【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 由 微機(jī) 技 術(shù) 與 傳 統(tǒng) 繼 電 接 觸 控 制 技 術(shù) 相 結(jié) 合 而 產(chǎn) 生 的 ， 它 克 服 了 傳 統(tǒng) 繼 電 接 觸 控 制 系 統(tǒng) 中的 機(jī) 械 觸 點(diǎn) 的 接 線(xiàn) 復(fù) 雜 性 、 較 低 的 可 靠 性 、 較 低 的 通 用 性 、 較 低 的 靈 活 性 和 高 功 耗 性等 缺 點(diǎn) ， 充 分 運(yùn) 用 了 微 處 理 器 的 種 種 優(yōu) 點(diǎn) ， 還 能 顧 及 電 氣 操 作 維 修 人 員 的 技 能 與 習(xí) 慣 ，特 別 是 PLC 程 序 的 編 制 ， 不 需 要 技 術(shù) 人 員 必 須 有 專(zhuān) 門(mén) 的 計(jì) 算 機(jī) 編 程 語(yǔ) 言 的 基 礎(chǔ) ， 因 為PLC 程 序 是 采 用 了 一 套 以 梯 形 圖 為 基 礎(chǔ) 的 簡(jiǎn) 單 指 令 形 式 ， 令 技 術(shù) 人 員 程 序 編 制 形 象 、直 觀 、 方 便 易 學(xué) ； 調(diào) 試 方 便 ， 查 錯(cuò) 簡(jiǎn) 單 。 用 戶(hù) 在 購(gòu) 買(mǎi) 符 合 自 己 需 要 的 PLC 后 ， 只 需 要計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)5按 說(shuō) 明 書(shū) 的 提 示 ， 做 少 量 的 接 線(xiàn) 工 作 和 簡(jiǎn) 單 的 用 戶(hù) 程 序 編 制 ， 即 可 在 生 產(chǎn) 實(shí) 踐 中 靈 活方 便 應(yīng) 用 PLC。 [9][10]以 下 是 歐 姆 龍 PLC 的 實(shí) 物 外 觀 圖 ：圖 21 歐 姆 龍 PLC 外 觀 圖本 系 統(tǒng) 采 用 歐 姆 龍 CPM2A 小 型 PLC， 主 要 特 點(diǎn) 是 功 能 較 為 齊 全 并 且 價(jià) 格 便 宜 ， 具有 極 高 的 性 價(jià) 比 。(3)RFID 簡(jiǎn) 介 ： 射 頻 識(shí) 別 即 RFID（ Radio Frequency Identification） 技 術(shù) ， 又被 稱(chēng) 為 無(wú) 線(xiàn) 射 頻 識(shí) 別 ， 是 一 種 通 信 技 術(shù) ， 通 過(guò) 無(wú) 線(xiàn) 電 信 號(hào) 識(shí) 別 指 定 的 目 標(biāo) 并 讀 寫(xiě) 相 關(guān)數(shù) 據(jù) 而 無(wú) 需 識(shí) 別 系 統(tǒng) 與 特 定 目 標(biāo) 之 間 建 立 機(jī) 械 或 光 學(xué) 接 觸 。 常 用 的 有 低 頻（ 125k~） 、 高 頻 （ ） 、 超 高 頻 ， 微 波 等 技 術(shù) 。 當(dāng) 前 正 以 其 獨(dú) 特 的 性能 和 優(yōu) 勢(shì) 引 發(fā) 一 場(chǎng) 流 通 化 的 信 息 化 革 命 。 [11]以 圖 書(shū) 館 中 圖 書(shū) 流 通 和 盤(pán) 點(diǎn) 管 理 系 統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 與 實(shí) 現(xiàn) 為 例 ， RFID 技 術(shù) 與 傳 統(tǒng) 條 碼 技 術(shù) 相 比 之 下 。 