【正文】 是用來檢測有無物料進入料槽，同時兼顧控制導料氣缸復位，三相異步電機停止。物料分揀機構(gòu)程序梯形圖如圖57所示：圖57 物料分揀機構(gòu)梯形圖 系統(tǒng)控制總程序設計簡介上文對程序設計思想進行了簡要說明，分了三部分進行設計，在總體程序的設計就需要將前面三部分的設計思想結(jié)合起來?？偝绦蛑袨榱藢崿F(xiàn)啟動、停止、復位、報警、自動控制及半自動控制。啟動時用了輔助繼電器，并將啟動與停止按鈕互鎖，這樣可直接實現(xiàn)上料機構(gòu)與傳輸分揀機構(gòu)的啟動、停止、報警的控制。在整個程序中將搬運機械手自動與手動控制程序設置成了兩個子程序。通過旋轉(zhuǎn)開關進行兩者的轉(zhuǎn)換調(diào)用，同時對步進程序?qū)崿F(xiàn)直接停止，不必再等到執(zhí)行一個周期后才能停止。在程序中進行了文字說明，這樣更有利于讀懂程序。第六章 系統(tǒng)調(diào)試基于三菱FX2N型PLC控制物料分揀系統(tǒng)的調(diào)試分兩個調(diào)試過程進行。一是在程序應在未帶載情況下進行模擬調(diào)試，二是進行程序的現(xiàn)場調(diào)試。在模擬調(diào)試完成后，方可進行現(xiàn)場安裝調(diào)試，并進行運行調(diào)試，確定參數(shù)，完善程序，最后完成整個調(diào)試工作。 程序的模擬調(diào)試程序的調(diào)試是設計過程中一個比較重要環(huán)節(jié)，很少有程序是一經(jīng)編制就可以運行成功的，只有經(jīng)過調(diào)試運行甚至現(xiàn)場運行才能發(fā)現(xiàn)程序中不合理的地方并且進行修改。，將仿真軟件GX Simulator 6c安裝后就可直接在編程軟件中進行程序的模擬調(diào)試及監(jiān)控。通過仿真軟件按照控制要求一步步進行輸入輸出端口設置，看輸出是否滿足控制要求[15]。仿真調(diào)試時是否正常按預期效果運行，若不是按預期效果輸出，再仔細檢查程序并修改后，再仿真調(diào)試。若有異再修改程序，這樣反復調(diào)試，直至程序可用模擬調(diào)試運行正常。如圖61是程序調(diào)試及監(jiān)控的打開界面。圖61 程序調(diào)試及監(jiān)控開始 通過軟元件輸入輸出狀態(tài)進行調(diào)試在仿真軟件中可以直接對各種軟器件進行置位，如：X0000023Y0000023T009C009M0099等部分常用的軟器件可直接進行置位，對于特殊功能輔助繼電器、時間繼電器、計數(shù)器不能直接置位調(diào)試。（1）將X0按下系統(tǒng)啟動，此時警示綠燈Y15亮，警示黃燈Y16閃爍，無料報警。輸入輸出調(diào)試狀態(tài)如圖62所示：圖62 程序啟動時調(diào)試及運行監(jiān)控（2）將物料檢測傳感器X3置位，此時警示黃燈Y15停止閃爍，將推料伸出限位傳感器X6置位，此時物料推出氣缸Y3動作。X6復位，推料伸出傳感器X5被置位，放料臺光電開關X4檢測到物料也被置位。當物料被爪走后X4復位，Y3復位，推料氣缸縮回，反復執(zhí)行推料過程。輸入輸出狀態(tài)見圖63。（3）分揀調(diào)試將入料口光電開關X21置位，此時Y17向變頻器發(fā)送驅(qū)動信號。當物料為金屬物料時，料槽一檢測傳感器置位，此時氣缸Y12動作將物料推入料槽一。同時分揀檢測光電開關向PLC發(fā)出一個信號，使電機停轉(zhuǎn)。調(diào)試輸入輸出狀態(tài)見圖64。圖63 上料結(jié)構(gòu)上料時運行監(jiān)控圖64 金屬物料分揀時運行監(jiān)控程序仿真調(diào)試方法不變，進行搬運機械手，物料分揀的調(diào)試時，按照控制要求及相應輸入控制元件的置位情況，對輸入口進行設置后，同時觀察輸出的狀態(tài)變化看是否滿足控制要求。