【正文】 三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 致 謝 師道傳到授業(yè)解惑也 ， 兩年的本科生涯在這個季節(jié)即將 寫上 一個句號 ，變成我人生中一段 不可或缺 的財富，兩年期間在老師、同學(xué)的支持幫助下，走得荊棘豐滿收獲頗多。課題的目的就是研制出檢測效率高、精度高的自動檢測系統(tǒng)，最終實現(xiàn)工件的自動、高效、高精度檢測和分級。 PLC 的仿真軟件是解決這一問題的理想工具。 經(jīng)驗設(shè)計法，沒有固定的步驟可遵循，且有很大的試探性和隨意性。調(diào)用時將“實參”賦值給形 參。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，開始用半導(dǎo)體材料制成霍爾元件，由于它的霍爾效應(yīng)顯著而得到應(yīng)用和發(fā)展。 傳感器的種類繁多，其工作原理、性能特點和應(yīng)用領(lǐng)域各不相同。機械手有專用的控制盒及編程語言，主要完成氣缸的裝配工作。 通過 對檢測單元的控制要求及工作過程的分析，可繪制出該站的工作流程，如圖 31 所示：三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 31 檢測站工作流程圖 可編程控制器的介紹 可編程序控制器 (PC,Programmable Controller)因早期主要用于開 關(guān)量的邏輯控制，因此也稱為 PLC(Programmable Logic Controller)。 三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 第三章 檢測單元控制系統(tǒng)設(shè)計 檢測單元的工作過程 檢測系統(tǒng)的主要作用是對位于 起 點的工件進行甄別，檢測加工工件的高度特性， 將 不同的工件送入不同的地點。該傳感模塊標(biāo)識一個工件顏色，電容式傳感器檢測每個工件的顏色。此課題研究的 MPS 模塊化自動生產(chǎn)系統(tǒng)包含九個工作站，又稱為九站生產(chǎn)系統(tǒng)。 工業(yè)自動化技術(shù)是一種運用 控制 理論、儀器儀表、計算機和其他信息技術(shù)，對工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的綜合性高技術(shù)，包括工業(yè)自動化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。以 SIEMENS S7200 PLC 為核心控制系統(tǒng)，完成了檢測單元總體的功能設(shè)計與分解以及各個模塊的功能設(shè)計與分解，完成了各模塊工藝流程的詳細設(shè)計、程序設(shè)計、為模塊之間的協(xié)調(diào)工作設(shè)計了合理的傳遞信息，完成了各個 模塊的聯(lián)機工作工藝流程詳細設(shè)計。雖然我國對自動化生產(chǎn)線技術(shù)的研究十分重視，近年來在研究和應(yīng)用上作了大量工作。 三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 第二章 檢測單元總體功能設(shè)計與分解 檢 測單元的總體功能設(shè)計 該工作單元主要由 PLC、控制面板、調(diào)節(jié)閥、電控閥、無桿舉升氣缸及上下限位開關(guān)、工件厚度測量裝置、推料缸及推出到位傳感器、下滑槽、上滑槽、物料檢測傳感器等組成。移動壓縮空氣管道和電纜 線路也布置其中。如果工件合格，在霍爾元件的控制電流恒定，且在一個均勻的梯度磁場中，因為霍爾電壓與位移成正比，合格的工件高度一定，霍爾電壓時一個定值，傳感器將測 得 的模擬量與設(shè)定值比較，若相同則輸出信號為“ 1”，若不同則輸出信號為“ 0”。每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。未處理現(xiàn)在已經(jīng)在測量和控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。光電式傳感器具有響應(yīng)快、性能可靠、能實現(xiàn)非接觸測量等優(yōu)點，因而在檢測和控制領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。 STEP7 具有以下功能：硬件配置和參數(shù)設(shè)置、通信組織、編程、測試、啟動和維護、文件建檔、運行和診斷功能等。 三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 （ 1）輸入信號設(shè)置 在檢測控制系統(tǒng)中，輸入信號是所有動作執(zhí)行的主要依據(jù)，不同的輸入信號將決定不同的執(zhí)行動作，輸入信號設(shè)置是否合理，將直接決定整個控制系統(tǒng)工藝流程的優(yōu)劣，也直接決定了控制流程實現(xiàn)的難易程度，在該系統(tǒng)中輸入信號主要分為兩類 : 開關(guān)即按鈕控制信號 該種類型的信號主要實現(xiàn)系統(tǒng)的啟動、停止、復(fù)位、緊急停車功能。程序的調(diào)試修改閱讀也很方便。點擊工具條內(nèi)正方形的“停止”按鈕， CPU 將切換到 STOP 模式。本課題的理論設(shè)計和前期研究工作基本達到了預(yù)期目的，但由于時間關(guān)系，還可以進行一些后續(xù)工作。 三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 參考文獻 [1]章昌南 .我國 工業(yè) 自動化市場現(xiàn)狀分析報告 [EB/OL].(20xx01). /article/20xx01/. [2]劉鑫 .我國工控自動化現(xiàn)狀與趨勢 [EB/OL].(20xx0127).// . [3]于常友 .《工業(yè)自動化技術(shù)的特點及工業(yè)自動化的重要性》．