【導(dǎo)讀】在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，自動控制技術(shù)起這愈來愈重要的作用，并且，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化水平也越來越高。自動控制利用控制裝置使。被控對象的某個(gè)參數(shù)自動的按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。本次設(shè)計(jì)在本著節(jié)約資金、降。本文以PLC程序控制的自動加料設(shè)備的控制的程序。自動加料系統(tǒng)具有操作簡。障人身安全的情況下對加料機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出更加適合于工作環(huán)境。此設(shè)計(jì)中自動加料機(jī)控制體系是采用以PLC為核心，結(jié)合觸摸屏。濟(jì)效應(yīng)，也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，方便了管理好設(shè)備，讓公司管理體系更加完善，減少了人力物力。是工業(yè)發(fā)展的主體又是國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。業(yè)的主要渠道和國際競爭力的集中體現(xiàn)。是提高我國國民生產(chǎn)的重要支柱，制造。素，制造業(yè)在世界發(fā)達(dá)國家的國民經(jīng)濟(jì)中占有重要份額。傳統(tǒng)的手工送料已經(jīng)不能滿足要求，這時(shí)自動加料機(jī)就應(yīng)運(yùn)而

　　

【正文】 氣缸的活塞可在彈簧、重力或其他外力的作用下回復(fù)到原來的位置。 一、氣缸的選擇 根據(jù)工作要求和條件，正確選擇氣缸的類型。要求氣缸到達(dá)行程終端無沖擊現(xiàn)象和撞擊噪聲應(yīng)選擇緩沖氣缸；要求重量輕，應(yīng)選輕型缸；要 求安裝 32 空間窄且行程短，可選薄型缸；有橫向負(fù)載，可選帶導(dǎo)桿氣缸；要求制動精度高，應(yīng)選鎖緊氣缸；不允許活塞桿旋轉(zhuǎn)，可選具有桿不回轉(zhuǎn)功能氣缸；高溫環(huán)境下需選用耐熱缸；在有腐蝕環(huán)境下，需選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵等惡劣環(huán)境下，需要活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無污染時(shí)需要選用無給油或無油潤滑氣缸等。 安裝形式 根據(jù)安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)（如車床、磨床等），應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸。在要求活塞桿除直線運(yùn)動外，還需作圓弧擺動時(shí)，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時(shí)，應(yīng) 選擇相應(yīng)的特殊氣缸。 作用力的大小 即缸徑的選擇。根據(jù)負(fù)載力的大小來確定氣缸輸出的推力和拉力。一般均按外載荷理論平衡條件所需氣缸作用力，根據(jù)不同速度選擇不同的負(fù)載率，使氣缸輸出力稍有余量。缸徑過小，輸出力不夠，但缸徑過大，使設(shè)備笨重，成本提高，又增加耗氣量，浪費(fèi)能源。在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用擴(kuò)力機(jī)構(gòu)，以減小氣缸的外形尺寸。 活塞行程 與使用的場合和機(jī)構(gòu)的行程有關(guān)，但一般不選滿行程，防止活塞和缸蓋相碰。如用于夾緊機(jī)構(gòu)等，應(yīng)按計(jì)算所需的行程增加 10～ 20 ㎜的余量。 活塞的運(yùn)動速度 主要取決于氣缸輸入壓縮空氣流量、氣缸進(jìn)排氣口大小及導(dǎo)管內(nèi)徑的大小。要求高速運(yùn)動應(yīng)取大值。氣缸運(yùn)動速度一般為 50～ 800 ㎜ /s。對高速運(yùn)動氣缸，應(yīng)選擇大內(nèi)徑的進(jìn)氣管道；對于負(fù)載有變化的情況，為了得到緩慢而平穩(wěn)的運(yùn)動速度，可選用帶節(jié)流裝置或氣 — 液阻尼缸，則較易實(shí)現(xiàn)速度控制。