【正文】 原來在課本上學(xué)到的東西當實際用起來時才知道相差甚遠，盡管實驗室里完成了調(diào)試，但到了現(xiàn)場依然問題不斷。接下來是送紙二動作，動作工作原理相同與送紙一相同，再接著是壓紙切紙動作，再是下料動作，完成后抽板動作將顆粒聊落到包裝紙中，最后是封口動作，這樣就完成了所有機構(gòu)的運動順序。 4. 程序?qū)懭?PLC 將你的程序?qū)懭肟删幊炭刂破鳌? GX Developer 可編程控制器上裝程序到編程器和其它操作，需在編程設(shè)備和可編程控制器之間建立連接。使用它可以對具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進行編程。如常見的鍵盤掃描方式或 I/O 掃描方式，有鍵按下或 I/O 動作則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序，無鍵按下則繼續(xù)掃描。根據(jù) PLC 實施控制的基本點的分析，PLC 采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，主要是 CPU、 RAM、 ROM 和專門設(shè)計的輸入輸出接口電路等組成 [10] 如圖 所示。不需氣罐，排出氣體可不含油 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（本科） 19 跟據(jù)上表我們選用活塞式容積壓縮機。 XGB 型漩渦氣泵用來抽除密閉容器的氣體的基本設(shè)備之一。由于固定板 4和下料板 5是連在一起的，因此沖紙過程中固定板 4也會隨著運動，為了保證內(nèi)管 2與固定板之間的完好的連接，且為了保證動作過程中的運動精度因此在內(nèi)管 2 的外面加一個外管 3，以避免在運動中引起位置誤差而孔與孔之間不能很好的配合。為了保證將箱體內(nèi)的顆粒料搖均勻，在箱體兩邊采用對稱的裝置，即在箱體左側(cè)也設(shè)計一個氣缸，給氣缸一個信號，氣缸將箱體左側(cè)升上去，完成如上相同的動作。壓紙桿 6在氣缸的驅(qū)動 下下壓將紙緊緊地壓在送紙架 5上，同時在送紙架上設(shè)計一個真空裝置。除了可以擴展 輸入輸出，還具有模擬量控制和通訊鏈接功能的等擴展性。在自動方式下，中途若按下復(fù)位按鈕，則系統(tǒng)要繼續(xù)運行到第一步開始位置才停止；若按下停止按鈕，則運行立即停止，此時若再按啟動，系統(tǒng)即從該位置運行到第一步開始處停止。當顆粒填充完畢以后，料斗閥門閉合且插紙桿繼續(xù)向上運動，當插紙桿碰到上位傳感器時，插紙桿動作結(jié)束。 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（本科） 6 第 2 章 顆粒料包裝機控制系統(tǒng)的總體設(shè)計 顆粒料包裝機生產(chǎn)工藝概述 顆粒料包裝機主要功能是將顆粒料物品以一定的速率包裝成為蝌蚪狀。 PLC 在包裝機械上應(yīng)用和前景 當今 ，我國的包裝食品機械行業(yè)取得了世人矚目的發(fā)展，顆粒料物品在我們生活中隨處可見，不管是在食品行 業(yè)還是在工業(yè)行業(yè)方面都有很大程度的應(yīng)用。 (3)易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。 PLC 的特點及工作過程 在現(xiàn)代工業(yè)中，技術(shù)逐漸高度機械化和自動化發(fā)展，大多采用自動技術(shù)完成，其過程離不開離不開自動控制裝置和自動控制技術(shù)。將來會全部使用 64 位 RISC 芯片，實現(xiàn)多 CPU 并行 處理或分時處理或分任務(wù)處理，實現(xiàn)各種模塊智能化，且部分系統(tǒng)程序用門陣列電路固化。但不久，西德的西門子 (SIEMENS)公司、 BBC 公司就開始研制 PLC，當時主要是用于軋鋼機、升降設(shè)備等大型設(shè)備上。18 空氣壓縮機選型 11 壓紙切紙機構(gòu)設(shè)計 8 控制系統(tǒng)主要器件的選擇 設(shè)計工作的任務(wù)包括包裝機構(gòu)和運動分析，控制部分的硬件選擇，電氣 原理圖的繪制和三菱 PLC 程序編寫，以及各個電氣元器件的選擇與安裝，最終給出了 PLC 控制包裝機系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計，其中包括 PLC 選型、 I/O地址分配、 I/O 端子接線、程序設(shè)計和控制原理。 