【正文】 月 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)?cè)u(píng)定論文成績(jī)： [7] 楊永平。在評(píng)閱中，屈老師還指出了我設(shè)計(jì)中的許多不足，使我的設(shè)計(jì)更加完善合理?，F(xiàn)對(duì)全文做出如下總結(jié)： 一、設(shè)計(jì)材料分揀系統(tǒng)之前，閱讀了大量的資料和文獻(xiàn)，不但了解了自動(dòng)分揀系統(tǒng)發(fā)展的歷史，發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)用背景。（注：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)檢測(cè)色溫向低端移動(dòng)，否則反之） 軟件調(diào)試將所編寫(xiě)的梯形圖程序進(jìn)行編譯，通過(guò)上下位機(jī)的連接電纜把程序下載到PLC中。當(dāng)物料被相應(yīng)的傳感器檢測(cè)中后，相應(yīng)的汽缸動(dòng)作，將物料推下。當(dāng)有材料時(shí)，程序判斷YV5是否復(fù)位，當(dāng)它沒(méi)有復(fù)位時(shí)傳輸帶不運(yùn)行，復(fù)位時(shí)，傳輸帶自動(dòng)運(yùn)行且氣缸自動(dòng)將材料打出，并每隔一定時(shí)間打一次。圖28 FPG光電傳感器原理圖光電傳感器介紹：光電傳感器是指能夠?qū)⒖梢?jiàn)光轉(zhuǎn)換成某種電量的傳感器。TCS230采用8引腳的SOIC表面貼裝式封裝，在單一芯片上集成有64個(gè)光電二極管。由此，便可控制開(kāi)關(guān)的接通和關(guān)斷。 對(duì)于HTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)300米 電感傳感器電感式接近開(kāi)關(guān)屬于有開(kāi)關(guān)量輸出的位置傳感器，用來(lái)檢測(cè)金屬物體。光電碼盤(pán)圖23 旋轉(zhuǎn)編碼器原理示意圖旋轉(zhuǎn)編碼器介紹：旋轉(zhuǎn)編碼器是用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速的裝置。第四章 控制系統(tǒng)的硬件分析選擇 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖，如圖21 所示。由此，可識(shí)別出有無(wú)金屬物體接近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。與生產(chǎn)裝置相連接的各種類型的氣缸，靠壓力控制閥、方向控制閥和流量控制閥分別實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)內(nèi)容的控制，正是利用它們組成了各種氣動(dòng)控制回路。第三章 材料分揀裝置工作過(guò)程概述 如圖所示為本分揀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖材料分揀系統(tǒng)的各部分的結(jié)構(gòu)如下： 轉(zhuǎn)接面板 單向感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 西門(mén)子SP200 調(diào)壓閥、空氣濾器、油霧器與氣壓指示表 內(nèi)置電源 傳送帶 擋板 料槽 111先導(dǎo)式電磁換向閥1112氣缸回位限位開(kāi)關(guān)（磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)）11122氣缸動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)（磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)）2電容傳感器 SB2顏色傳感器 SC2電感傳感器 SA223導(dǎo)料軌道3氣缸13氣缸23氣缸33氣缸43氣缸5 材料分揀系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)的功能 料槽(圖6中的8)是一個(gè)材料自動(dòng)入庫(kù)而自動(dòng)出庫(kù)的裝置，底部有一個(gè)光電傳感器。在工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中，PC（包括工控機(jī)）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)日趨明顯。在本工作周期內(nèi)這個(gè)采樣結(jié)果的內(nèi)容不會(huì)改變，只有到下一個(gè)掃描周期輸入采樣階段才被刷新。編程器從結(jié)構(gòu)上可分為以下三種類型。按照信號(hào)的種類歸類有直流信號(hào)輸入、輸出，交流信號(hào)的輸入、輸出；按照信號(hào)的輸人、輸出形式分有數(shù)字量輸入、輸出，開(kāi)關(guān)量輸入、輸出，模擬量輸入、輸出。 b)擴(kuò)展的靈活性：PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。為使這一新型的工業(yè)控制裝置的生產(chǎn)和發(fā)展規(guī)范化，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)于1985年1月制定了PLC的標(biāo)準(zhǔn)，并給它作了如下定義：可編程序控制器是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。日本一位物流專家認(rèn)為，在用戶需求表現(xiàn)為多種小批量的時(shí)代，物流技術(shù)的三大措施是自動(dòng)分揀機(jī)、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)和無(wú)人自動(dòng)引導(dǎo)車。