其 優(yōu) 點(diǎn) 是 無(wú) 需 接 觸 識(shí) 別 ， 識(shí) 度距 離 遠(yuǎn) ， 信 息 存 儲(chǔ) 量 大 ， 讀 寫(xiě) 速 度 快 ， 讀 取 準(zhǔn) 確 和 安 全 可 靠 ， 采 用 RFID 中 間 件 技 術(shù)能 夠 更 好 地 完 成 物 流 自 助 流 通 和 智 能 盤(pán) 點(diǎn) 管 理 系 統(tǒng) 的 構(gòu) 建 。 [12] 非 接 觸 識(shí) 別 是 射 頻 識(shí) 別 系 統(tǒng) 最 大 優(yōu) 點(diǎn) ， 它 能 穿 透 冰 、 霧 、 雪 、 油 漆 涂 料 ， 灰 塵 和在 各 種 條 形 碼 無(wú) 法 使 用 的 惡 劣 環(huán) 境 中 閱 讀 標(biāo) 簽 ， 并 且 閱 讀 速 度 達(dá) 到 十 毫 秒 級(jí) 。 有 源 式射 頻 識(shí) 別 系 統(tǒng) 的 速 寫(xiě) 能 力 也 是 RFID 的 重 要 優(yōu) 點(diǎn) 。 可 把 這 類(lèi) 技 術(shù) 用 于 流 程 跟 蹤 和 維 修跟 蹤 等 交 互 式 業(yè) 務(wù) 中 。 [13]RFID 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 使 得 非 常 薄 小 的 芯 片 可 以 嵌 入 粘 性 標(biāo) 貼 中 ， 標(biāo) 貼 非 常 容 易 地 固定 在 書(shū) 本 上 ， 這 一 發(fā) 展 配 合 圖 書(shū) 館 信 息 系 統(tǒng) ， 為 創(chuàng) 造 數(shù) 字 化 、 自 動(dòng) 化 的 圖 書(shū) 館 提 供 了非 常 美 好 的 機(jī) 會(huì) 。 [14]在 圖 書(shū) 館 領(lǐng) 域 ， 目 前 已 有 美 國(guó) 、 新 加 坡 等 多 個(gè) 國(guó) 家 在 圖 書(shū) 館 管 理 中 使 用 到 了 這 項(xiàng)技 術(shù) ， 在 我 國(guó) 圖 書(shū) 館 領(lǐng) 域 ， RFID 技 術(shù) 還 未 廣 泛 地 被 應(yīng) 用 ， 其 應(yīng) 用 目 前 僅 限 于 射 頻 卡 的使 用 ， 圖 書(shū) 館 把 射 頻 卡 （ 用 于 標(biāo) 識(shí) 讀 者 身 份 ） 與 管 理 軟 件 相 結(jié) 合 ， 實(shí) 現(xiàn) 圖 書(shū) 館 的 “無(wú)人 管 理 ”， 但 對(duì) 圖 書(shū) 館 資 料 的 標(biāo) 識(shí) 還 是 依 舊 使 用 條 形 碼 ， 如 果 在 這 方 面 使 用 RFID 技術(shù) ， 采 用 電 子 標(biāo) 簽 標(biāo) 識(shí) 圖 書(shū) ， 就 可 以 有 效 地 解 決 一 系 列 因 為 條 碼 技 術(shù) 局 限 而 產(chǎn) 生 的 在圖 書(shū) 館 管 理 工 作 過(guò) 程 中 的 問(wèn) 題 。 [15]計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)6在 國(guó) 際 上 ， 圖 書(shū) 館 業(yè) RFID 規(guī) 模 化 應(yīng) 用 已 走 過(guò) 了 12 年 歷 程 ， 在 中 國(guó) 圖 書(shū) 館 業(yè) 也 經(jīng)歷 了 7 個(gè) 春 秋 。 圖 書(shū) 館 業(yè) RFID 應(yīng) 用 是 逐 步 推 廣 的 ， 在 各 業(yè) RFID 應(yīng) 用 物 聯(lián) 網(wǎng) 迅 猛 發(fā)展 的 大 潮 之 中 ， 圖 書(shū) 館 RFID 應(yīng) 用 并 沒(méi) 有 引 起 特 別 關(guān) 注 ， 但 它 確 實(shí) 提 前 給 公 眾 帶 來(lái) 初 級(jí)物 聯(lián) 網(wǎng) 的 新 感 受 。 