【正文】 系列 PLC 的特點(diǎn)： 1. 定位控制功能是標(biāo)準(zhǔn)配置； 2. 使用關(guān)鍵字功能保護(hù)程序 ； 3. 內(nèi)置不用電池的 EEPROM 存 儲(chǔ)器，無須維護(hù) [17] ； 4. 內(nèi)置 RUN/STOP 開關(guān) ，運(yùn)轉(zhuǎn) /停止執(zhí)行簡(jiǎn)便； 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 9 5. 設(shè)備不停機(jī)時(shí)更改程序 ； 6. 特別適于高速處理； 而 FX1N 系列 PLC 控制規(guī)模為 24～ 128 點(diǎn)（基本單元： 24/40/60 點(diǎn)）特點(diǎn)有： 集成化 CPU、電源、輸入輸出合為一體。為了使送紙二到達(dá)最優(yōu)化設(shè)計(jì)送二的位置離送紙一 157mm 的位置。 要求 當(dāng)包裝紙送至正確位置以后，接下來是對(duì)紙進(jìn)行裁剪動(dòng)作。 要求 將顆粒料包裝封口 ，使得在一般情況下顆粒料物品不散落出來。該型泵廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、電子、化工 、石油、醫(yī)藥等行業(yè)的真空冶煉、真空鍍膜、真空熱處理，真空干燥等工藝過程中。一般可令~? 取 ? 32. 25 ( / m in)cbq kq m?? ： 11( 1 ) [ ( ) 1 ] ( ) 0 . 0 6ccp q pnN K Wp??? κ 1(n + 1 )κκ κ 1 [13] N —— 空壓機(jī)的功率 n —— 中間冷卻器個(gè)數(shù)，取 1n? κ —— 等熵指數(shù)，取 κ= 1p —— 吸入空氣的絕對(duì)壓力， MPa 11( 1 ) [ ( ) 1 ]0 . 0 6ccp q pnNp??? κ 1(n + 1 )κκ κ 1 ( 1 1 ) 1 . 4 0 . 5 2 . 2 5 2 . 2 5[ ( ) 1 ] 3 1 . 4 60 . 0 6 0 . 5 KW?? ? ?1 .4 1(1 + 1 ) 1 .4 1 .4 1 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 20 根據(jù)以上的計(jì)算選取空壓機(jī)的功率為 40KW。 中央處理器 (CPU)一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路一般都集成在一塊芯片上。如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。該軟件提供了在線和離線編程的功能，可以對(duì) PLC 在線上載或下載。然后是對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，創(chuàng)建程序。 6. 監(jiān)視運(yùn)行情況 在監(jiān)視方式下，監(jiān)視一下你的控制程序的每個(gè)動(dòng)作是否正確。 通過上述工作流程，我們可以很好的寫出系統(tǒng)工作的 SFC 圖，再用步進(jìn)順控指令可以很方便的得到 PLC的梯形圖；采用 SFC方法設(shè)計(jì) PLC控制程序思路清楚，易讀易修改。 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 34 致 謝 本人能夠完成學(xué)士階段的學(xué)業(yè) ，并能完成學(xué)士學(xué)位論文，是與許多人的幫助分不開的。 經(jīng)過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，收獲頗豐，感覺最大的收獲應(yīng)該是對(duì)理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性有了深刻的認(rèn)識(shí)。 下 面簡(jiǎn)單分析包裝機(jī)工作的基本優(yōu)化過程： 首先開始搖箱動(dòng)作，為了節(jié)省整個(gè)包裝 的時(shí)間，在送紙一和搖箱動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行，在此過程中其它機(jī)構(gòu)不允許動(dòng)作。 2. I/O 賦值（分配輸入輸出） a. 將你所要控制的設(shè)備或系統(tǒng)的輸入信號(hào)進(jìn)行賦值，與 PLC 的輸入編號(hào)相對(duì)應(yīng)；（列表） b. 將你所要控制的設(shè)備或系統(tǒng)的輸出信號(hào)進(jìn)行賦值 ，與 PLC 的 輸出編號(hào)相對(duì)應(yīng)。在子菜單中，可以選擇要生成的塊的類型。為使編程更容易，語句表已擴(kuò)展到 包括一些高層語言結(jié)構(gòu)。 PLC 工作原理 PLC 雖然具有微機(jī)的許多優(yōu)點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。物理實(shí)現(xiàn)要求 PLC 的輸入應(yīng) 當(dāng)排除干擾信號(hào)適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，而輸出應(yīng)放大到工業(yè)控制的水平，能為實(shí)際控制系統(tǒng)方便使用。往復(fù)式又分為活塞式和螺 桿式，特性比較如下表： 表 活塞式和螺桿式特性表 類型 輸出壓力/MPa 吸入流量/ 3m 1根據(jù)兩者的優(yōu)點(diǎn)以及我們的需求選用真空泵作為真空發(fā)生裝置。導(dǎo)料機(jī)構(gòu)是在沖紙機(jī)構(gòu)沖紙完成以后將顆粒導(dǎo)到包裝紙中。氣缸驅(qū)動(dòng)箱體作用完以后，箱體在自重的作用下落回到水平位置。