國(guó)外分揀系統(tǒng)規(guī)模都很大，主要包括進(jìn)給臺(tái)、信號(hào)盤(pán)、分揀機(jī)、分揀信息識(shí)別系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等幾大部分，還要配備外圍的各種運(yùn)輸和裝卸機(jī)械，組成一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)。對(duì)本系統(tǒng)完成其設(shè)計(jì)之后，進(jìn)行了整體調(diào)試。自動(dòng)分揀機(jī)最先在郵政部門(mén)開(kāi)始應(yīng)用，大量的信件和郵包要在極端的時(shí)間內(nèi)正確分揀，非憑借高度自動(dòng)化的分揀措施不可。 在20世紀(jì)70年代初期、中期，可編程序控制器雖然引入了計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際上只稱為PLC(Programmable Logical Controller)。 2操作性高 a)操作方便：對(duì)PLC的操作包括程序的輸入和程序更改操作，大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改操作。它們都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)，其功能的實(shí)現(xiàn)不僅基于硬件的作用，更要靠軟件的支持。當(dāng)開(kāi)關(guān)量輸出的頻率大于1 000 Hz，一般選用晶體管輸出。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個(gè)掃描周期。利用組態(tài)控制技術(shù)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)與一般計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，它們都是由被控對(duì)象、傳感器、I/O接口、計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)幾部分組成。 這樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員就可以把更多的注意力集中在如何選擇最優(yōu)的控制方法上，設(shè)計(jì)出合理的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，選者合適的控制算法等這些提高控制品質(zhì)的關(guān)鍵問(wèn)題上。來(lái)自氣源的壓縮空氣其壓力通常都高于設(shè)備和裝置所需的工作壓力，因壓力波動(dòng)比較大，因而需要調(diào)節(jié)調(diào)壓閥降壓，使其輸出壓力與每臺(tái)氣動(dòng)設(shè)備和裝置所需要的壓力一致，并保持該壓力的穩(wěn)定。磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，接通電源后，在傳感器的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來(lái)完成無(wú)接觸檢測(cè)物體的目的。材料分揀系統(tǒng)采用它主要是用來(lái)識(shí)別綠色與黃色的材料。本系統(tǒng)選用西門(mén)子公司的S7200系列CPU226 型PLC。信號(hào)輸出: 信號(hào)輸出有正弦波（電流或電壓），方波（TTL、HTL），集電極開(kāi)路（PNP、NPN），推拉式多種形式，其中TTL為長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng)（對(duì)稱A，A；B，B；Z，Z），HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。電感式傳感器的特點(diǎn)是：①無(wú)活動(dòng)觸點(diǎn)、可靠度高、壽命長(zhǎng)；②分辨率高；③靈敏度高；④線性度高、重復(fù)性好；⑤測(cè)量范圍寬（測(cè)量范圍大時(shí)分辨率低）；⑥無(wú)輸入時(shí)有零位輸出電壓，引起測(cè)量誤差；⑦對(duì)激勵(lì)電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高；⑧不適用于高頻動(dòng)態(tài)測(cè)量。 顏色傳感器選用TAOS公司生產(chǎn)的，型號(hào)為T(mén)CS230顏色傳感器。表2是S0、S1及SS3的可用組合?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)，來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。下面對(duì)所編寫(xiě)梯形圖作簡(jiǎn)要的介紹：（1）以上為主程序，為之后電動(dòng)機(jī)得電做好準(zhǔn)備。YVYVYVYV5為氣閥的指示燈，當(dāng)氣閥動(dòng)作時(shí)對(duì)應(yīng)的指示燈變亮。此問(wèn)題順利得到解決。三、采用步進(jìn)電機(jī)以實(shí)現(xiàn)傳送帶速度的可控制性、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分揀效率的質(zhì)的提高。[2] 張萬(wàn)忠、周淵深。物流設(shè)施與設(shè)備，北京：清華大學(xué)出版社﹒北京交通大學(xué)出版社。液壓與氣動(dòng)，北京：北京理工大學(xué)出版社。 最后，祝所有關(guān)心、幫助和支持我的人們工作順利！參 考 文 獻(xiàn)[1] 袁秀英。通過(guò)多次試驗(yàn)與實(shí)踐以上問(wèn)題基本上得到了解決，如何進(jìn)一步提高控制性能，工作展望如下:一、進(jìn)一步提高氣源氣壓的穩(wěn)定性，這樣可以提高氣閥的工作性能，為材料正常進(jìn)入、彈出傳送帶打下基礎(chǔ)。