由 于 RFID 應(yīng) 用 特 別 適 用 于 圖 書(shū) 館 業(yè) 的 各 類(lèi) 作 業(yè) ， 解 決 了 以 往 圖 書(shū) 館業(yè) 多 少 年 希 望 解 決 的 問(wèn) 題 ， 而 且 創(chuàng) 新 不 斷 涌 現(xiàn) ， 使 得 今 天 圖 書(shū) 館 業(yè) 異 軍 突 起 、 能 夠 跑在 超 市 零 售 業(yè) 之 前 成 為 推 進(jìn) RFID 應(yīng) 用 的 探 路 先 鋒 。 [16]國(guó) 內(nèi) 的 集 美 大 學(xué) 誠(chéng) 毅 學(xué) 院 開(kāi) 始 籌 建 國(guó) 內(nèi) 第 一 家 RFID 館 藏 管 理 系 統(tǒng) 并 于 2022 年 2月 20 日 正 式 對(duì) 外 開(kāi) 放 。 中 國(guó) 最 大 的 RFID 項(xiàng) 目 的 圖 書(shū) 館 是 深 圳 圖 書(shū) 館 。 目 前 為 止 ， 國(guó)內(nèi) 在 繼 集 美 大 學(xué) 誠(chéng) 毅 學(xué) 院 圖 書(shū) 館 及 深 圳 圖 書(shū) 館 后 ， 已 有 廈 門(mén) 市 少 年 兒 童 圖 書(shū) 館 、 上 海市 長(zhǎng) 寧 區(qū) 圖 書(shū) 館 、 武 漢 圖 書(shū) 館 、 汕 頭 大 學(xué) 圖 書(shū) 館 、 國(guó) 家 圖 書(shū) 館 、 上 海 圖 書(shū) 館 、 南 京 圖書(shū) 館 、 廣 州 圖 書(shū) 館 紛 紛 采 用 了 RFID 技 術(shù) 。 另 外 還 有 許 多 新 建 圖 書(shū) 館 也 在 規(guī) 劃 實(shí) 施 中 。已 經(jīng) 采 用 RFID 技 術(shù) 的 圖 書(shū) 館 通 過(guò) 采 用 此 技 術(shù) ， 圖 書(shū) 館 的 服 務(wù) 水 平 得 到 了 大 幅 提 高 ，節(jié) 省 了 大 量 的 人 力 和 物 力 ， 取 得 了 良 好 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 和 社 會(huì) 效 益 。 如 今 已 有 越 來(lái) 越 多 的圖 書(shū) 館 已 充 分 認(rèn) 識(shí) 到 RFID 技 術(shù) 所 帶 來(lái) 的 偉 大 變 革 。 [17]計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)7第 2 章 系 統(tǒng) 硬 件 電 路 設(shè) 計(jì) 系 統(tǒng) 總 體 結(jié) 構(gòu)EMID 標(biāo) 簽 卷 盤(pán) 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 主 要 是 以 PLC 技 術(shù) 為 核 心 ， 輔 之 以 觸 摸 屏 技 術(shù) ， 步 進(jìn) 電機(jī) 等 共 同 協(xié) 作 完 成 。在 信 息 時(shí) 代 為 了 追 求 操 作 機(jī) 器 的 方 便 性 ， 此 系 統(tǒng) 加 入 了 觸 摸 屏 技 術(shù) ， 此 技 術(shù) 的 加入 使 得 本 系 統(tǒng) 的 人 機(jī) 交 互 界 面 更 加 良 好 。 