【正文】 西華大學課程設計說明書 第 23 頁 網球發(fā)射機自動模式二程序 順序功能圖 設計 用戶按下自動模式二按鍵后，系統(tǒng)自動開始運行。 T 8X 2 0 T 9 此外，選擇 FX 系列的情況下，還能變換成 FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔。 經由 USB。 基于 PLC 的網球自動發(fā)射機程序設計 考慮到程序功能并不復雜而且程序段相似，采用順序控制指令，通過主程序調用子程序實現(xiàn)系統(tǒng)功能。編輯界面轉入到監(jiān)控界面，并出現(xiàn)梯形圖邏輯測試工具。這樣使得程序結構清晰明了。 經由 Ether 計算機插板 。把開發(fā)順序程序時反復使用的順序程序回路塊零件化，使得順序程序的開發(fā)變得容易。 C 1 0K 5 0K 3K 5 0K 3K 5 0K 3 X 2 3Y 3Y 3S E T Y 1S E T Y 4X 2 3R S T Y 1R S T Y 4 圖 自動模式二程序順序功能圖 西華大學課程設計說明書 第 24 頁 PLC 編程平臺 GX Developer 介紹 GX Developer 是三菱 PLC 的編程 軟件 。 X 1 6 K 5 0 K 3 T 7 C 4M 6 Y 4S E T Y 0T 5S E T M 1 8R S T C 5C 5R S T T 5C 5 X 2 3 T 0S E T Y 0T 0 Y 1M 2 Y 2 X 2 3 X 5 X 1 2 X 1 2 選擇自動模式一后，發(fā)射機進入模式一自動運行狀態(tài)；選擇自動模式二后，發(fā)射機進入模式二自動運行狀態(tài)；選擇手動模式后，發(fā)射機等待用戶手動 按鍵命令。具體接線圖如圖 。 基于 PLC 的網球自動發(fā)射機輸出控制信息分析 根據 基于 PLC 的網球自動發(fā)射機的系統(tǒng)功能，系統(tǒng)輸出信息有如下幾個：輸出到控制網球自動發(fā)射機發(fā)射電機的啟停信號 Y0，輸出到控制網球自動發(fā)射機向上運動的電機啟停信號 Y1，輸出到控制網球自動發(fā)射機向下運動的電機啟停信號 Y2，輸出到控制網球自動發(fā)射機向 左運動的電機啟停信號 Y3，輸出到控制網球自動發(fā)射機向右運動的電機啟停信號 Y4，輸出到控制網球自動發(fā)射機運行燈點亮熄滅的信號 Y5，輸出到控制網球自動發(fā)射機無球報警燈點亮熄滅的信號 Y6。 西華大學課程設計說明書 第 9 頁 YYNN Y 是 否 按 下 向 上開 始 發(fā) 球 M 2 正 轉 M 2 反 轉 M 3 正 轉 M 3 反 轉是 否 到 上 極 限 是 否 到 下 極 限 是 否 到 左 極 限 是 否 到 右 極 限是 否 按 下 發(fā) 球M 2 停 止 M 2 停 止 M 3 停 止 M 3 停 止NY N Y N Y NY 是 否 按 下 向 下 是 否 按 下 向 左 是 否 按 下 向 右NNY NY 圖 手動模式工藝流程圖 自動模式一工藝流程圖 當用戶按下自動模式一時，發(fā)射機開始自動執(zhí)行模式一程序。 西華大學課程設計說明書 第 8 頁 總體工藝流程圖 當用戶按下啟動按鈕，光電檢測開關檢測框中是否有球，有則亮起正常運行燈，否則 停止執(zhí)行命令并亮起無球報警燈。用兩個電機分別調節(jié)發(fā)射機的上下和左右運動，再用一個電機控制球的發(fā)射。 西華大學課程設計說明書 第 6 頁 網球自動發(fā)射機的方案選擇 PLC 和單片機相比較，有很多相同的優(yōu)點，但是單片機就目前看來很難在戶外場合穩(wěn)定運行。 （ 5）體形小巧，功能強大，耗電量?。簩τ谄渌刂葡到y(tǒng)， PLC 更加便捷，體積小，耗電量低，對于小型生產更加適用。 控 制 器 執(zhí) 行 器 對 象檢 測 元 件+上 位 機 控制 系 統(tǒng)通信 圖 基于 PLC 的網球自動發(fā)射機系統(tǒng)方框圖 方案二 基于 VB 和單片機的網球自動發(fā)射機 將 VB 程序引入 PC 機， PC 機作用于單片機，單片機輸出作用于歩進電機，從而控制網球發(fā)射機的發(fā)射筒，進而也能發(fā)射不同位置的網球。 （ 3）發(fā)射管：球框中的球通過發(fā)射管發(fā)射。該發(fā)射機設計了三種模式供用戶選擇，手動模式適用于初學者或者技術一般的鍛煉者，模式一適 用于有一定基礎的鍛煉者，模式二適用于有一定能力基礎較好的鍛煉者。 