【文章內(nèi)容簡介】 以進行聯(lián)機調(diào)試。若未滿足要求，再從新修改程序或檢查接線，直到滿足為止。（7）編寫技術(shù)文件。（8）交付使用。 編寫梯形圖應該注意的事項（1）輸入/輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時器、記數(shù)器等器件的觸點可以多次重復使用，無需復雜的程序結(jié)構(gòu)來減少觸點的使用次數(shù)。（2）梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈終止于右母線。觸點不能放在線圈的右邊。除步進程序外，任何線圈、定時器、計數(shù)器、高級指令等不能直接與左母線相連。如果需要任何時候都被執(zhí)行的程序段，可以通過特殊內(nèi)部常閉繼電器或一個沒有使用的內(nèi)部繼電器的常閉觸點來連接[6]。（3）在程序中，不允許同一編號的線圈兩次輸出。（4）不允許出現(xiàn)橋式電路。程序的編寫順序應按自上而下、從左止右的方式編寫。為了減少程序的執(zhí)行步數(shù)，程序應為“左大右小，上大右小”。 本章小結(jié)本章主要對PLC系統(tǒng)設計一些要求和注意事項進行了詳細的介紹。對控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容、原則、一般步驟、程序設計的步驟以及編寫梯形圖應該注意的事項有了進一步的了解。確定了控制系統(tǒng)的基本設計步驟，為后面的控制系統(tǒng)設計、程序設計奠定了堅實的基礎。第三章 系統(tǒng)的組成及控制要求物料分揀系統(tǒng)由上料機構(gòu)、搬運機械手、皮帶輸送線、物件分揀機構(gòu)組成。該系統(tǒng)動力由氣壓供能，PLC通過直接控制電器執(zhí)行元件和間接控制氣動執(zhí)行元件來實現(xiàn)系統(tǒng)功能，模擬實現(xiàn)了機電一體化。圖31為系統(tǒng)流程簡圖。上料機構(gòu) 無物料報警光電傳感器檢測放料臺有無物料？ 無 有搬運機械手機構(gòu)工作 等待機械手搬運光電傳感器檢測入料口有無物料？無有 皮帶傳輸機構(gòu)工作物料分揀機構(gòu)工作 圖31 系統(tǒng)流程簡圖 系統(tǒng)的組成 上料機構(gòu)上料機構(gòu)如圖32，由井式工件庫、光電傳感器、工件、存放料臺、推料氣缸、安裝支架等組成。主要完成將工件依次送至存放料臺上。沒有工件時，報警指示黃燈閃爍，放入工件后閃爍自動停止。圖32 上料機構(gòu)實物圖 搬運機械手機構(gòu)搬運機械手機構(gòu)。由氣動手爪、雙導桿氣缸、單桿氣缸、電感傳感器、磁性傳感器、多種類型電磁閥、步進電機及驅(qū)動器組成。主要完成通過氣動機械手手臂前伸，前臂下降，氣動手指夾緊物料，前臂上升，手臂縮回，手臂旋轉(zhuǎn)到位，手臂前伸，前臂下降，手爪松開將物料放入料口，機械手返回原位，等待下一個物料到位等動作。 物料傳輸分揀機構(gòu)物料輸送與分揀機構(gòu)如圖33。由皮帶輸送線、分揀料槽、單桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸、三相異步電動機、磁性傳感器、光電傳感器、電感傳感器、光纖傳感器及電磁閥等組成。主要完成物料的輸送和分揀任務。（1號料槽：用于放置金屬物料；2號料槽：用于放置白色尼龍物料；3號料槽：用于放置黑色尼龍物料。）