【文章內(nèi)容簡介】 2)程序執(zhí)行 PLC完成了輸入采樣工作后，按順序從0000號地址開始的程序進行逐條掃描執(zhí)行，并分別從輸人映像寄存器、輸出映像寄存器以及輔助繼電器中獲得所需的數(shù)據(jù)進行運算處理。再將程序執(zhí)行的結(jié)果寫入寄存執(zhí)行結(jié)果的輸出映像寄存器中保存。但這個結(jié)果在全部程序未被執(zhí)行完畢之前不會送到輸出端子上。 3)輸出刷新 在執(zhí)行到END指令，即執(zhí)行完了用戶的所有程序后，PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容送到輸出鎖存器中進行輸出，驅(qū)動用戶設備。PLC掃描過程示意圖如下圖所示。PLC掃描過程示意圖PLC工作過程除了包括上述三個主要階段外，還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，在內(nèi)部處理階段，PLC檢查CPU模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時器復位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。在通信服務階段，PLC與其他的帶微處理器的智能裝置實現(xiàn)通信。2組態(tài)控制技術(shù)組態(tài)控制技術(shù)是一種計算機控制技術(shù)。利用組態(tài)控制技術(shù)構(gòu)成的計算機測控系統(tǒng)與一般計算機控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上沒有本質(zhì)的區(qū)別，它們都是由被控對象、傳感器、I/O接口、計算機和執(zhí)行機構(gòu)幾部分組成。現(xiàn)場參數(shù)I/O接口現(xiàn)場設備執(zhí)行器傳感器被控對象I/O接口計算機顯示器鍵盤一般計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成傳感器的作用是可以把被控對象的各種參數(shù)進行檢測，然后將參數(shù)顯示于計算機的顯示器上。并根據(jù)參數(shù)實際值與設定值的偏差，按照一定的控制算法發(fā)出控制命令，控制執(zhí)行機構(gòu)的動作，從而完成任務。I/O接口負責溝通傳感器、執(zhí)行器，它是計算機與現(xiàn)場設備的橋梁。內(nèi)部有將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量D/A轉(zhuǎn)換器、模擬量轉(zhuǎn)換數(shù)字量的A/D轉(zhuǎn)換器、對開關(guān)量進行隔離的光電隔離器等。執(zhí)行器由一些機械設備組成，如：電機、電源、管道、氣閥、集成電路等組成。 組態(tài)的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)（Distributed Control System簡稱DCS）的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應用過程中，PC（包括工控機）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢日趨明顯。這些優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資豐富，軟件之間的互操作性強；基于PC的控制系統(tǒng)易于學習和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。組態(tài)（Configuration）的意思就是模塊的任意組合。簡單的講，組態(tài)就是用應用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務的過程。 在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實現(xiàn)某一任務，都是通過編寫程序（如使用BASIC,C,FORTRAN等）來實現(xiàn)的。編寫程序不但工作量大、周期長，而且容易犯錯誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個問題。對于過去需要幾個月的工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。 這樣系統(tǒng)設計人員就可以把更多的注意力集中在如何選擇最優(yōu)的控制方法上，設計出合理的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，選者合適的控制算法等這些提高控制品質(zhì)的關(guān)鍵問題上。一方面，從管理的角度講，用組態(tài)軟件開發(fā)的系統(tǒng)具有與Windows一致的圖形化操作界面,非常便于生產(chǎn)的組織與管理。 一般來說，只要采用IPC（工業(yè)控制計算機），選擇通用接口部件和組態(tài)軟件，這樣構(gòu)成的系統(tǒng)都是基于組態(tài)控制技術(shù)的。世界上有許多自動化設備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了許多基于這種技術(shù)的DSC（集散式控制系統(tǒng)）計算機系統(tǒng)。如：中國的研華公司、時利和公司、德國的西門子公司、日本三菱等等。