【正文】 OMRON CPM2A40CDTD 啟動 復(fù)位 停止 急停 裁切電機 1 原點接近開關(guān) 裁切電機 2 原點接近開關(guān) 傳感器 1 傳感器 2 送料電機 1 驅(qū)動 送料電機 2 驅(qū)動 裁切電機 1 裁切電機 2 89C51 單片機 指示燈 觸摸屏 GP37W2 電源 16 觸摸屏的設(shè)計 隨著近年來多媒體信息查詢次數(shù)的與日俱增，人們越來越多地接觸到觸摸屏上，因為觸摸屏作為作為一種先進的輸入設(shè)備，觸摸屏是目前最方便、簡單、快捷且又適用于中國多媒體信息查詢情況的輸入設(shè)備，觸摸屏的 優(yōu)點是 堅固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于交流。 同時 CPU 發(fā)來的命令 也可以 被 觸摸屏控制器 接收并 進行操作 。 和觸摸屏的連接設(shè)計 上 圖 34 表示的 是 觸摸屏靠 傳送、 接收、接地三根線來完成 與 PLC 之間的連接 與通訊 。 設(shè)計完成 送鋼帶步進電機 的 接線 后 ，設(shè)計送磁條步進電機的接線只需改變?nèi)齻€端口的接線就可以 完成了 ，步進電機驅(qū)動器上的 DIR 接口 接 PLC 的 IR1004 接口 ， FREE接口 接 PLC 上的 IR1005 接口 ， CP 接口 接 PLC 上的 IR1001 接口 ， A+、 A、 B+、 B則 與步進電機的 S2A+、 S2A、 S2B+、 S2B四個 接口 相連，接下來是 步進電機驅(qū)動器上的兩個 AC 端 口接變壓器上的 T_AC R_AC2 端口，剩下來 的 接線與送鋼帶步進電機的接線設(shè)計完全 相同 。 20 PLC 的控制電路設(shè)計 如 圖 42 所示的 是有關(guān) PLC 的控制電路 的 設(shè)計： PLC 之間的通訊 通過 PLC 上的DSUB9F 連 接觸摸屏 來 實現(xiàn)。 圖 43 89C51 單片機控制系統(tǒng)原理圖 圖 44 PC817 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 22 下圖 45 表示 的是 施密特觸發(fā)器 74HC14 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 。如上圖所示：先進行 讀狀態(tài) 操作 判斷是 01 狀態(tài) 還是 10 狀態(tài) ，若是 10 狀態(tài)的話就按 10 低速所要 的 要求 進行 設(shè)置初值 的操作，然后將 定時器 打開之后 等待。 各個步進電機 通過手動段梯形圖的設(shè)計來 獨立點動， 這樣就不用對整個系統(tǒng)進行改動 ，只需要對需要改動的部分進行調(diào)試 ， 極大的方便 了 調(diào)試工作 。 圖 58 連續(xù)送料設(shè)計梯形圖 畢業(yè)設(shè)計說明 書 30 切料電機 1 的 部分 設(shè)計 如 圖 59 所示， 單片機上的接口 會自動控制裁切電機1 開始裁切鋼帶的 動作 只有 當出現(xiàn)下面四種情況的時候 才會出現(xiàn) ，這四種情況 分別是 ：裁切電機 1ERR0 狀態(tài)為 on、原點搜尋 1 狀態(tài)為 off，手動切斷 1 狀態(tài)為 on、原點搜尋1 狀態(tài)為 off， 裁切電機 1 切輸出 位置 、開始 和 ALL 均為 on， 原點搜尋 1 狀態(tài) 為 on。動作可以重 啟并且 ERROR RESET 為 on或者所有的都復(fù)位 的時候，所有動作 均 為 off， 重啟后 可以保持 信息 。大概可以歸納為以下幾個方面： （ 1） 使用 PLC 作為整個系統(tǒng)的核心來 控制系統(tǒng)的運行 ， 可以使得整個系統(tǒng)更加簡單有效 ，可靠性也大大增強 。 在 課題的制作過程中我遇到了不少問題， 是閔老師 以他淵博的知識不厭其煩的 解開 我 的 疑惑 ， 不僅如此，閔老師還幫助我 尋找了 不少專業(yè)性較強的書籍 。 在大學(xué)的 四年中 ， 老師的悉心教導(dǎo)和同學(xué) 的 幫助不僅讓我掌握了相當?shù)膶I(yè)知識，也讓我為人處事 的方面成熟起來了 ， 大學(xué)生活也因為老師和 同學(xué)們的 關(guān)心 變得豐富多彩 。 （ 3） 裝有 觸摸屏之后，如果需要系統(tǒng)增加或者改變某個功能，只需要改造人機界面，而不需要像 傳統(tǒng)的計算機控制臺方式 那樣， 整個控制臺 都要被 改造， 浪費時間。 圖 511 設(shè)置裁切電機 1 出錯梯形圖 圖 512 解決裁切電機 1 出錯時的梯形圖 畢業(yè)設(shè)計說明 書 32 下 圖 514 表示 的 是 選擇 不同的產(chǎn)品型號，但是 每種 型號 只能選 一次 。 