經(jīng)過我們的努力，顆粒料包裝機控制系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)完成。 7 控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計 20 第 4 章 系統(tǒng)的編程和設(shè)計 PLC 的結(jié)構(gòu)及其工作原理 22 PLC 的軟件設(shè)計 70年代初，日本的 OMRON 也推出了他們的 PLC。這樣 PLC 執(zhí)行指令的速度將達到納秒級。同時， PLC 性能的優(yōu)劣，將山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（本科） 3 直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量及成本。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。為使包裝出的物品整齊、美觀并具有良好的包裝質(zhì)量，研制高速、高效、高質(zhì)、經(jīng)濟的新型包裝機是市場的迫切需求。被包裝的顆粒直 徑最大為 4mm，平均為 3mm，且被包裝的顆粒的硬度大。 當插紙桿碰到上位傳感器時，封口電磁閥得電開始封口 動作，封緊程度由電接點壓力表控制，達到預(yù)設(shè)壓力則鎖紙板返回，碰到傳感器則停止運動。 根據(jù)顆粒料包裝機的實際運行情況，本系統(tǒng)采用自動運行和手動運行兩種方式。所以 ， FX1N 系 列可以廣泛應(yīng)用于一般的順序控制。送紙架再一次在氣缸的驅(qū)動下向前運動，這樣前吸后夾地帶著紙向前前進到壓紙切紙的位置。為 了提高生產(chǎn)效率，在箱體內(nèi)開 50 個孔，好一次能完成 50 個包裝物。沖紙動作完成以后導(dǎo)料板 1 上的抽板完成動作，顆粒料落到導(dǎo)料管中而充填到窩形的包裝紙中完成了充填動作。它可以單獨使用，也可作為增壓泵、擴散泵、分子泵的前級泵使用。再依據(jù)是氣動系統(tǒng)所需要的工作壓力和流量兩個參數(shù)，確定空壓機的輸出壓力 cp 和吸入流量 cq ，最終選取空壓機的型號 ()cp p p MPa??? ，一般境況下，令 ( 0 .1 5 ~ 0 .2 ) ( )p M P a?? p —— 氣動執(zhí)行元件的最高使用壓力， MPa cp —— 輸出空氣的絕對壓力， MPa p? —— 氣動系統(tǒng)的總壓力損失， MPa ( ) 5 0 . 2 5 . 2cp p p M P a M P a? ? ? ? ?? 設(shè)氣罐 b saqq? 3( / m in)cbq kq m? （標準狀態(tài)） bq —— 向氣動系統(tǒng)提供的流量， 3/minm saq —— 氣動系統(tǒng)的平均耗 氣量， 3/minm cq —— 空壓機的吸入流量， 3/minm k —— 修正系數(shù)，主要考慮氣動元件、管接頭等各處的漏損、多臺氣動設(shè)備不一定同時使用的利用率以及增添新的氣動設(shè)備的可能性等因素。 開關(guān)或傳感器繼電器觸電行程開關(guān)模擬量輸入地址總線 控制總線照明電磁裝置、電動機其他執(zhí)行裝置或接觸器編程單元輸入接口中央處理單元存儲器輸入輸出數(shù)據(jù)存儲輸出接口 圖 PLC 的一般結(jié)構(gòu) 中央處理機 中央處理機是 PLC 的大腦，它由中央處理器 (CPU)組成。 PLC 則采用循環(huán)掃描工作方式，在 PLC 中，用戶程序按先后順序存放， CPU 從第一條指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回第一條。 PLC 程序的總體結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)采用的 PLC 軟件是三菱公司的 GX Developer， GX Developer 編程軟件可對硬件和網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)組態(tài)，具有簡單、直觀、便于修改等特點。為建立在線連接，編程設(shè)備和可編程控制器必須通過合適的接口相連。 5. 編輯調(diào)試修改你的程序 (邏輯及語法檢查）； END，分段調(diào)試程序； 。各動作工作原理相同特別搖箱動作始終貫穿于整個工作周期中，即一個周期來回搖兩次箱。所有這些，都使我深深認識到實踐的重要性。學(xué)到了很多的實踐的知識，特別是 PLC 的編程以及各個接口的接線。