送紙架 5在氣缸的驅(qū)動(dòng)下以 3m/s 的速度，首先前進(jìn) 30mm 完成一段空行程為接下來的送紙做準(zhǔn)備。 根據(jù)對(duì)上述控制任務(wù)的分析，本項(xiàng)目選擇了三菱公司的中小型 PLC系統(tǒng) FX1N系列，它能滿足中等性能要求的應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。 ：各工步都可單獨(dú)點(diǎn)動(dòng)，按鈕釋放即停止運(yùn)行； ：按下啟動(dòng)按鈕，運(yùn)行一個(gè)工步，到位即停。 當(dāng)切紙板上位傳感器采集到信號(hào)時(shí)，插紙電磁閥得電氣缸動(dòng)作使插紙桿向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行插紙下料動(dòng)作，插紙下料運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)氣 缸為其提供動(dòng)力，插紙長氣缸下降（插紙一）以后有個(gè)短暫的停留時(shí)間，在這個(gè)短暫的停留時(shí)間里分料板要完成錯(cuò)位動(dòng)作實(shí)現(xiàn)下料，此時(shí)料斗閥門電磁閥得電料斗閥門打開，顆粒沿著中空的插紙桿下滑到?jīng)_壓成 U 型的紙盆內(nèi)。更重要的是可以使原來無法實(shí)現(xiàn)的某些功能得以實(shí)現(xiàn)，使機(jī)器在某種程度上實(shí)現(xiàn)智能化。 (2).第二個(gè)過程時(shí)執(zhí)行程序 在執(zhí)行用戶程序的掃描過程中， PLC 對(duì)用戶以梯形圖方式編寫的程序按從上到下， 從左到右的順序逐一掃描各指令然后從輸入映像區(qū)取出相對(duì)應(yīng)的原始數(shù)據(jù)，再進(jìn)行有程序確定的邏輯運(yùn)算或其他數(shù)字運(yùn)算，最后根據(jù)程序中有關(guān)的指令將運(yùn)算結(jié)果存入確定的輸出映像區(qū)有關(guān)單元。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。 。為了使各廠家的產(chǎn)品有一個(gè)共同的參考平面，制定了國際標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代 PLC 已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設(shè)備。 4 第 2 章 顆粒料包裝機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 顆粒料包裝機(jī)生產(chǎn)工藝概述 本課題詳細(xì)闡述了集 PLC 技術(shù)，光電感應(yīng)技術(shù)，通信技術(shù)于一體的先進(jìn)控制技術(shù)在該包裝機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過程序優(yōu)化，及并行化處理，較好地實(shí)現(xiàn)了廠方提出的控制要求。 1 PLC 的特點(diǎn)及工作過程 7 系統(tǒng)的運(yùn)行方式 17 氣缸的選型 23 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的原則 33 致謝 70 年代中期，美國和西德首先出現(xiàn)了微電腦 化的小型 PLC。 （ 4）通用性和專業(yè)化的結(jié)合 可編程控制產(chǎn)品是通用的。 PLC 的特點(diǎn) (1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。我國包裝機(jī)械工業(yè)由于起步較晚，大部分設(shè)備都是通過引進(jìn)設(shè)備消化吸收研制出來的。 顆粒料包裝機(jī)的簡(jiǎn)單工藝流程為：送紙 —— 壓紙切紙 —— 下料填充 —— 封口。 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 7 可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 利用 PLC 可以構(gòu)成單機(jī)控制系統(tǒng)，集中控制系統(tǒng)，分散型控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程I/O 控制系統(tǒng)。可編程控制器山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 8 的停運(yùn)方式有正常停運(yùn)，暫時(shí)停運(yùn)和緊急停運(yùn)三種。 通過使用顯示模塊和功能擴(kuò)展板，可以非常簡(jiǎn)便地進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)。因此在此安置一個(gè)傳感器。但是在裁剪之前應(yīng)固定紙條，以按照正確的尺寸進(jìn)行裁剪，所以將壓紙動(dòng)作設(shè)計(jì)在裁紙動(dòng)作之前。同時(shí)由于所用的包裝材料為薄頁紙，因此，在封口時(shí)所用的封口力不能太大，太大將會(huì)損壞包裝紙。具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，噪音低，振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。 傳感器是氣缸位置檢測(cè)元件，將位移轉(zhuǎn)換為電脈沖，用于在線測(cè)量活塞位移，以便 送到控制器中進(jìn)行處理。 CPU 通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入輸出 (I/O)接口電路相連接。這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，按用戶程序進(jìn)行運(yùn)算處理，然后順序向輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。