圖33 物料傳輸與分揀機構(gòu)實物圖 系統(tǒng)控制要求 本設計中系統(tǒng)對三種不同的物料（金屬鋁物料、白色纖維物料、黑色纖維物料）進行上料、搬運、運輸和分類分揀，基于PLC的控制可實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化和半自動化控制。（1）上料機構(gòu)在復位完成后，點動“啟動”按鈕，料筒光電傳感器檢測到有工件時，推料氣缸將工件推出至存放料臺，若3秒鐘后，料筒檢測光電傳感器仍未檢測到工件，則說明料筒內(nèi)無物料，這時警示黃燈閃爍，放入物料后熄滅；機械手將工件取走后，推料氣缸縮回，工件下落，氣缸重復上一次動作。（2）搬運機械手機構(gòu)（自動控制）當存放料臺檢測光電傳感器檢測物料到位后，機械手手臂前伸，手臂伸出限位傳感器檢測到位后，手爪氣缸下降，手爪下降限位傳感器檢測到位后，氣動手爪抓取物料,手爪夾緊限位傳感器檢測到夾緊信號后；，手爪氣缸上升，手爪提升限位傳感器檢測到位后，手臂氣缸縮回，手臂縮回限位傳感器檢測到位后；手臂向右旋轉(zhuǎn)，手臂旋轉(zhuǎn)一定角度后，手臂前伸，手臂伸出限位傳感器檢測到位后，手爪氣缸下降，手爪下降限位傳感器檢測到位后，氣動手爪放開物料,手爪氣缸上升，手爪提升限位傳感器檢測到位后，手臂氣缸縮回，手臂縮回限位傳感器檢測到位后，手臂向左旋轉(zhuǎn)，等待下一個物料到位，重復上面的動作。在分揀氣缸完成分揀后，再將物料放入輸送線上[7]。 （3）運輸與分揀機構(gòu)當入料口光電傳感器檢測到物料時，變頻器接收啟動信號，三相交流異步電機以30HZ的頻率正轉(zhuǎn)運行，皮帶開始輸送工件，當料槽一到位檢測傳感器檢測到金屬物料時，推料一氣缸動作，將金屬物料推入一號料槽，料槽檢測傳感器檢測到有工件經(jīng)過時，電動機停止；當料槽二檢測傳感器檢測到白色物料時，旋轉(zhuǎn)氣缸動作，將白色物料導入二號料槽，料槽檢測傳感器檢測到有工件經(jīng)過時，旋轉(zhuǎn)氣缸轉(zhuǎn)回原位，同時電動機停止；當物料為黑色物料直接導入三號料槽，料槽檢測傳感器檢測到有工件經(jīng)過時，電動機停止。 本章小結(jié)本章對控制系統(tǒng)的組成進行了介紹，設計了PLC控制系統(tǒng)機構(gòu)流程簡圖，對上料機構(gòu)、搬運機械手機構(gòu)、運輸與分揀機構(gòu)的控制功能方面給出了詳細的要求 ，為控制系統(tǒng)軟硬件的設計奠定了堅實的基礎。第四章 系統(tǒng)硬件設計可編程控制器技術(shù)的最主要應用是在自動化控制工程中，如何根據(jù)實際工程要求合理組合成控制系統(tǒng)是設計自動化控制系統(tǒng)的核心，本章主要介紹組成可編程控制器控制系統(tǒng)的硬件設計部分。系統(tǒng)的硬件部分包括機械元件、氣動元件、PLC輸入\輸出電氣元件。在本設計中主要對三菱FX2N型PLC相關電氣硬件部分進行設計及說明。 電氣元件名稱及功能 輸入電氣元件（1）光電傳感器SB031K （3個） ①位于料庫下外側(cè)。作用：檢測料庫中有無物料，物料檢測傳感器為光電漫反射型傳感器，檢測到有物料時推料氣缸將物料推出到存放料臺，有物料時為PLC提供一個輸入信號。②位于存放料臺下方。作用：檢測存放料臺上有無物料，漫反射式直流NPN三線常開，當檢測到存料臺上有物料時為PLC提供一個輸入信號。③位于入料口中間外側(cè)。作用：檢測入料口有無物料進入，漫反射式直流NPN三線常開，當檢測到入料口有物料時為PLC提供一個輸入信號。 （2）光電傳感器WS/WE100N1439 位置：位于料槽一與料槽三入口外側(cè)。作用：檢測物料是否經(jīng)過料槽一、二、三，該光電傳感器為分體直射型，當檢測到物料進入料槽時為PLC提供一個輸入信號。（3）磁性傳感器DA73 位置：位于氣缸兩端。作用：用于檢測氣缸伸出縮回是否達到限位位置點檢測氣缸達到限位位子時為PLC提供一個輸入信號。（4）電感傳感器LE41K 位置：機械手旋轉(zhuǎn)支柱下側(cè)旁。作用：檢測機械手是否在基準位子，機械手臂左擺或右擺到位后，電感傳感器向PLC提供一個輸入信號。（5）電感式傳感器 位置：位于料槽一前、皮帶上方。作用：檢測金屬材料，當金屬物料經(jīng)過時，傳感器向PLC提供一個輸入信號。（6）光纖傳感器 位置：位于料槽一與料槽二的皮帶傳輸?shù)闹虚g上方。作用：用于檢測非金屬的白色物料。當光纖傳感器檢測到白色物料時為PLC提供一個輸入信號。其檢測距離為3~8mm，檢測距離可通過傳感器放大器的電位器調(diào)節(jié)。（7）按鈕（7個） 控制系統(tǒng)的啟動（綠色）、停止（紅色）、復位（黃色）；4個用于機械手的手動控制。 輸出電氣元件（1）警示燈 在設備停止時警示紅燈亮，在設備運行時警示綠燈，在無物料或停止時警示黃燈閃爍。（2）電磁閥 通過PLC控制電磁閥來控制氣缸的動作。（3）變頻器 當入料口檢測到有物料時PLC向變頻器提供驅(qū)動信號，變頻器驅(qū)動三項異步電動機按設定頻率轉(zhuǎn)動。（4）步進電機驅(qū)動器 接受PLC的控制脈沖信號，正反轉(zhuǎn)信號，使能信號。控制機械手手臂的旋轉(zhuǎn)，通過脈沖個數(shù)進行精確定位。 執(zhí)行電氣元件（1）推料氣缸 將工件推到存放料臺上，由單向電控氣閥控制[8]。（2）推料一氣缸 將金屬物料推入料槽一，由單向電控閥控制。（3）氣動手爪 完成工件的抓取動作，由雙向電控閥控制，手爪夾緊時磁性傳感器有信號輸出，磁性開關指示燈亮。（4）雙導桿氣缸 控制機械手臂伸出、縮回，由雙向電控氣閥控制。（5）單桿氣缸 控制氣動手爪的提升、下降，由雙向電控氣閥控制。（6）導料氣缸 在檢測到有白色物料時，將導料塊旋轉(zhuǎn)到相應的位置，由雙向電控氣閥控制。（7）步進電機 用步進電機驅(qū)動器控制，用與實現(xiàn)機械手臂的旋轉(zhuǎn)。（8）皮帶輸送線 由三相交流異步電動機拖動，將物料輸送到相應的位置。（9）三相異步電動機 驅(qū)動傳送帶轉(zhuǎn)動，由變頻器控制。 輸入/輸出（I/O）點分配表41 輸入點分配及說明序號PLC地址名稱功能說明1X0啟動按鈕系統(tǒng)啟動2X1停止按鈕系統(tǒng)停止3X2復位按鈕系統(tǒng)復位4X3物料檢測光電傳感器檢測料庫有無物料5X4物料推出檢測光電傳感器檢測放料臺上有無物料6X5推料伸出限位傳感器檢測推料氣缸是否退出7X6推料縮回限位傳感器檢測推料氣缸是否縮回8X7手臂伸出限位傳感器檢測手臂是否伸出9X10手臂縮回限位傳感器檢測手臂是否縮回10X11手爪下降限位傳感器檢測手爪是否下降11X12手爪提升限位傳感器檢測手爪是否提升12X13手爪夾緊限位傳感器檢測手爪是否夾緊13X14機械手基準傳感器檢測機械手是否在基準位置14X15推料一伸出限位傳感器檢測推料一氣缸是否推出15X16推料一縮回限位傳感器檢測推料一氣缸是否縮回16X17導料轉(zhuǎn)出限位傳感器檢測導料氣缸是否旋轉(zhuǎn)到位17X20導料原位限位傳感