操 作 者 可 以 在 觸 摸 屏 上 直 接 進(jìn) 行 生 產(chǎn) 參 數(shù) 的設(shè) 定 與 修 改 ， 之 后 可 以 通 過(guò) 觸 摸 屏 技 術(shù) 會(huì) 將 設(shè) 置 好 的 參 數(shù) 值 傳 送 到 PLC， PLC 接 收 到信 號(hào) 后 會(huì) 把 設(shè) 置 好 的 鋼 帶 長(zhǎng) 度 和 磁 條 長(zhǎng) 度 換 算 成 脈 沖 來(lái) 控 制 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 作 ， 設(shè) 置 好 參 數(shù)后 ， 系 統(tǒng) 開(kāi) 始 運(yùn) 送 非 晶 磁 條 ， 膠 帶 ， 以 及 鋼 帶 ， 先 將 上 面 的 膠 帶 有 粘 性 的 一 面 和 非 晶磁 條 粘 合 ， 下 面 的 膠 帶 有 粘 性 的 那 面 和 鋼 帶 粘 合 ， 然 后 再 由 送 料 電 機(jī) 將 兩 者 壓 實(shí) 復(fù) 合 ，最 后 將 成 型 的 非 晶 磁 條 按 照 設(shè) 置 好 的 參 數(shù) 長(zhǎng) 度 切 斷 ， 最 后 由 直 流 電 機(jī) 完 成 自 動(dòng) 卷 盤(pán) 工作 。 這 樣 一 個(gè) EMID 標(biāo) 簽 的 生 產(chǎn) 過(guò) 程 就 結(jié) 束 了 。具 體 的 動(dòng) 作 又 是 怎 么 完 成 的 呢 ？ 當(dāng) 送 鋼 帶 的 步 進(jìn) 電 機(jī) 完 成 一 段 鋼 帶 的 傳 送 后 會(huì) 向PLC 發(fā) 送 一 個(gè) 信 號(hào) 讓 PLC 中 的 激 進(jìn) 信 號(hào) 知 道 已 經(jīng) 送 完 鋼 帶 ， 負(fù) 責(zé) 傳 送 磁 條 的 步 進(jìn) 電 機(jī)會(huì) 收 到 一 個(gè) 信 號(hào) ， 讓 其 驅(qū) 動(dòng) 器 驅(qū) 動(dòng) 電 機(jī) 完 成 送 定 長(zhǎng) 磁 條 的 動(dòng) 作 ， 然 后 切 割 電 機(jī) 會(huì) 收 到一 個(gè) “切 割 ”信 號(hào) ， 對(duì) 兩 者 完 成 切 割 動(dòng) 作 ， 最 后 由 直 流 電 機(jī) 完 成 自 動(dòng) 收 卷 工 作 。 從 而完 成 一 個(gè) 動(dòng) 作 過(guò) 程 。 PLC 控 制 電 路 設(shè) 計(jì)PLC 的 設(shè) 計(jì) 包 裹 開(kāi) 始 、 停 止 、 急 停 、 復(fù) 位 按 鈕 的 設(shè) 計(jì) 和 送 料 電 機(jī) （ 磁 帶 ， 鋼 帶 傳 送 ）， 切 割 異 步 電 機(jī) 的 設(shè) 計(jì) ， 裁 切 電 機(jī) 原 點(diǎn) 的 設(shè) 計(jì) ， 還 有 對(duì) 觸 摸 屏 的 設(shè) 計(jì) 。 EMID 電 器 原 理 圖 介 紹 EMID 電 氣 原 理 圖 包 包 括 2 個(gè) 送 料 步 進(jìn) 電 機(jī) ， 1 個(gè) 裁 切 交 流 電 機(jī) ， 3 個(gè) 直 流 電 機(jī) ，供 電 器 ， OMRON CPM2A40CDTD， 觸 摸 屏 。下 面 是 供 電 器 保 護(hù) 開(kāi) 關(guān) 以 及 散 熱 的 接 線(xiàn) 圖 ， 我 們 可 以 看 出 這 是 一 個(gè) 簡(jiǎn) 單 的 電 氣 接線(xiàn) 圖 ， 圖 中 有 2 個(gè) 散 熱 風(fēng) 扇 ， 分 別 接 上 220V 交 流 電 ， 負(fù) 責(zé) 控 制 此 供 電 系 統(tǒng) 的 溫 度 。 還用 到 一 個(gè) 空 氣 開(kāi) 關(guān) ， 它 是 非 常 重 要 的 一 種 電 器 在 低 壓 配 電 網(wǎng) 絡(luò) 和 電 力 拖 動(dòng) 系 統(tǒng) 中 ， 它有 著 控 制 和 多 種 保 護(hù) 的 作 用 。 