通過(guò)運(yùn)行，在材料加入料槽后發(fā)現(xiàn)材料容易被氣缸打飛。SA、SB、SC分別為鐵塊、顏色、鋁塊的指示燈，當(dāng)材料分揀系統(tǒng)感應(yīng)到對(duì)應(yīng)的材料時(shí)指示燈開(kāi)始指示。此指令為高速脈沖輸出指令，當(dāng)使能端輸入有效時(shí)，檢測(cè)用程序設(shè)置的特殊功能寄存器位，激活由控制位定義得脈沖操作，此指令為高速計(jì)數(shù)器定義指令，使能輸入有效時(shí)，為指定的高速計(jì)數(shù)器分配一種工作模式。近年來(lái),隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光電式傳感器已成為系列產(chǎn)品，其品種及產(chǎn)量日益增加，用戶可根據(jù)需要選用各種規(guī)格的產(chǎn)品，它在機(jī)電控制、計(jì)算機(jī)、國(guó)防科技等方面的應(yīng)用都非常廣泛。當(dāng)入射光投射到TCS230上時(shí)，通過(guò)光電二極管控制引腳SS3的不同組合，可以選擇不同的濾波器；經(jīng)過(guò)電流到頻率轉(zhuǎn)換器后輸出不同頻率的方波(占空比是50%)，不同的顏色和光強(qiáng)對(duì)應(yīng)不同頻率的方波；還可以通過(guò)輸出定標(biāo)控制引腳S0、S1選擇不同的輸出比例因子，對(duì)輸出頻率范圍進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)不同的需求。5 μm，因此他在精密小位移測(cè)量中受到青睞。這種傳感器的線圈匝數(shù)和材料導(dǎo)磁系數(shù)都是一定的，其電感量的變化是由于位移輸入量導(dǎo)致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。 由于A、B 兩相相差90度，可通過(guò)比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過(guò)零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。 PLC 的選擇根據(jù)上面所確定的I/ O 點(diǎn)數(shù)，且該材料分揀裝置的控制為開(kāi)關(guān)量控制。 顏色傳感器同樣也屬于具有開(kāi)關(guān)量輸出的位置傳感器。 每個(gè)氣缸上都有兩個(gè)磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)，它們是有開(kāi)關(guān)量輸入輸出的傳感器。例如：當(dāng)電感傳感器感應(yīng)到鐵塊時(shí)，對(duì)應(yīng)的氣缸（圖6中的36 ）動(dòng)作，將鐵塊推入對(duì)應(yīng)的導(dǎo)料軌道（圖6 中的31）。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個(gè)問(wèn)題。在通信服務(wù)階段，PLC與其他的帶微處理器的智能裝置實(shí)現(xiàn)通信。然后再?gòu)念^開(kāi)始執(zhí)行，并周而復(fù)始地重復(fù)，直到停機(jī)或從運(yùn)行(RUN)切換到停止(STOP)狀態(tài)。繼電器輸出可接直流或交流負(fù)載，晶體管輸出屬直流輸出，只能接直流負(fù)載。 可編程控制器現(xiàn)在已經(jīng)成為了一個(gè)不可代替的控制系統(tǒng)，它們可以與其它系統(tǒng)通訊，提供產(chǎn)品報(bào)表，生產(chǎn)調(diào)度，診斷自身和設(shè)備的故障，這些技術(shù)上的改進(jìn)，讓PLC成為今天的各行各業(yè)的高質(zhì)量和產(chǎn)量的重要的貢獻(xiàn)者。 d)可編程控制器的硬件設(shè)計(jì)方面，采用了一系列提高可靠性的措施。 美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)根據(jù)GM公司招標(biāo)的技術(shù)要求，于1969年研制出世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在GM公司汽車自動(dòng)裝配線上試用，獲得成功。1990年為迎接第十一屆亞運(yùn)會(huì)，從荷蘭引進(jìn)了一套有3個(gè)入口，60個(gè)出口的自動(dòng)分揀系統(tǒng)，成立了北京食品配送中心，每小時(shí)可以配送3000件貨物，使我國(guó)的分揀技術(shù)有了一個(gè)飛躍。該材料分揀系統(tǒng)以PLC為主控制器,結(jié)合氣動(dòng)裝置、傳感器技術(shù)、組態(tài)監(jiān)控等技術(shù),可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制產(chǎn)品的自動(dòng)分揀。 從分揀技術(shù)水平上說(shuō)，歐美各國(guó)發(fā)展最早，技術(shù)比較成熟，目前處于世界領(lǐng)先地位。自動(dòng)分揀系統(tǒng)成為當(dāng)代物流技術(shù)發(fā)展的三大標(biāo)志之一?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則而設(shè)計(jì)。它不僅可以通過(guò)增加輸入輸出模塊增加點(diǎn)數(shù)，通過(guò)擴(kuò)展單元擴(kuò)大容量和功能，也可以通過(guò)多臺(tái)PLC的通信來(lái)擴(kuò)大容量和功能。 (1)開(kāi)關(guān)量輸入模塊 開(kāi)關(guān)量輸人設(shè)備是各種開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器等，其信號(hào)可能是交流電壓(110 V或 220 V)，直流電壓(12～24 V)等?；竟ぷ髟? 我們已經(jīng)知道PLC是一種存儲(chǔ)程序的控制器