依照此法逐步對程序進行調(diào)試修改，直至滿足控制要求。 時序圖輔助調(diào)試如果想更形象的反應出輸入輸出及其它軟元件的狀態(tài)圖式，可以通過時序圖進行輔助調(diào)試，通過時序圖就可以更清晰的看出軟元件狀態(tài)的變化。如圖65所示為時序的樣板。圖65 輔助調(diào)試時序圖依照控制要求對系統(tǒng)程序一步一步進行仿真調(diào)試，在調(diào)試的過程中發(fā)現(xiàn)了一些錯誤的方，經(jīng)過反復調(diào)試，最后是程序在仿真調(diào)試中滿足了控制要求，系統(tǒng)模擬調(diào)試完成。 程序的現(xiàn)場調(diào)試 本系統(tǒng)設計基礎源于學校的機電一體化實驗室，自動控制部分可以在實驗室進行現(xiàn)場調(diào)試。但由于客觀條件限制，目前不能進行三菱FX2N型可編程控制器的現(xiàn)場調(diào)試。硬件部分按照電氣原理圖連接好，在接線過程中要務必認真仔細，檢查主電路和控制電路確定無誤后，方可進行調(diào)試。在調(diào)試過程中系統(tǒng)很有可能存在傳感器、執(zhí)行器、和硬件連線等方面的問題，以及PLC的外部接線圖和軟件部分的梯形圖程序設計中的問題，經(jīng)過仔細推敲及時加以解決。調(diào)試過程：(1) 檢查連線，要逐點進行，確保正確無誤。(2) 檢查輸入輸出接口。(3) 將調(diào)試好的程序傳輸?shù)娜釬X2N型PLC中。(4) 檢測搬運機械手手動部分和自動部分。(5) 進行系統(tǒng)半自動調(diào)試。(6) 進行系統(tǒng)自動工作調(diào)試。(7) 異常條件檢查，完成上述所有的調(diào)試工作，系統(tǒng)調(diào)試完成。結(jié)論綜全文所述，本文對PLC及傳感器技術的工作原理、適用領域做出了詳細的介紹，根據(jù)材料分揀的實際需求采用PLC設計出了材料分揀系統(tǒng)具有很高的實用價值。設計材料分揀系統(tǒng)之前，閱讀了大量的資料和文獻，不但了解了自動分揀系統(tǒng)發(fā)展的歷史，發(fā)展現(xiàn)狀，應用背景。還學習了氣動技術、傳感器技術、位置控制技術等基本知識。實際的設計工作中，出現(xiàn)了不少難題：氣源于氣閥的氣壓不能實現(xiàn)精確調(diào)制，傳感器的容易受到外界因素的干擾，上位機與下位機通信不穩(wěn)定等問題。通過多次試驗與實踐以上問題基本上得到了解決，如何進一步提高控制性能，可對該系統(tǒng)進行一些改進。進一步提高氣源氣壓的穩(wěn)定性，這樣可以提高氣閥的工作性能，為材料正常進入、彈出傳送帶打下基礎。在硬件上進一步改進擋板、出料軌道、傳送帶、進料倉，這對系統(tǒng)的實用與可靠性的提高有重大意義。采用步進電機以實現(xiàn)傳送帶速度的可控制性、實現(xiàn)系統(tǒng)的分揀效率的質(zhì)的提高。進一步提高傳感器的性能，找出一系列可靠的參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。進一步分析研究各種分揀系統(tǒng)地優(yōu)劣，提出材料分揀系統(tǒng)的綜合性能。本文的設計是對材料的材質(zhì)進行的簡單設計，可以在其基礎上對分揀物品的種類與分揀的性能進行拓展及完善，可使其適用于實際生活中的各行各業(yè)，是分揀線實現(xiàn)無人化作業(yè)，大大提高該環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率。 參考文獻[1] 王煜東，傳感器及應用[M].