冶金自動化 .20xx 年，第 2 期： 15. [4]朱良漪 .《從社會進步的觀點探討中國的儀器儀表與自動化技術(shù)的發(fā)展》 .儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化 與計量 .1999 年，第 6 期： 27. [5]劉飛，張旭梅 .但斌 .《制造自動化技術(shù)的惠顧與展望》 .機械 工業(yè)出版社 .1999： 46. [6]廖常初 .可編程序控制的編程方法與工程應(yīng)用 .重慶大學(xué)出版社， 20xx:57. [7]陳立定 .電氣控制與可編程序控制器的原理及應(yīng)用 .北京機械工業(yè)出版社， 20xx:67. [8]王曉光，孫曉瑛 .可編程控制器原理及應(yīng)用 .北京機械工業(yè)出版社， 20xx:607. [9]李道霖 .電氣控制與 PLC 原理及應(yīng)用西門子系列 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. [10]西門子公司 .STEP7 手冊 .北京：中國建材工業(yè)出版社， 20xx. [11]西門子（中國）有限公司 .深入淺出西門子 S7300PLC[M].北京：北京航空航天大學(xué)出 版社， 20xx. [12]胡學(xué)林 .可編程控制器教程（提高篇） [M].北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. [13]廖常初 .S7200 基礎(chǔ)教程 .機械工業(yè)出版社， 20xx:98100. [14]RamonPallsAreny John . [15]Engineering ,I, Gopal, Systems Engineering [M].Anshan Publishers,20xx0101. 三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 附錄 主程序 三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 。完成檢測模塊的功能工藝流程的設(shè)計，主要包括工藝流程、程序流程、 PLC 程序設(shè)計。 如果用戶程序中有仿真軟件不支持的軟件和功能，點擊工具條內(nèi)三角形的“運行”按鈕后，不能切換到 RUN 模式， CPU 模塊左側(cè)的“ RUN” LED（發(fā)光二極管）的狀態(tài)不會變化。功能表圖是一種用來描述控制系統(tǒng)的控制過程功能、特性的圖形，它主要是由步、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、箭頭線和動作組成。 PLC 外部接線圖 根據(jù)第三章對輸入輸出的分析，可以繪制出檢測系統(tǒng)的 PLC 外部接線圖，如圖 43所示： 1 M2 MML +K MD CA CK M噴 射 缸 噴 氣推 料 氣 缸 推 出舉 升 氣 缸 上 升舉 升 氣 缸 下 降復(fù) 位停 止啟 動D C 2 4 VQ 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3Q 1 . 0Q 1 . 1Q 1 . 2Q 1 . 3Q 0 . 0緊 急 停 車負 載 電 源A C 2 2 0 V急 停I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3停 止復(fù) 位啟 動舉 升 氣 缸 下 降 到 位 開 關(guān)舉 升 氣 缸 上 升 到 位 開 關(guān)推 料 缸 縮 回 到 位 傳 感 器推 料 缸 伸 出 到 位 傳 感 器工 件 是 否 合 格物 料 位 有 無 工 件1 L2 LNL 1K M K MS 7 2 0 0推 料 氣 缸 縮 回 圖 43 檢測系統(tǒng) PLC 外部接線圖 MPS 的檢測工作單元采用的 CPU 是集成有 16 點的數(shù)字量輸入及 16 點的數(shù)字量輸出。 STEP 不是一個單一的應(yīng)用程序，而是由一系列應(yīng)用程序（工具）構(gòu)成的 軟件包，圖 41給出了 STEP 中的主要工具。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導(dǎo)體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的。它的指令豐富，指令功能強，易于掌握，操作方便，內(nèi)置有高速計數(shù)器、高速輸出、 PID 控制器、 RS485 通信 /編程接口、 PPI 通信協(xié)議、 MPI通信協(xié)議和自由端口模式通信功能，最大可以擴展到 248 點數(shù)字量 I/O 或 35 路模擬量 I/O,最多有 30多 KB 程序和數(shù)據(jù)存儲空間。 三江學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 CPU 從第一條指令開始執(zhí)行程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條。位于上端的測量模塊將對工件進行檢測，判斷工件是否合格。 如圖 24 所示： 圖 24 起重模塊 工件由初始位置至檢測位置以及不合格工件回到初始位置都是由起重模塊完成。 （ 2） 各個模塊的功能設(shè)計與分解 在確定了檢測系統(tǒng)的總體功能以及組成模塊的基礎(chǔ)上，對各個組成模塊的功能進行設(shè)計和分解，為進行各個模塊控制器的開發(fā)、工藝流程的詳細設(shè)計、程序流程的詳細設(shè)計奠定基礎(chǔ)。 狀與發(fā)展 明確企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的最終目的應(yīng)該是：滿足 提高生產(chǎn)力和竟?fàn)幜?、 降低制造成本 、 經(jīng)濟地將質(zhì)提離到的水平