切料電機 1 中的定時器數(shù)值需要 在 裁切完一段 進行 清零 操作 。 循環(huán)移位寄存器這個 寄存器 可以用來設(shè)置 機器周期。 定時器中斷流程圖 如圖 52 所示： 圖 51 主程序流程圖 畢業(yè)設(shè)計說明書 25 設(shè) 初 值取 反 , n N = = 0 ?關(guān) 定 時 器退 出 中 斷N OY E S 外部中斷流程圖 如圖 53 所示： 圖 52 定時器中斷流程圖 畢業(yè)設(shè)計說明 書 26 外 部 中 斷 0使 步 進 電 機 不工 作關(guān) 掉 定 時 器設(shè) 初 值P 3 . 2 = = 0 ?退 出 中 斷N O Y E S PLC 的軟件設(shè)計 如下圖 54 所示：移位寄存器 共 計七位 ，分別是是 HR0～ HR6，現(xiàn)在 把 HR0～ HR5圖 53 外部中斷流程圖 圖 54 開機檢測設(shè)計梯形圖 畢業(yè)設(shè)計說明書 27 這六個移位寄存器 進行初值設(shè)定 的操作設(shè)為 0，而 HR6 的 初值 則 設(shè) 為 1。這個 設(shè)計中 89C51 單片機發(fā)出的高 \低 電壓 需要 通過 施密特觸發(fā)器來 進行反相 操作 ， 同時施密特觸發(fā)器需要 對波形進行整形 操作使波形符合系統(tǒng)的要求 LED 二 極管 被驅(qū)動 點亮 。 開始按鈕由 IR0000 來 負責(zé) 控制， 停止按鈕由 IR0001 負責(zé) 控制， 復(fù)位按鈕由 IR0002 負責(zé) 控制， 急停按鈕由 IR0003 負責(zé) 控制， 鋼帶切割 的完成情況 可以 由 89C51 上的 接口和 IR0004 接 口相連 來 確定 ， 磁條切割 的完成情況 可以 由 89C51 單片機上的 接口和 IR0005 接 口相連 來 可以確定 ， SENSOR SENSOR2 和 IR000 IR0009 這 兩個接口 連接 ， 切鋼帶步進電機的原點可以由 IR0011 接 SENSOR3 來 確定， 切磁條步進電機原點可以由 IR0101 端口接 SENSOR4 來確定， 送鋼帶步進電機上的 CP 接口與 PLC 的IR1000 接 口 相連 ， 接下來 剩下 的 COM 端口都接 DC GND， 送磁條步進電機上的 CP接口接 IR1001 接 口， 接送鋼帶步進電機上的 DIR、 FREE 接口分別連接 PLC 上的IR100 IR1003 兩個 端口， 送磁條步進電機上的 DIR、 FREE 兩個 接 口連接 IR100IR1005 接 口 ， 裁切鋼帶步進電機 89C51 單片 機上的 、 接口則 接 剩下 PLC 上的 IR100 IR1007 兩個 端口 ， 而切磁條步進電機 89C51 單片機上的 、 兩個圖 42 PLC 控制電路框圖 畢業(yè)設(shè)計說明書 21 接 口可以和 IR1100、 IR1101 兩個 端口相連 ， 控制切料步進電機的停止與否的 ESTOP函數(shù)可以 通過 89C51 單片機上的 接口的 PLC 上的 IR1102 端口的 連接 來設(shè)置， 開始燈、停止燈、復(fù)位燈用來 連接 最后 的 PLC 上的 IR110 IR110 IR1107 三個接口，24V DC 和 三個燈的 另 外 一端 相接。 送料 步進電機 可以 分為 兩大類 ： 送磁條步進電機和 送鋼帶 步進電機 ， 相應(yīng)的 切料步進電機 也可以分為 切鋼帶 步進電機 和切磁條 步進電機 兩種 。 而接地線 的 使用 可以防止 儀器 損壞， 保護容器的安全可靠 的 性能 而又 增加儀器的壽命。 觸摸屏是一種 用于 定位 的 設(shè)備， 我們 可以 通過 在 在顯示器上 安 裝觸摸屏 來向信息處理系統(tǒng) 中輸入信息 。這種人機交互方式將 嶄新的面貌 賦予給了多媒體。二是執(zhí)指過程，取出的指令代碼被送到 CPU 控制器里面的指令寄存器，通過指令譯碼器編譯成各個電信號來實現(xiàn)指令的各種功能?？刂破鞲鶕?jù)指令碼產(chǎn)生控制信號，使存儲器、運算器和輸入 /輸出端口之間能協(xié)調(diào)地工作；運算器進行邏輯運算、算數(shù)及位操作處理等。如果 要進行 模擬量 的 輸出， 那么 模擬量 的 輸出電路 是 必不可少 的 ，靠 模擬量的輸出電路 對 PLC 之中的 內(nèi)存單元 里面的 內(nèi)容進行 數(shù)字信號、 模 10 擬信號 轉(zhuǎn)換，并產(chǎn)生輸出。 可靠物理實現(xiàn) 一般 通過輸入（ I、 INPUT） 和 輸出（ O、 OUTPUT） 電路。 （ 3） 操作站系統(tǒng)程序 大型 PLC 系統(tǒng) 通過 通信 的聯(lián)網(wǎng) 為進行信息 的管理和交換 而編制的程序 被稱為操作站系統(tǒng)程序 。 診斷程序的 功能是 診斷機器 的 故障。輸入輸出設(shè)備實現(xiàn)人機對話更方便，可在現(xiàn)場條件下實現(xiàn)，并便于使用 。 編程器 可分 為 兩種：專用編程器 和 通用 編程器 ， 其中 專用型編程器適用芯片種類較少 但是 價格最低 ， 適用范圍較窄 ，如僅僅需要對 PLC 系列編程。一般交流電壓波動在 +10%(+15%）范圍內(nèi)，可以不采取 其它措施而將 PLC 直接連接到 交流電 網(wǎng)上去 。 PLC 輸入 /輸出模塊的電路框圖如圖 22 所示 a) 輸入接口 輸入狀態(tài)寄存器 濾波器 濾波器 濾波器 光電隔離 光電隔離 光電隔離 信號接收回路 外 部 輸 入信 號 7 b) 輸出接口 （ 4） 輸入輸出擴展接口 PLC 通過 自身配有 的 通信接口可與 其它 PLC、 編程器 、計算機 、打印機等設(shè)備實現(xiàn)通信。 這是 提供給 用戶 所 使用的。 運算器 、 寄存器 、 控制器 、 實現(xiàn)三者 之間聯(lián) 系 的 總線 就 構(gòu)成 了 CPU。 觸 摸 屏 可 編 程 邏 輯 控 制 器 P L C送 磁 條 步 進電 機送 鋼 帶 步 進電 機8 9 C 5 1 單 片 機切 割 鋼 帶 步 進電 機切 割 磁 條 步 進電 機 從上 圖 13 中可以看出 分析可編程控制器 PLC 的控制結(jié)構(gòu)是 本課題 的首要 任務(wù) ，對于 實現(xiàn) 與 89C51 單片機的信息交換 和 觸摸屏數(shù)據(jù)傳遞 方面深入 鉆研 ，實現(xiàn)機電一體化 ，提高效率， 方便使用者， 填補了管理方面的不足，增加效益 ；研究如何將 PLC、89C51 單片機技術(shù)和 觸摸屏技術(shù)結(jié)合在一起， 使之 能夠流暢 的運行 ；研究如何 擴大防盜磁條的生產(chǎn)使之 滿足市場的需求，解決 供遠小于 需的 問題 。 非晶磁條標簽機就 為了解決 非晶磁條生產(chǎn)效率極低的問題而被制造出來 。 一旦 檢測信號 （由 接收線圈產(chǎn)生） 發(fā)現(xiàn)檢查 區(qū)域 中有 出現(xiàn)干擾磁場時 ，經(jīng)過選頻、放大和比較鑒別 等 步驟 轉(zhuǎn)換成適當?shù)?控制 信號和 報警信號，表示監(jiān)測區(qū)域里出現(xiàn) 了未經(jīng)消磁的物品 ，這樣就 防止了 物品 被帶出 去 。 磁性標簽 如果用 非晶態(tài)合金材料制 做 的話 不止可以克服 傳統(tǒng)磁性標簽 的不足 之處， 且更 具不少長處 ，如 可擦除、難仿制 等 。接收線圈和發(fā)射線圈在空間相距一定的距離，形成一個適當寬度檢 查通道。第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計，講述了系統(tǒng)的主流程和各個模塊的流程。 ............................................................................. 5 可編程控制器的軟件系統(tǒng) ................................................................................. 8 可編程控制器的工作過程和工作原理 ............................................................ 9 89C51 單片機的簡介 ................................................................................................... 12 89C51 單片機的總體結(jié)構(gòu) ................................................................................. 12 第 3 章 系統(tǒng)設(shè)計 ..................................................................................................................... 14 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) ............................................................................