【畢業(yè)論文設計】基于plc的自動識別分選系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2025-02-14 13:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的自動化改造也為plc的應用提供廣闊的發(fā)展空間。arc咨詢集團近期發(fā)布的《中國可編程序控制器（plc）展望》報告指出：中國制造業(yè)增長迅速，某些行業(yè)的增長率甚至達到20%。在未來五年內(nèi)，%。，預計2008年這一市場還將翻一翻。
2 PLC系統(tǒng)硬件的設計 按鈕的選擇原則(1)根據(jù)使用場合選擇控制按鈕的種類，如開啟式，防水式，緊急式等。(2)根據(jù)用途選用合適的型式，如鑰匙式，緊急試，帶燈式等。(3)按控制回路的要求確定不同的按鈕數(shù)，如單鈕，雙鈕，三鈕，多鈕等。(4)按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求選擇按鈕及指示燈的顏色。按鈕的參數(shù)一般規(guī)格為交流500V，允許持續(xù)電流為5A，紅色按鈕表示停止按鈕，綠色表示啟動為了區(qū)別按鈕顏色。 位置開關的選擇位置開關是利用運動部件的行程位置實現(xiàn)控制的電器元件。常用于自動往返的生產(chǎn)機械中。按結(jié)構(gòu)不同可分為直動式、滾動式和微動式三種。直動式行程開關的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但容易燒蝕觸頭。滾動式行程開關克服了直動式行程開關的缺點，但其結(jié)構(gòu)復雜，價格也較高，所以選擇微動式行程開關體積小，動作靈敏，適用于小型機構(gòu)中使用。 時間繼電器、接觸器的選擇 時間繼電器的選擇 從得到輸入信號開始，經(jīng)過一定的延時后才輸出信號的繼電器，稱為時間繼電器。它在電氣控制系統(tǒng)中是一個非常重要的元器件。一般分為通電延時和斷電延時兩種類型。從動作的原理上有電子式、機械式等。電子式的是采用電容充放電再配合電子元件的原理來實現(xiàn)延時動作。通電延時：接受輸入信號后延遲一定的時間，輸出信號才發(fā)生變化。我當中的設計就是用到了這個通電延時，基于三菱FN系列沒有斷電延時就沒采用。機械式的樣式較多，有利用氣囊、彈簧的氣囊式，也有使用小型罩極同步電機帶動凸輪的，現(xiàn)在會有更多的新式的時間繼電器出現(xiàn)。時間繼電器的用途就是配合工藝要求執(zhí)行延時指令。 接觸器的選擇接觸器是一種用來自動接通或斷開大電流電路的電器。它可以頻繁地接通或斷開交直流電路，并實現(xiàn)遠程控制。其主要控制對象是電動機，也可以用于電熱設備、電焊機、電容器組等其他負載。它具有低壓釋放保護功能，還具有控制容量大、過載能力強、壽命長、設備簡單經(jīng)濟等特點，是電力拖動自動控制線路中使用最為廣泛的電器元件之一。在設計中用于電動機的控制，就是靠接觸器來驅(qū)動的。 電動機的選擇電動機是選交流的，而電動機分為異步電動機和同步電動機兩大類。異步電動機主要用作電動機，去拖動各種生產(chǎn)機械。由于異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單，制造，使用方便，運行可靠，成本低廉，效率較高等優(yōu)點而得到廣泛應用。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中，異步電動機用于拖動中小型軋鋼設備，各種金屬切削機床，輕工機械和礦山機械等。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，異步電動機用于拖動水泵，粉碎機以及其他農(nóng)副產(chǎn)品的加工機械，在民用電器方面的電風扇、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機等也都是用異步電動機拖動的。