選用節(jié)流閥控制氣缸速度需注意：水平安裝的氣缸推動負(fù)載時(shí)，推薦用排氣節(jié)流調(diào)速；垂直安裝的氣缸舉升負(fù)載時(shí)，推薦用進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速；要求行程末端運(yùn)動平穩(wěn)避免沖擊時(shí)，應(yīng)選用帶緩沖裝置的氣缸。 氣缸的選型 程序 1：根據(jù)操作形式選定氣缸類型： 33 氣缸操作方式有雙動，單動彈簧壓入及單動彈簧壓出等三種方式 程序 2：選定其它參數(shù)： 選定氣缸缸徑大小根據(jù)有關(guān)負(fù)載、使用空氣壓力及作用方向確定 選定氣缸行程工件移動距離 選定氣缸系列 選定氣缸安裝型式不同系列有不同安裝方式，主要有基本型、腳座型、法蘭型、 U 型鉤、軸耳型 選定緩沖器無緩沖、橡膠緩沖、氣緩沖、油壓吸震器 選定磁感開關(guān)主要是作位置檢測用，要求氣缸內(nèi)置磁環(huán) 選定氣缸配件包括相關(guān)接頭 氣缸的安裝： 根據(jù)氣缸的安裝件的安裝形式，可分為可拆式和固定式氣缸。根據(jù)氣缸安裝形式可分為固定式、擺動式、嵌入式、回轉(zhuǎn)氣缸四種。 （ 1） 氣缸安裝前，應(yīng)經(jīng)空載試運(yùn)轉(zhuǎn)及在 倍最高工作壓力下試壓，運(yùn)轉(zhuǎn)正常和無漏氣現(xiàn)象后放可使用。 （ 2） 汽缸接入管道前，必須清楚管道內(nèi)贓物，防止雜物進(jìn)入汽缸內(nèi)。 （ 3） 在行程中載荷有變化時(shí)，應(yīng)使用輸出力充裕的氣缸，并附加緩沖裝置。 （ 4） 緩沖氣缸在開始運(yùn)行前，先把緩沖節(jié)流閥擰在節(jié)流兩較小的位置，然后逐漸開大，直到調(diào)到?jīng)]，滿意的緩沖效果 （ 5） 不使用 滿行程，特別是當(dāng)活塞桿伸出時(shí)，要使用活塞桿與缸蓋相碰。否則，容易引起活塞桿和外部連接處的載荷集中。 氣缸安裝形式應(yīng)根據(jù)安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)（如車床、磨床等），應(yīng)選用（ 6） 回轉(zhuǎn)氣缸。有特殊要求時(shí)，應(yīng)選擇相應(yīng)的特種氣缸。 單作用氣缸：活塞只有一側(cè)有壓縮空氣進(jìn)入，即氣缸上只有一個(gè)壓縮空氣的入口，故只有一側(cè)有氣壓推力作用，氣缸的工作行程僅在一個(gè)方向。氣缸的活塞可在彈簧、重力或其他外力的作用下回復(fù)到原來的位置。 34 如下圖： 圖 單作用彈簧式氣缸 在氣缸的應(yīng)用方面，種類越來越多，型號也越來越多，現(xiàn)在大多數(shù)用的還是日本的 SMC 標(biāo)準(zhǔn)氣缸 ，此設(shè)計(jì)選用的也是日本 SMC 標(biāo)準(zhǔn) CM2 型系列 氣缸 ，SMC 標(biāo)準(zhǔn)氣缸 不僅在使用上可靠方便，既有安全，快速、耐用等優(yōu)點(diǎn)。 圖 型氣缸 觸摸屏的選擇 隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，觸摸屏在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越多，從廣義上講，觸摸屏就是一種簡單易學(xué)的就計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，或是說人人都會使用的與計(jì)算機(jī)溝通的設(shè)備，應(yīng)用方面越來越多，特別是應(yīng)用在自動控制方面系統(tǒng)中，使之更趨于人性化等等。 綜合考慮到成本環(huán)境等因素， 本設(shè)計(jì)中用的是 威綸觸摸屏 MT6070iH 威綸觸摸屏 MT6070iH 詳細(xì)信息 ： 標(biāo)準(zhǔn) USB 接口，可接 USB鼠標(biāo)、 USB 鍵盤、 USB 打印機(jī)等，即插即用。 35 支持 U 盤，通過 U盤快速的 上傳、下載 Project。 支持 U盤擴(kuò)展寄存器（ EM0~EM9）， 輕松實(shí)現(xiàn)斷電保持。最大可擴(kuò)展到 2G(WORD)。 通過 USB 口，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展寄存器與 PLC 數(shù)據(jù)的交互存儲。 