送紙一動作到位后，碰到傳感器，傳感器給 PLC 一個輸入信號， PLC 再接著動作下一個動作。（列表） 3. 設(shè)計控制原理圖 a. 設(shè)計出較完整的控制草圖； b. 編寫你的控制程序； c. 在達到你的控制目的的前提下盡量簡化程序。打開一個空的塊，然后用語句表，梯形圖 或順序功能圖輸入程序。 塊圖 (SFC)是 GX Developer 編程語言的圖形表達方式，順序功能流程圖編程是一種圖形化的編程方法，又稱功能 圖。微 機一般采用等待命令的工作方式。這就要求 I/O 系統(tǒng)電路專門設(shè)計。 min 功率 /KW 振動 噪音 維護量 排氣壓力脈動 價格 排氣方式 活塞式 ～ 30 ～220 大 大 大 大 較低 斷續(xù)排氣，需設(shè)氣罐 螺桿式 ～ 67 ～ 370 小 小 小 無 高 連續(xù)排氣。 我們所選用的真空泵只需要滿足送紙過程中的吸真空，初步選用擴散泵中的XGB 型漩渦氣泵。根據(jù)以上要求設(shè)計的沖紙導(dǎo)料機構(gòu)如下圖： 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（本科） 15 1導(dǎo)料板 2內(nèi)管 3外管 4固定板 5下料板 6導(dǎo)料管 7放刀板 8壓紙板 圖 下料裝置結(jié)構(gòu)圖 工藝過程 通過傳感器知道壓紙板 放刀板 7 完成壓紙切紙以后，此時氣缸驅(qū)動下料板 5 向下運動而將紙沖成窩形狀，在此裝一個傳感器，當一碰到此傳感器就完成了沖紙動作。因此在水平位置安裝一個傳感器，箱體到達此位置即完成了搖箱動作。為了確保這段空行程位置的準確度在 30mm 處安裝一個位置傳感器，當送紙架達到此位置就停下來。 FX1N 系列是最多可控制 128 點的普及型微型 PLC。再按啟動，則進入下一工步的運行； ：從初始位置開始，按啟動按鈕，程序自動完成一個周期的動作后返回到第一步開始位置停止； ：按啟動按鈕，程序 完成一個周期的動作后又接著從第一步開始運行，自動循環(huán)。然后在插紙短氣缸繼續(xù)向下運動（插紙二）到目標位置時才開始往上返回到原位。通過對各種控制系統(tǒng)的分析比較，我們決定采用 PLC控制系統(tǒng)。 (3).第三個過程是集中輸出 再一次掃描執(zhí)行完用戶所有程序后， PLC 將輸出映像區(qū)中的內(nèi)容同時送入到輸出鎖存器中，然后由鎖存器驅(qū)動繼電器的線圈，這樣輸出端子上的信號變成本次工作周期運行結(jié)果的實際輸出。加上 PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 、高度專業(yè)化的融合是可編程控制系統(tǒng)的新特征。 （ 2） CPU 處理速度的加快 目前 PLC 的 CPU 與微型計算機的 CPU 相比，還處在比較落后的地步，最高的也僅僅處在 80486 一級。最初， PLC 主要是用在生產(chǎn)線控制和大型機械的控制上。23 GX Developer 開發(fā)工具的特點 3 PLC 在包裝機械上應(yīng)用的可能性和前景 通過對小型全自動顆粒料包裝機工藝過程的分析 ，克服了傳統(tǒng)小型包裝機傳動方案的缺陷 ，提出了 PLC 控制的柔性化包裝機的構(gòu)想。并且經(jīng)過了嚴格的測試，在實驗室的模擬運行中，取得了良好的控制效果。15 主要電氣 元器件的選擇 真空發(fā)生裝置的選型 21 PLC 的一般結(jié)構(gòu) 23 PLC 程序的總體結(jié)構(gòu) 三菱、日立、富土、東芝、橫河、日電等公司也先后加入了 PLC 制造者的行列。 （ 3）可編程控制技術(shù)的智能化 提高一個系統(tǒng)的智能程度不僅提高系統(tǒng)的品質(zhì)，在某種意義上也提高了系統(tǒng)的可靠性。下面接少俠 PLC 的主要特點及工作過程。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。顆粒料包裝機是一種用途十分廣泛的機械設(shè)備，它的研制成功可以提高勞動生產(chǎn)率，促進國內(nèi)化工、糧食等產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)線的自動化，因此，顆粒料包裝機具有很強的實用價值。 各加工工位的動作是通過順序邏輯控制電磁閥，以壓縮空氣、氣體推動氣缸，從而帶動機械結(jié)構(gòu)移動來實現(xiàn)的。此時包扎好的成 品在自重的作用下掉到收集箱內(nèi)，完成了整個包裝過程。與運行方式的設(shè)計相對應(yīng)，還必須考慮停止運行方式的設(shè)計。 FX1N