【正文】 這次畢業(yè)設計，老師給予我們許多幫助，同時也為我們指明了方向。因此我必須用心的把它做的盡可能的完好。另外，一些硬件如傳感器等，在使用前，也需事先調(diào)試好。 控制系統(tǒng)程序設計根據(jù)所繪流程圖，在STEP7Micro/WIN40 軟件中編寫梯形圖程序。 步進電機 步進電機作為執(zhí)行機構用于帶動傳輸帶輸送物料前行，與旋轉(zhuǎn)編碼器連接在一起。S0、S1 用于選擇輸出比例因子或電源關斷模式；SS3 用于選擇濾波器的類型；OE 是頻率輸出使能引腳，可以控制輸出的狀態(tài)，當有多個芯片引腳共用微處理器的輸入引腳時，也可以作為片選信號；OUT 是頻率輸出引腳，GND 是芯片的接地引腳，VCC 為芯片提供工作電壓。 對于上述這些力學量，尤其是緩慢變化或微小量的測量，一般來說采用電容式傳感器進行檢測比較適宜，主要是這類傳感器具有以下突出優(yōu)點：(1)測量范圍大其相對變化率可超過100%；(2)靈敏度高，如用比率變壓器電橋測量，相對變化量可達107數(shù)量級；(3)動態(tài)響應快，因其可動質(zhì)量小，固有頻率高，高頻特性既適宜動態(tài)測量，也可靜態(tài)測量；(4)穩(wěn)定性好由于電容器極板多為金屬材料，極板間襯物多為無機材料，如空氣、玻璃、陶瓷、石英等；因此可以在高溫、低溫強磁場、強輻射下長期工作，尤其是解決高溫高壓環(huán)境下的檢測難題。當把線圈接入測量電路并接通激勵電源時，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。分辨率：編碼器以每旋轉(zhuǎn) 360 度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度 5~10000 線。本系統(tǒng)選用西門子公司的S7200 系列CPU226 型PLC 。物料傳感器 SA 為電感傳感器，當檢測出物料為鐵質(zhì)物料時，反饋信號送 PLC，由 PLC 控制氣動閥 1 動作選出該物料；物料傳感器 SB 為電容傳感器，當檢測出物料為鋁質(zhì)物料時，反饋信號送 PLC, PLC 控制氣動閥 2 動作選出該物料；物料傳感器 SC 為顏色傳感器，當檢測出物料的顏色為待檢測顏色時，PLC 控制氣動閥 3 動作選出該物料。針對上述問題，利用 PLC 技術設計了一種成本低，效率高的材料自動分揀裝置，在材料分揀過程中取得了較好的控制效果。 系統(tǒng)具有自動化程度高、運行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點,可根據(jù)不同對象,稍加修改本系統(tǒng)即可實現(xiàn)要求。第 1 章 材料分揀裝置結構及總體設計PLC 控制分揀裝置涵蓋了 PLC 技術、氣動技術、傳感器技術、位置控制技術等內(nèi)容，是實際工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)設備的微縮模型。圖21 系統(tǒng)的硬件結構框圖 系統(tǒng)關鍵技術系統(tǒng)關鍵技術即分析控制系統(tǒng)的要求，確定I/O點數(shù)，選擇PLC的型號，然后進行I/O 分配。技術參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個到幾千個都有），和供電電壓等。 它由LC 高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應頭時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。本系統(tǒng)選用E2KX8ME1 電容傳感器，接線圖可參考圖25，原理圖如圖26。這些二極管共分為四種類型。光電傳感器采用光電元件作為檢測元件，首先把被測量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘柕淖兓?，然后借助光電元件進一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。 如果需要，該系統(tǒng)可在分揀的同時對分揀的材料進行數(shù)量的統(tǒng)計，這只需在各汽缸動作的同時累計即可。（4）以上為中斷程序，當高速計數(shù)指令計數(shù)至預置值時，這時物料移動至傳感器的位置，導致高速脈沖輸出停止，步進電機停轉(zhuǎn)。結 論 物料分揀采用可編程控制器PLC 進行控制，能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動強度大大降低，可顯著提高勞動生產(chǎn)率。在本例中，使我們學習到了如何對系統(tǒng)進行設計，以及在元件選擇方面的許多知識。