U 盤支持 “ 熱插拔 ”, 利用 U盤隨時(shí)備份與更新生產(chǎn)數(shù)據(jù) 可將歷史資料與配方資料（ RW 或者 RW_A 寄存器數(shù)據(jù)）通過 U盤下載到 HMI，數(shù)據(jù)更新更加方便。 可將 HMI 的配方資料（ RW 或者 RW_A 寄存器數(shù)據(jù)）、歷史故障記錄、采樣資料等保存到 U盤，并可在 EXCEL 電子表格中查看。 利用 MT8000/ MT6000 特有 的備份功能 , 可將特定時(shí)間內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)記錄和歷史報(bào)警記錄保存到 U盤中。 產(chǎn)品規(guī)格 認(rèn)證 CE/UL/RoSH 顯示器 ””710” TFT 背光 500 cd/m2 色彩 65536 color 對比 300:1 500： 1 分辨率 (WxH dots) 320x234 背光燈 LED 背光燈壽命 (avg.) 30,000 hr. 觸控屏 4 wires resistive type 觸控精準(zhǔn) 2mm 觸控硬度 4H 串行端口接口 Com1(RS232/RS485 2w/4w), Com2(RS232), Com3 (RS232/RS485 2w) USB 接口 USB x 2 處理器 32bit RISC CPU 內(nèi)存 128MB 配方內(nèi)存 有 CF 卡接口 有 萬年歷 RTC 有 36 系統(tǒng)診斷 Power failure detection 電壓 24 VDC 177。 20% 消耗電流 440 mA @ 24VDC 外型尺寸 WxHxD 204x150x48mm 開孔尺寸 WxH192 x 138mm () 重量 , , 圖 威綸觸摸屏 MT6070iH 觸摸屏界面設(shè)計(jì) 對于觸摸屏的人機(jī)界面設(shè)計(jì)，為了更好的進(jìn)行自動加料控制系統(tǒng)的控制，進(jìn)行了更加人性化，系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)，用的是 WEINVIEW HMI 組態(tài)軟件 EasyBuilder8000（簡稱 EB8000） 。 WEINVIEW HMI 組態(tài)軟件 EasyBuilder8000（簡稱 EB8000，后同）是臺灣威綸科技公司開發(fā)的新一代人機(jī)界面軟件，適用于本公司 MT8000 和 MT6000 系列所有 型號的產(chǎn)品。 37 圖 主畫面 圖 工作畫面 38 圖 工藝參數(shù)畫面 圖 手動畫面 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 工作 流程圖及主電路的接線圖 39 1. 工作 流程圖 圖 工作 流程圖 2. 主電路的接線圖 40 圖 系統(tǒng)接線圖 圖 系統(tǒng)電源圖 41 圖 主電路接線圖 PLC 模塊 I/O 端口分配 設(shè)計(jì)中各輸入輸出 基本上都屬于數(shù)字量，其分配如下表所示： I/O 口分配表 輸入 輸出 輸入地址 輸入設(shè)備 輸出地址 輸出設(shè)備 急停 變頻器接觸器 手動啟動 變頻器 自動啟動 振動電機(jī) 手臂上限 氣缸 42 變頻器接觸器啟 動 綠燈 變頻器啟動 黃燈 振動電機(jī)啟動 紅燈 氣缸啟動 Hr1 Hr2 在設(shè)計(jì)程序中，會使用到很多寄存器、中間繼電器、定時(shí)器等等軟元件，為了便于編程及修改，在程序編寫前應(yīng)先列出可能用到的軟元件，如下表： 元件設(shè)置 元 件 意義 內(nèi)容 備注 系統(tǒng)停止標(biāo)志 On有效 手動標(biāo)志 On有效 自動標(biāo)志 On有效 系統(tǒng)清零標(biāo)志 On有效 變頻器報(bào)警標(biāo)志 On有效 T50 變頻器延時(shí)啟動 10 1s T51 加料時(shí)間 1000 100s T52 延時(shí)振動 60 6s T53 振動時(shí)間 70 7s T54 停振時(shí)間 50 5s T55 延時(shí)回手臂 60 6s T56 延時(shí)推手臂 70 7s VW10 加料次數(shù) 43 MW20 系統(tǒng)規(guī)定加料次數(shù) 6 6次 MW30 變頻器延時(shí)啟動時(shí)間寄存器 MW32 加料時(shí)間寄存器 MW34 延時(shí)振動寄存器 MW36 振動時(shí)間寄存器 MW38 停振時(shí)間寄存器 MW40 延時(shí)回手臂寄存器 MW42 延時(shí)推手臂寄存器 VD26 變頻器頻率寄存器 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 根據(jù) 設(shè)計(jì)中所需要的技術(shù)要求，輸入輸出的端口分配，工作流程圖，設(shè)計(jì)出下面的程序。 