利用 GX Developer 可以方便地創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化解決方案。 在參數(shù)賦值，程序創(chuàng)建和建立在線連接后，可以下載整個(gè)用戶程序到一個(gè)可編程控制器。如不正確返回步驟 5，如果正確則作第七步。各狀態(tài)之間相互獨(dú)立，各狀態(tài)對(duì)應(yīng)的輸出明確，也便于程序調(diào)試，這種設(shè)計(jì)方法符合該系統(tǒng)的控制要求。在此，我對(duì)那些曾經(jīng)幫助我的老師、家人、同事、同學(xué)和朋友表示最衷心的感謝 ! 本文的研究工作是在我的老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 ，加入了各種保護(hù)措施，盡量消除了各種可能的事故隱患。 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 30 PLC 程序的優(yōu)化設(shè)計(jì) 為了提高生產(chǎn)效率，節(jié)省一個(gè)周期包裝時(shí)間，因此整個(gè)系統(tǒng)中各狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系包括有單流程、選擇性分支與匯合、跳轉(zhuǎn)與循環(huán)等幾種基本的組合形式，很適合用 SFC 的 設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行編程。這個(gè)系統(tǒng)可能是單個(gè)機(jī)器，機(jī)群或一個(gè)生產(chǎn)過程； b. 判斷一下你所要控制的設(shè)備或系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)是否 符合可編程控制器的點(diǎn)數(shù)要求； c. 判斷一下你所要控制的設(shè)備或系統(tǒng)的復(fù)雜程度，分析內(nèi)存容量是否夠。為可編程模板編制的軟件存儲(chǔ)在對(duì)象文件夾中。與機(jī)器碼相似，如果一個(gè)程序是用語句表編寫的， CPU 執(zhí)行程序時(shí)則按每一條指令一步一步地執(zhí)行。PLC 一般采用繼電器輸出，也有的采用晶閘管或晶體管輸出。輸入輸出變換和物理實(shí)現(xiàn)可以說是 PLC 實(shí)施控制的兩個(gè)基本點(diǎn)，而輸入輸出變換實(shí)際上就是信息處理。 由于我們選用的氣缸的工作的最大壓力為 1MPa，所以我們選空壓機(jī)為中壓的往復(fù)式容積型壓縮機(jī)。應(yīng)用場(chǎng)合 —— 需供應(yīng)壓縮空氣，宜從事流量不大的間歇工作，適合分散使用。沖紙機(jī)構(gòu)是在包裝紙裁剪完畢后對(duì)其初步成型以方便充填物品能充填到包裝紙內(nèi)。上孔直徑為Φ 24mm，下孔直徑為 Φ 15mm，箱體 3的下面放置一塊抽板 5，需要下料時(shí)將抽板抽出使得抽板上的孔正好與箱體上的孔對(duì)齊，這樣顆粒料就落到了導(dǎo)料管內(nèi)。紙定位裝置 4使得卷筒之間的供送的包裝材料的供送位置不至于錯(cuò)位，確保一個(gè)位置只供送一條包裝紙。據(jù)統(tǒng)計(jì)，初步確定該包裝機(jī)控制系統(tǒng) 有， 20 個(gè)開關(guān)量輸入， 13 個(gè)開關(guān)量輸出。 系統(tǒng)的運(yùn)行方式 運(yùn)行方式分為手動(dòng)、單步、周期及自動(dòng)等四種操作方式。當(dāng)切紙板往下運(yùn)動(dòng)碰到傳感器時(shí)，切紙板返向運(yùn)動(dòng)，碰到切紙板上位傳感器時(shí)，切紙電磁閥斷電切紙運(yùn)動(dòng)結(jié)束。如果能用 PLC 來取代的話，則可以簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)都可以得到簡(jiǎn)化。在本工作周期的執(zhí)行和輸出過程中，這個(gè)輸入映響區(qū)內(nèi)的內(nèi)容不會(huì)隨實(shí)際信號(hào)的變化而變化。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。 綜上所述，我們不難得出下面幾個(gè)結(jié)論 : 。但是，這些標(biāo)準(zhǔn)目前只能是統(tǒng)一區(qū)域性的產(chǎn)品，而不能實(shí)現(xiàn)全球的統(tǒng)一性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展， PLC軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也朝著智能化方向不斷發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： 顆粒料包裝機(jī)， PLC， GX Developer ABSTRACT Because of traditional relay control of Packing Machine for Granular Material, here are lots of disadvantages which include device plexity, inferior reliability, malfunction analysis and trouble obviation. As the kernel device control system, PLC is widely used in modern industrial production and do well in this field. This thesis takes the control s