PLC 現(xiàn) 已成為工業(yè)控制三大支柱（ PLC、 CAD/CAM、 ROBOT）之一，以其可靠性 高、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯(lián)網功能、以易與計算機接口、能對模擬量進行控制，具備高速計數與位控等性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數繼電器等組成的傳統(tǒng)繼電 —接觸控制系統(tǒng)，在機械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應用。但 是為了避免與個人計算機（ Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱 PLC。使用易控組態(tài)軟件對整個程序進行模擬驗證，進而進一步確定編程的正確性。本設計在兩種不同方案的基礎上選擇了使用 PLC 控制發(fā)射機的方案。 PLC 已經廣泛應用于 鋼鐵 、 石油 、 化工 、電力、建材、機械制造、 汽車 、輕紡、交通運輸 、 環(huán)保 及文化娛樂等各個行業(yè)，它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。而且用戶程序的編制、修改和調試不需要具有專門的計算機編程語言知識。簡單的說，所謂網球訓練機就是用一塊鐵綁著繩子，繩子的另一頭系上網球，那繩子要有彈性的，那樣拍出去的球就還能再回來。 （ 4）每執(zhí)行一步發(fā)射就自動檢測改時候是否發(fā)射筐中有網球，如果沒有就自動關斷電源，等待裝入網球，如果 檢測有，就繼續(xù)發(fā)射。 圖 網球發(fā)射機結構 發(fā)射電機M1 發(fā)射機上下移動電機M2 發(fā)射機左右移動電機M3 西華大學課程設計說明書 第 4 頁 網球自動發(fā)射機方案設計 方案一 基于 PLC 的網球自動發(fā)射機 利用上位機控制 PLC，通過電機動作，作用于球，將球發(fā)射出去，通過上下移動控制電機以及左右移動控制電機控制發(fā)射機的位置，從而能夠發(fā)出不同檔次的網球，這樣的設計使得用戶范圍得以擴大?？煽啃詻Q定了它的生產效益，只有穩(wěn)定的運行，才能保證生產的持續(xù)和高效。 （ 3） 低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品 。而且PLC 的可行性，現(xiàn)場升級維護與替換都比單片機更為方便。設計模型簡圖如圖 。 手 動 模 式 自 動 模 式 二檢 測 是 否 有 球發(fā) 射 機 置 中模 式 選 擇自 動 模 式 一停 止啟 動NY 圖 總體工藝流程圖 手動模式工藝流程圖 當用戶按下手動按鈕后，程序進入手動模式。自動模式二工藝流程圖如圖 。電機 M1 是控制發(fā)射機發(fā)球，功率為，電機 M2 正、反轉控制發(fā)射管向上、下移動， M3 正、反轉控制發(fā)射管向上、下移動，空氣開關與接觸器額定電流略大于電機額定電流。 表 元器件型號表 序號 元件代號 元件名稱 元件型號 單位 數量 01 M1 交流電機 SGMGH05A 臺 1 02 M2 交流電機 SGMGH02A 臺 1 03 M3 交流電機 SGMGH02A 臺 1 04 QF1 空氣開關 C65N3PC16A 個 1 05 空氣開關 C65N3PC10A 個 1 06 FR1 熱繼電器 TKE02RC 只 1 07 熱繼電器 TKE02MC 只 2 08 FU1 熔斷器 RT1420 只 3 09 FU2FU4 熔斷器 RT1420 只 8 10 FU5 熔斷器 RT1420 只 2 11 PLC 可編程控制器 FX2N48MR 臺 1 12 SB1 啟動開關 XB2BA31C 個 1 13 SB2 停止開關 XB2BA41C 個 1 14 SB3SB6 手動控制按鍵 XB2BA61C 個 4 15 SB7 手動發(fā)球 XB2BA21C 個 1 16 SB8 自動模式 1 XB2BA51C 個 1 17 SB9 自動模式 2 XB2BA51C 個 1 西華大學課程設計說明書 第 17 頁 18 SB10 手動模式開關 XB2BA51C 個 1 19 KM1KM5 交流接觸器 EB9301 個 6 20 S1S8 限位開關 ZCKD59C 個 8 21 S9 光電開關 E3JKDS30M1 個 1 22 S10 居中限位開關 ZCKD59C 個 1 23 L 無球報警燈 LED 個 1 24 L 運行指示燈 LED 個 1 西華大學課程設計說明書 第 18 頁 5 基于 PLC 的網球自動發(fā)射機軟件設計 中間元件表的制定 根據程序設計需要，分析整 個程序流程圖結合發(fā)射機的工藝流程，需要使用不少的中間元件，一部分用于控制電機運動，一部分用于控制發(fā)球時間，還有一部分用于控制發(fā)球次數。手動模式程序 順序功能圖 如圖