所以電動機選交流異步電動機為好，即選三相異步電動機，為籠型異步電動機。 機械手夾子的選用考慮到機械手能否穩(wěn)穩(wěn)捉住球，我特意在機械手夾子右端加上一個可折疊的小短臂，便于在夾住小球時能順勢彎曲，保證球不會落下，夾子的右端是不會動的，右端和擋板正好抵齊，左端就是夾子收緊時的動作。在夾子當中，內(nèi)置了對大小球的位置開關，這就是能分辨大小球的主要原理。 3 自動識別分選系統(tǒng)設計總體方案 整體運作原理在我們平時的生活中，難免會碰上需要分揀的時候，而對于流水線的工作，更是習以為常，如圖31為本系統(tǒng)將大小球分選的示意圖。用其機械手將捉住的小球通過電動機和限位開關的控制，將大小球分選的各個位置上，而該系統(tǒng)由PLC控制，可以達到全程自動運行。其自動工作的順序是：先向下，夾住球，向上，向右運動到所需位置，向下，釋放，向上，向左運動然后再循環(huán)，直至按了停止按鈕為止。圖31 整體原理圖 控制要求機械手的控制要求分為手動操作和自動操作兩種方式。(1)手動操作，能對機械手進行一步一步的操作，方便于檢修。如，按“上升”按鈕，機械手上升，松開“上升”按鈕，停止上升。 (2)自動連續(xù)運行，當機械手在原點并按下啟動按鈕時，機械手周而復始地執(zhí)行各步動作。直到按下停止按鈕，機械手就停止。 自動控制設計分析該設計的機械結(jié)構(gòu)和基本運行原理如上圖所示，其功能就是將機械手辨識大小球然后將分選好的大小球放入相應的位置。主電路： 1．電動機控制機械臂上下左右運動和架子的收放。由繼電器控制電動機正反轉(zhuǎn)?？刂齐娐罚河蒔LC控制繼電器線圈來控制主電路的上下左右運動和抓釋小球。PLC控制繼電器和電燈的輸出，從而控制主電路。，上限位開關SQ1和左限位SQ3開關被壓下，原點顯示燈亮。，機械臂下行，一直到下極限開關SQ2閉合。此時，若碰到的是小球，則小球的限位開關SQ4閉合（這里閉合時一瞬間，基于后面又要用到小球的限位開關，一閉合由步進指令直接執(zhí)行下一步指令）；若碰到的是大球，則打球的限開關SQ5閉合。 ，則機械臂向上行，碰到上限位開關后，撿球裝置向右行；碰到右限位開關（小球的右限位開關SQ4）后，再下行，下行至下限位開關后，機械臂將小球釋放到小球箱里，然后機械臂返回到原位。 ，撿球裝置右行碰到另一個右限位開關（大球的右限位開關SQ5）后，再向下行，碰到下限位開關后，將大球釋放到小球箱里，然后返回到原位。 ，一個工作循環(huán)結(jié)束,則繼續(xù)下一循環(huán)，直至按了停止按鈕?？紤]到機械手會在移動時產(chǎn)生搖擺和不穩(wěn)定，加入時間繼電器來實現(xiàn)這功能。 機械手操作面板機械手操作面板示意圖，如下見圖32圖32 操作面板圖如上圖所示，面板有兩種模式選擇，基于設計實驗沒有實物，只能用燈模擬，所以將限位開關也設入其中，其中左邊的5個按鈕為手動模式下的按鈕。而右邊兩個則是自動模式的啟動按鈕，在模擬的時候，按了啟動按鈕，由于沒有現(xiàn)實中的位置開關，則需要手動按下限位開關，達到模擬效果。 4 系統(tǒng)軟件設計 I/O口點分配及I/O口設備 I/O口分配輸入分配輸出分配I口功能O口功能X0X1X2X3X4X5X6X7X10X11X12X13X14X15X16返回原點手動模式自動模式自動模式的啟動按鈕自動模式的停止按鈕手動上升控制手動下降控制手動向左運動手動向右運動機械手夾子收緊SQ1上升限位開關SQ2下降限位開關SQ3向左限位開關SQ4小球限位開關SQ5大球限位開關Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7機械
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