯示消息，所以數(shù)據(jù)制作的時(shí)間能夠大幅度縮短。程序?qū)⒈晃氲皆趦?nèi)存虛擬出現(xiàn)的一 個(gè) PLC 內(nèi)。主 程序以及部分子程序如下圖 。經(jīng)由 CPU 計(jì)算機(jī)插板 。此外，零件化后，能夠防止將其運(yùn)用到別的順序程序時(shí)的順序輸入錯(cuò)誤；只要在任意的回路模式上加上名字（宏定義名）登錄（宏登錄）到文檔，然后輸入簡單的命令就能夠讀出登錄過的回路模式，變更軟元件就能夠靈活利用了。適用于 Q、 QNU、 QS、 QNA、 ANS、 ANA、 FX等全系列 可編程控制器 。 C 7 X 1 6 T 5 T 5 T 1S E T M 1 3R S T C 0C 0R S T T 0C 1 T 1 X 1 5 X 1 5 X 6Y 1S E T Y 0M 2 6 X 2 2 系統(tǒng)主程序順序功能圖如圖 。 圖 外部接線圖 基于 PLC 的網(wǎng)球自動(dòng)發(fā)射機(jī)的 PLC 選型 本設(shè)計(jì)共有 20 個(gè)輸入信號(hào)以及 7 個(gè)輸出信號(hào)，參照 FX2 系列的基本單元與擴(kuò)展單元表格，選擇有 24 個(gè)輸入點(diǎn)以及 24 個(gè)輸出點(diǎn)的 FX248MR 即可完成功能。 基于 PLC的網(wǎng)球自動(dòng)發(fā)射機(jī) PLC 輸入輸出表設(shè)計(jì) 根據(jù)輸入輸出信息的分析，將輸入輸出信息制定了兩張表格，并且分析了大概的作用。首先從起點(diǎn)向上移動(dòng)到達(dá)上極限開始發(fā)球，發(fā)射完設(shè)定的數(shù)目后往下到達(dá)中間點(diǎn)，如此將上下左右中五個(gè)點(diǎn)走遍。正常運(yùn)行時(shí)，默認(rèn)發(fā)射機(jī)每次停止時(shí)都在場地中間位置。在球框中安裝一個(gè)光電檢測(cè)開關(guān)，檢測(cè)筐中是否有球，無球時(shí)停止動(dòng)作。單片機(jī)的運(yùn) 行受到室外各種不利因素的影響較大，如溫度驟降，風(fēng)雨雷電等天氣因素，突然的沖擊等等。 （ 6）性價(jià)比高：隨著科技的發(fā)展， PLC 的生產(chǎn)費(fèi)用日益降低，功能卻日益強(qiáng)大，讓更多的生產(chǎn)部門能夠承擔(dān)，低廉的造價(jià)和強(qiáng)大功能相對(duì)比， PLC 逐漸被廣大人群接受。通過光電傳感器，檢測(cè)框中是否有球，將信號(hào)反回給單片機(jī)，通過單片機(jī)控制發(fā)射機(jī)動(dòng)作。 （ 4）電機(jī) M2：上下移動(dòng)發(fā)射機(jī)，功率 。三種模式由三個(gè)選擇開關(guān)控制。 PLC應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國家工業(yè)先進(jìn)的重要標(biāo)志之一。 PLC 自 1969 年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司（ DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行 美國 、日本、 德國 的可編程序控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強(qiáng)大。使用 MX Component 進(jìn)行了綜合測(cè)試，驗(yàn)證了組態(tài)軟件與GX Developer 成功通信。本設(shè)計(jì)提供三種不同的模式供鍛煉者選擇，即手動(dòng)模式，自動(dòng)模式一和自動(dòng)模式二。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 用戶買到所需 PLC 后，只需按說明書或提示，座少量地安裝接線和用戶程序地編制工作，就可以靈活而方便地將 PLC 應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。很多現(xiàn)代化的鍛煉方式也隨之出現(xiàn)，網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)是多數(shù)人們都喜歡的鍛煉方式，為了給想提高網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)水平的練習(xí)人員提供方便，網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生。 （ 3）需設(shè)置發(fā)射器的左右上下極限。 設(shè)計(jì)模型結(jié)構(gòu)圖如圖 。 （ 2）具有高度可靠性，適用與惡劣環(huán)境： PLC 對(duì)環(huán)境要求低，據(jù)研究表明， PLC 故障間隔時(shí)間長達(dá) 5 年以上，所以是相當(dāng)可靠的。 （ 2）變動(dòng)方便：當(dāng)需要根據(jù)環(huán)境變化改變單片機(jī)時(shí)，只需更改程序，便可以實(shí)現(xiàn)功能的改變。而且工程項(xiàng)目一般很少完全依賴單片機(jī)完成，應(yīng)用 PLC 解決功能比較復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)電路更為簡單。當(dāng)用戶按下啟動(dòng)鍵啟動(dòng)發(fā)射機(jī)時(shí)，如果發(fā)射機(jī)有球那么正常運(yùn)行燈就點(diǎn)亮，如果沒有球，那么無球報(bào)警燈就點(diǎn)亮，在運(yùn)行中如果沒 有球了，那么正常運(yùn)行燈熄滅，無球報(bào)警燈就點(diǎn)亮。總體工藝流程如圖 。首先從起點(diǎn)斜向運(yùn)行到左上極限點(diǎn)開始發(fā)球，發(fā)射完設(shè)定數(shù)目后開始右移到右上極限點(diǎn)，如此直到回到起點(diǎn)。 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 14 頁 4 基于 PLC 的 網(wǎng)球自動(dòng)發(fā)射機(jī)硬件 設(shè)計(jì) 網(wǎng)球自動(dòng)發(fā)射機(jī)工作電路圖設(shè)計(jì) 系統(tǒng)由 3 臺(tái)電機(jī)以及接觸器等元件構(gòu)成。 元器件表 整個(gè)設(shè)計(jì)所用到的各種元件記錄表見表 。當(dāng)按下向上按鍵的時(shí)候，發(fā)射機(jī)向上移動(dòng)直到抵達(dá)上極限，然后停止，等待用戶按下發(fā)射鍵執(zhí)行發(fā)射命令；當(dāng)按下向下 按鍵的時(shí)候，發(fā)射機(jī)向下移動(dòng)直到抵達(dá)下極限，然后停止，等待用戶按下發(fā)射鍵執(zhí)行發(fā)射命令；當(dāng)按下向左按鍵的時(shí)候，發(fā)射機(jī)向左移動(dòng)直到抵達(dá)左極限，然后停止，等待用戶按下發(fā)射鍵執(zhí)行發(fā)射命令；當(dāng)按下向右按鍵的時(shí)候，發(fā)射機(jī)向右移動(dòng)直到抵達(dá)右極限，然后停止，等待用戶按下發(fā)射鍵執(zhí)行發(fā)射命令。 X 6 Y 2S E T Y 0M 2 7 X 2 2 自動(dòng)模式一程序 順序功能圖 如圖 。 T 2 T 3 C 6M 8 Y 3 X 2 3R S T Y 3K 5 0k 3k 5 0k 3k 5 0k 3k 5 0k 3k 5 0k 3k 5 0k 3 圖 自動(dòng)模式一程序順序功能圖