除 了 能 完 成 接 觸 和 斷 開(kāi) 電 路 的 工 作 外 ， 還 能 對(duì) 電 路 或 電氣 設(shè) 備 發(fā) 生 的 嚴(yán) 重 過(guò) 載 ， 欠 電 壓 以 及 短 路 等 進(jìn) 行 保 護(hù) 。計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)8 圖 21 供電系統(tǒng)保護(hù)開(kāi)關(guān)以及散熱接線(xiàn)圖下 面 是 供 電 系 統(tǒng) 開(kāi) 關(guān) 電 源 的 接 線(xiàn) 圖 ， 可 以 看 出 ， 2 個(gè) 電 源 開(kāi) 關(guān) 分 別 采 用 SYN100S24 兵 裝 電 源 24V/5A 100W ACDC 開(kāi) 關(guān) 電 源 和 臺(tái) 灣 明 瑋 D50B 雙 路 輸 出 開(kāi) 關(guān) 電源 。 前 者 負(fù) 責(zé) 直 流 電 源 的 供 應(yīng) ， 后 者 負(fù) 責(zé) 交 流 電 源 的 供 應(yīng) 。計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)9 圖 22 供電系統(tǒng)保護(hù)開(kāi)關(guān)電源接線(xiàn)圖下 面 是 供 電 系 統(tǒng) 變 壓 器 接 線(xiàn) 圖 ， 顧 名 思 義 ， 這 2 個(gè) 變 壓 器 就 是 用 來(lái) 改 變 電 壓 的 ，因 為 系 統(tǒng) 外 接 電 源 是 220V 的 交 流 電 源 ， 為 了 滿(mǎn) 足 系 統(tǒng) 中 各 組 件 不 同 電 壓 的 用 電 需 求 ，所 以 需 要 變 壓 器 來(lái) 完 成 電 壓 轉(zhuǎn) 換 的 這 一 工 作 。計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)10 圖 23 供電系統(tǒng)變壓器接線(xiàn)圖下圖是系統(tǒng)送料電機(jī) 1 的接線(xiàn)圖。在整個(gè)系統(tǒng)中有 2 個(gè)送料電機(jī)，送料電機(jī) 1 和送料電機(jī) 2。從圖可知，PLC 和送料電機(jī) 1 之間傳遞信號(hào)需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來(lái)為它們作中介，為了既能滿(mǎn)足產(chǎn)生需要，又可最大限度的降低成本，我們選用了性?xún)r(jià)比很高的四海電機(jī)作為系統(tǒng)的送料步進(jìn)電機(jī)。驅(qū)動(dòng)器的 CP+，DIR+ ，F(xiàn)REE+ 端口接 24V 直流電源，CP端口通過(guò)一個(gè) 電阻連接 PLC 的輸出端子臺(tái)的 IR1000 端口，DIR端口通過(guò) 電阻連接PLC 的輸出端子臺(tái)的 IR1001 端口，F(xiàn)REE端口通過(guò) 電阻連接 PLC 的輸出端子臺(tái)的IR1004 端口。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器上的 A+，A ，B+ ，B分別于送料電機(jī)上的 1,2，3,4 接口相接，然后是電機(jī)驅(qū)動(dòng)器上的兩個(gè) AC 接口分別連接變壓器上的 T_AC1 接口和 R_AC1 接口。到這就完成了送料電機(jī) 1 的接線(xiàn)。計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)11 圖 24 系統(tǒng)送料電機(jī) 1 接線(xiàn)圖從 圖 24 和 圖 25 可 知 ， 送 料 電 機(jī) 2 與 送 料 電 機(jī) 1 接 線(xiàn) 圖 基 本 一 樣 。 驅(qū) 動(dòng) 器 的CP+， DIR+， FREE+端 口 接 24V