機械工業(yè)出版社，2008年[2] 梁森，自動檢測與轉(zhuǎn)換技術[M] .北京機械工業(yè)出版社，2011年 [3] 周美蘭,忘岳宇, PLC電氣控制與組態(tài)設計[M].北京科學出版社，2003年 [4] 王永華, 現(xiàn)代電氣控制及PLC 應用技術.[M] .北京航空航天大學出版社2000年[5] 李景學，可編程控制器應用系統(tǒng)設計及方法[M].化學工業(yè)出版社，2001年[6] 張萬忠, 劉明芹, 電器與PLC控制技術[M].北京化學工業(yè)出版社，2003年[7] 范金玲. 基于PLC的氣動機械手控制系統(tǒng)設計[J]. 液壓與氣動,7期， [8] 周進明. 液壓與氣動技術[M]. 成都：西南交通大學出版社，2009.[9] 王兆義, 可編程序控制器教程[M], 北京機械工業(yè)出版社，2001年[10] 鄧其貴. 變頻器操作與工程項目運用[M].北京理工大學出版社，2009.[11] 鄧星鐘. 機電傳動控制[M]. 武漢華中科技大學出版社，2001.[12] 計時鳴. 機電一體化控制技術與系統(tǒng)[M].西安電子科技大學出版社，2009.[13] 華滿香. 電氣控制及PLC應用[M].北京大學出版社，2009.[14] 葉明超. 自動檢測與轉(zhuǎn)換技術[M].北京理工大學出版社，2009.[15] 章國華. 蘇東. 典型生產(chǎn)線原理、安裝與調(diào)試[M].北京理工大學出版社，2009.[16]RenShengle.DevelopmentofPLCbasedTensionControlSystem.ChineseJournalofAeronautics[M].20(2007)266271.[17] Lozano, R. (Rogelio),.Adaptive control systems[M].Fresno:Witerwoof Inc.,1999[18] Du Toit, Chris. The design, documentation and maintenance of PLC software [R]. [19]Heyongyi.AControlSystemofMaterialHandlinginFMS.Journalofshanghaiuniversity[M].謝 辭四年的大學，匆匆而過，畢業(yè)設計是我們四年所學的一個體現(xiàn)，經(jīng)歷兩個月的努力，此次畢業(yè)設計即將結(jié)束。在設計的過程中，慢慢的學習，逐漸的鞏固大學所學的知識，期間有艱苦，有辛酸，也有欣喜，有快樂。本設計的順利完成,首先要感謝我的指導老師張曉老師。在論文的寫作過程中，張老師給了我許許多多的幫助。在評閱中，張老師還指出了我設計中的許多不足，使我的設計更加完善合理。張老師使我不僅學到了扎實的專業(yè)知識，也學到了很多待人處事道理。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、縝密的思維方式、踏實的工作作風和對事業(yè)的執(zhí)著，以及對我的諄諄教誨都給我留下了深刻的印象，并使我終身受益。謹此對張老師表達衷心的感謝和崇高的敬意。感謝和許多同學對我的支持和鼓勵，感謝你們在學習和生活上給我的幫助，和我一起解決各種各樣的困難。此外，我還要感謝我的父母，謝謝他們一直以來對我的學業(yè)的支持和幫助。 最后，祝所有關心、幫助和支持我的人們身體健康、工作順利！最后非常感謝我的指導老師——張曉老師，感謝您對我的支持，感謝您樂觀處事的態(tài)度，感謝您給予的幫助，謝謝！附 錄系統(tǒng)程序本設計中運用編程語言是梯形圖編程語言，通過梯形圖及附加的文字說明可以清晰直觀的看出編程思路，控制要求和系統(tǒng)實現(xiàn)的功能。系統(tǒng)梯形圖編程語言程序如下。