44 45 46 47 48 49 50 51 結(jié) 語 本次設(shè)計(jì)主要應(yīng)用了 PIC 控制技術(shù)，對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動化的控制，實(shí) 現(xiàn)物料的自動化配送。 通過本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對 PLC 有了深入的了解。完成了一下的設(shè)計(jì)： 自動供料的原理和結(jié)構(gòu)的分析 系統(tǒng)控制方案的確定 框圖和梯形圖的設(shè)計(jì) PLC 類型的選擇 在設(shè)計(jì)分析階段，由于本次是設(shè)計(jì)了 PLC 一個(gè)操作系統(tǒng)，所以對其中的 PLC 的工作分析尤其重要。 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間是我學(xué)生生涯中最有價(jià)值的一段時(shí)光。這里有治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而不失親切的老師，有互相幫助的同學(xué)，更有向上、融洽的學(xué)校生活氛圍。借此論文之際，我想向所有人表示我的謝意。 首先感謝我的指導(dǎo)老師 白 老師 。本 設(shè)計(jì) 是在老師的指導(dǎo)下和同學(xué)們的幫助下修改完成的。在此，我要向他們的細(xì)心幫助和指導(dǎo)表示由衷的感謝。在這段時(shí)間里，我從他們身上不僅學(xué)到了許多的專業(yè)知識，更感受到他們工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人。此外，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學(xué)習(xí)。 非常感謝大家在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，給予我極大的幫助，使我對整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路有了總體的把握，并耐心的幫我解決了許多實(shí)際問題，使我有了很大的收獲。 52 同時(shí)，他們在整個(gè)開發(fā)過程中提出了許多建設(shè)性意見，并給我解決了一些專業(yè)性問題。 感謝多年來傳授我知識的老師們，更要感謝那些對我學(xué)習(xí)上支持和鼓勵的人。同時(shí)感謝所有關(guān) 心幫助過我的同學(xué)、老師和學(xué)校。 總之，在以后的學(xué)習(xí)生活中我將以加倍的努力對給予我?guī)椭膶W(xué)校、老師及同學(xué)們的回報(bào)。 參考文獻(xiàn) [1]鐘肇新 .可編程控制器原理及應(yīng)用 .第 3版 .廣州；華南理工大學(xué)出版社， 2020 [2]高南、周樂挺，《 PLC 控制系統(tǒng)編程與實(shí)現(xiàn)任務(wù)解析《北京郵電大學(xué)出版社，2020 年 12 月 [3]余雷聲 .電氣控制于 PLC 應(yīng)用 .北京；機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [4] SIMATIC S7200/300 系統(tǒng)手冊，德國西門子變頻器 MM440 使用說明書 [5]王鑫、李威，《 PLC 機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)》 （第 2 版）電子工業(yè)出版社 ,2020 年 3月 [6] 王兆義 .小型可編程控制器實(shí)用技術(shù) .北京；機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [7] 邵祥兵，《電氣控制與 PLC 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》，南京工程學(xué)院自動化學(xué)院， 2020年 3 月