還有我的兄長們在我成長期間一如既往地給我極大的關心與鼓舞，在此真誠感謝他們！最后，再次向所有幫助過我，激勵過我，關心過我的人，致以最誠摯的謝意和最美好的祝福！參考文獻[1] 孫平 可編程控制器原理及應用 北京高等教育出版社 1999 年[2] 張桂香 電氣控制與 PLC 應用 化學工業(yè)出版社 2022 年[3] 張運波 工廠電氣控制技術 化學工業(yè)出版社 2022 年[4] 余雷聲 電氣控制與 PLC 應用 化學工業(yè)出版社 2022 年[5] 王兆義 小型可編程控制器實用技術 化學工業(yè)出版社 2022 年[6] 張澤榮 可編程控制器原理及應用 化學工業(yè)出版社 2022 年[7] 李景學 可編程序控制器應用系統(tǒng)設計及方法 化學工業(yè)出版社 2022 年[8] 田瑞庭 可編程控制器應用技術 化學工業(yè)出版社 1994 年附 錄系統(tǒng)設計程序清單// 啟動， 停止呆呆地。當然一個好的畢業(yè)設計并不是一個人所能完成的，它需要一個團體，而這個團體也需要有一種敢于向一切困難挑戰(zhàn)的精神。按照控制要求在指定輸入端輸入信號，觀察輸出指示燈的狀態(tài)，若輸出不符合要求，則查找原因，并排除之。（3）以上為子程序中的高速計數(shù)指令，首先進行高速計數(shù)指令的初始化操作，當電機旋轉(zhuǎn)時，帶動光電碼盤發(fā)出脈沖，并輸入PLC的接收端，由高速計數(shù)指令進行計數(shù)，計算步進電機轉(zhuǎn)過的步數(shù)，進行定位控制。 若為連續(xù)運行狀態(tài)，則系統(tǒng)軟件設計流程圖中的汽缸4 動作后，程序再轉(zhuǎn)到開始。原理如圖 28 所示，其中負載可接至 PLC。由于輸出的是數(shù)字量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)每個彩色信道 10 位以上的轉(zhuǎn)換精度，因而不再需要 A/D 轉(zhuǎn)換電路，使電路變得更簡單。當物體移向接近開關時，物體和接近開關的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化。 對于 TTL 的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達 150 米。本系統(tǒng)選用 E6A2CW5C 旋轉(zhuǎn)編碼器,原理如圖 23 所示。其控制要求有如下9 個方面：（1）系統(tǒng)送電后，光電編碼器便可發(fā)生所需的脈沖 （2）電機運行，帶動傳輸帶傳送物體向前運行（3）有物料時，下料汽缸動作，將物料送出（4）當電感傳感器檢測到鐵物料時，推汽缸1 動作（5）當電容傳感器檢測到鋁物料時，推汽缸2 動作（6）當顏色傳感器檢測到材料為某一顏色時，推汽缸3 動作 （7）其他物料被送到SD 位置時，推汽缸4 動作 （8）汽缸運行應有動作限位保護 （9）下料槽內(nèi)無下料時，延時后自動停機第 2 章 控制系統(tǒng)的硬件設計PLC控制系統(tǒng)的硬件設計，主要是根據(jù)被控制對象對PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設備，選擇合適的PLC類型，并分配I/O點。該系統(tǒng)的靈活性較強，程序開發(fā)簡單，可適應進行材料分揀的彈性生產(chǎn)線的需求。 本文主要講述PLC 在材料分揀系統(tǒng)中的應用，利用可編程控制器( PLC) ,設計成本低、效率高的材料自動分揀裝置。而且，分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設備無縫連接，實現(xiàn)對物料實物流、物料信息流的分配和管理。當系統(tǒng)設定為分揀某種顏色的金屬或非金屬物料時，由程序記憶各傳感器的狀態(tài)，完成分揀任務。 PLC 的輸入輸出端子分配根據(jù)所選擇的PLC 型號，對本系統(tǒng)中PLC 的輸入輸出端子進行分配，如表1所示表 1 材料分揀裝置 PLC 輸入/ 輸出端子分配表西門子 PLC(I/O) 分揀系統(tǒng)接口(I/O) 備注 UCP(計數(shù)傳感器) 接旋轉(zhuǎn)編碼器 SN(下料傳感器) 判斷下料有無 SA(電感傳感器) SB(電容傳感器) SC(顏色傳感器) SD(備用傳感器) SFW1(推氣缸 1 動作限位) SEW2(推氣缸 2 動作限位) SFW3(推氣缸 3 動作限位) SFW4(推氣缸 4 動作限位) SFW5(下料氣缸動作限位) SBW1(推氣缸 1 回位限位) SBW2(推氣缸 2 回位限位) SBW3(推氣缸 3 回位限位) SBW4(推氣缸 4 回位限位) SB