與上面系統(tǒng)專用組態(tài)軟件相對的是通用組態(tài)軟件，常用的國產(chǎn)通用組態(tài)軟件有微控可視組態(tài)、MCGS、King view(組態(tài)王)等等。本系統(tǒng)采用MCGS作為上位機的監(jiān)控軟件。3設備選型及硬件電路的設計 材料分揀系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu) 該系統(tǒng)采用臺式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源，設置的轉(zhuǎn)接面板上設計了可與PLC連接的轉(zhuǎn)接口。本裝置還設置了氣動方面的減壓器、濾清、氣壓指示等，可與各類氣源相連接。其外形結(jié)構(gòu)、各傳感器位置見圖材料分揀系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)圖材料分揀系統(tǒng)的各部分的結(jié)構(gòu)如下： 轉(zhuǎn)接面板 單向感應電動機 三菱PLC 調(diào)壓閥、空氣濾器、油霧器與氣壓指示表 內(nèi)置電源 傳送帶 擋板 料槽 111先導式電磁換向閥1112氣缸回位限位開關(guān)（磁感應開關(guān)）11122氣缸動作限位開關(guān)（磁感應開關(guān)）2電容傳感器 SB2顏色傳感器 SC2電感傳感器 SA223導料軌道3氣缸13氣缸23氣缸33氣缸43氣缸5材料分揀系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)的功能 料槽(圖6中的8)是一個材料手動入庫而自動出庫的裝置，底部有一個光電傳感器。使用時可先人為地將材料放入料槽中，此時光電傳感器檢測到料塊時系統(tǒng)開始運行。當系統(tǒng)運行時，啟動傳送帶（圖6中的6）并由出料氣缸（圖6中的36）將料庫內(nèi)底層材料推入傳送帶。傳送帶是由單向感應電機(圖6中的2)驅(qū)動的皮帶式輸送裝置。為了防止氣缸的壓力過大而導致材料被打飛，所以在出料口加了擋板（圖6中的7）。自動分選部分由傳感器（圖6中的2226）、先導式電磁換向閥（圖6中的112）、氣缸（圖6中的33335）及導料軌道（圖6中的2231）組成。當傳感器檢測到相應料塊時，對應的先導式電磁換向閥動作驅(qū)動氣缸動作將其推人應去的滑道。例如：當電感傳感器感應到鐵塊時，對應的氣缸（圖6中的34 ）動作，將鐵塊推入對應的導料軌道（圖6 中的30）。調(diào)壓閥、空氣濾器與氣壓指示儀表（圖6中的4）集中于一個模塊上，它們接收來自氣源的氣壓并傳送到下面的5個氣閥中。來自氣源的壓縮空氣其壓力通常都高于設備和裝置所需的工作壓力，因壓力波動比較大，因而需要調(diào)節(jié)調(diào)壓閥降壓，使其輸出壓力與每臺氣動設備和裝置所需要的壓力一致，并保持該壓力的穩(wěn)定?？諝膺^濾器是氣動系統(tǒng)中最常見的一種空氣凈化裝置，安裝在使用壓縮空氣的設備氣動系統(tǒng)氣源的入口處。其作用是濾除壓縮空氣中的水分、油滴以及雜質(zhì)微粒等危害，以達到系統(tǒng)要求的凈化程度。過濾的原理是根據(jù)固體物質(zhì)和空氣中的分子的大小和質(zhì)量不同，利用慣性、阻隔和吸附的方法將空氣中的水分、油滴以及雜質(zhì)微粒等危害去除。油霧器是一種特殊的注油裝置，它以壓縮空氣為動力，將潤滑油噴成霧狀并混合于壓縮空氣中，并隨空氣進入需要潤滑的部件，達到潤滑的目的，使壓縮空氣具有潤滑氣動元件的能力。目前氣動控制閥、氣缸和氣馬達主要是靠這種有油霧顆粒的壓縮空氣來實現(xiàn)潤滑，它的主要優(yōu)點是方便、干凈、潤滑的質(zhì)量高。在氣壓傳動系統(tǒng)中，組成氣動回路是為了驅(qū)動用于各種不同目的機械裝置，其最重要的三個控制內(nèi)容是：力的大小、運動的方向和運動的速度。與生產(chǎn)裝置相連接的各種類型的氣缸，靠壓力控制閥、方向控制閥和流量控制閥分別實現(xiàn)對三個內(nèi)容的控制，正是利用它們組成了各種氣動控制回路。材料分揀系統(tǒng)選用的是方向控制閥中的先導式電磁換向閥。氣動換向閥是利用電磁力的作用來實現(xiàn)閥的換向的。主要有電磁部分和主閥兩部分組成，按照控制方式的不同可以分為直動式和先導式。先導式電磁換向閥首先由直動式電磁閥（先導閥）提供控制氣壓，再去控制主閥（氣控閥）閥芯的運動，實現(xiàn)主閥的換向。因為這種閥的輸出流量較大，故常作為控制氣缸的主控閥。當傳感器感應到有材料通過時，輸出一個信號，這個信號通過PLC實現(xiàn)對先導式電磁換向閥的控制，先導式電磁換向閥又控制相對應的氣缸來彈出材料到導料軌道。 每個氣缸上都有兩個磁感應開關(guān)，它們是有開關(guān)量輸入輸出的傳感器。分別作為氣缸回位限位開關(guān)、氣缸動作限位開關(guān)。磁感應開關(guān)是一種屬于金屬感應的線性器件，接通電源后，在傳感器的感應面將產(chǎn)生一個交變磁場，當金屬物體接近此感應面時，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來完成無接觸檢測物體的目的。當氣缸動作時動作限位開關(guān)斷開，氣缸快速彈出，此時先導式電磁閥復位，當氣壓太大時而氣缸沒有復位時氣缸復位限位開關(guān)感應動作從而關(guān)閉先導式電磁閥從而起到保護氣缸的作用。 導料軌道（圖6中的223）主要作用是當氣缸推出材料時導出材料。 轉(zhuǎn)接板上有相對應的指示燈，用于指示各個輸入輸出信號的指示以便于我們進一步控制。電感式接近開關(guān)屬于有開關(guān)量輸出的位置傳感器，用來檢測金屬物體。它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組