【導(dǎo)讀】取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已。在文中以明確的方式標(biāo)明。本學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。PLC以其體積小、功能齊全、價(jià)格低廉和可靠性高等方面具有獨(dú)。特的優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。PLC的使用大大提高了控制系統(tǒng)的可靠。性和自控程度，為企業(yè)提供了更可靠的生產(chǎn)保障。發(fā)揮PLC的優(yōu)勢(shì)，是目前自動(dòng)控制學(xué)科的重要課題之一。本課題正是在這樣的背景下，圍繞基于PLC的材料分揀裝置設(shè)計(jì)展開研究。樣通過(guò)PLC程序設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)材料分揀和自動(dòng)控制。其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少（可。強(qiáng)，系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、可靠性高及系統(tǒng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

　　

【正文】 工具。功能表圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù)，它是一種通用的技術(shù)語(yǔ)言，可以用于進(jìn)一步設(shè)計(jì)和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流。 功能表圖一般主要有步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作組成。 由 系統(tǒng)程序流程圖繪制出來(lái)的系統(tǒng)功能表圖如圖 所示。 X000 Y000 X001 Y001 X002 Y002 X003 Y003 X004 Y004 X005 Y005 X006 X007 X010 X011 X012 X013 X014 X015 X016 COM COM 料倉(cāng)光電傳感器 料倉(cāng)前限位開關(guān) 料倉(cāng)后限位開關(guān) 鐵傳感器 氣缸一前限位關(guān) 氣缸一后限位關(guān) 鋁傳感器 氣缸二前限位關(guān) 氣缸二后限位關(guān) 顏色傳感器 氣缸三前限位關(guān) 氣缸三后限位關(guān) 光電傳感器 氣缸四前限位關(guān) 氣缸四后限位關(guān) 料槽 下料氣缸 電磁閥 傳送帶電動(dòng)機(jī) 氣缸一 電磁閥 氣缸二 電磁閥 氣缸三 電磁閥 氣缸四 電磁閥 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 19 圖 系統(tǒng)的功能表圖 材料分揀裝置 PLC 梯形圖 本課題的 PLC 梯形圖編輯使用 GX Developer 編程軟件。 GX Developer 可以創(chuàng)建 Q 系列、 QNA 系列、 A 系列 (包括運(yùn)動(dòng)控制器 (SCPU))、 FX 系列的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)置操作共用化 (簡(jiǎn)稱為 GPPA) [13]。 GX Developer 特點(diǎn)：軟件的通用；性充分利用 Windows 的優(yōu)勢(shì)使操作性能大幅度地提高；程序的標(biāo)準(zhǔn)化；豐富的編程語(yǔ)言；訪問(wèn)其它站時(shí)的設(shè)置簡(jiǎn)單；可以與可編程控制器 CPU 以各種方式進(jìn)行連接；豐富的調(diào)試功能。由于本系統(tǒng) 選擇的Y 0 0 0Y 0 0 1Y 0 0 2Y 0 0 2Y 0 0 3Y 0 0 3Y 0 0 4Y 0 0 4Y 0 0 5Y 0 0 5Y 0 0 0M 3 0 2M 3 0 3C 2 0 0M 3 1 2M 3 1 3M 3 1 4M 3 1 5M 3 1 6M 3 1 7M 3 0 7M 3 1 0M 3 1 1M 3 0 4M 3 0 5M 3 0 6 C 2 0 0 C 2 0 0 C 2 0 0 C 2 0 0M 3 0 1M 3 0 0M 8 0 0 2X 0 0 0X 0 0 1X 0 0 2X 0 0 4X 0 0 5X 0 0 3 X 0 0 3 X 0 0 6X 0 0 7X 0 1 0X 0 0 3 X 0 0 6 X 0 1 1X 0 1 2X 0 1 3X 0 1 5X 0 0 3 X 0 0 6 X 0 1 1 X 0 1 4X 0 1 6C 2 0 0 C 2 0 0 X 0 0 0C 2 0 0 X 0 0 0X 0 0 3 X 0 0 6 X 0 1 1 X 0 1 4基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 20 PLC 型號(hào)為 FX2N32MR001[14]，所以本系統(tǒng)編程用仿照 STL 指令編寫程序，程序見 (附錄 )。 本章 對(duì) 材料分揀裝置 編程設(shè)計(jì)做了講述， 為了實(shí)現(xiàn)能源的充分利用和生產(chǎn)的需要，需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，考慮到電機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)速和制動(dòng)的特性，可以加入變頻器，系統(tǒng)中由 PLC 完成數(shù)據(jù)的采集和對(duì)變頻器、電機(jī)等設(shè)備的控制任務(wù) [15]。編程軟件采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，大量采用代碼重用，減少軟件的開發(fā)和維護(hù)。利用對(duì) PLC 軟件的設(shè)計(jì) ,實(shí)現(xiàn)變頻器的參數(shù)設(shè)置、故障診斷和電機(jī)的啟動(dòng)和停止。 PLC 使用應(yīng)注意的問(wèn)題在應(yīng)用 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下的基本原則，才能保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定。 （ 1）最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求； （ 2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)力求 簡(jiǎn)單； （ 3）系統(tǒng)工作要穩(wěn)定、可靠； （ 4）控制系統(tǒng)能方便的進(jìn)行功能擴(kuò)展、升級(jí) 。 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 21 第 4 章 總結(jié)與展望 總結(jié) 1．本文根據(jù)當(dāng)前 PLC 控制系統(tǒng)的發(fā)展和自動(dòng)控制的理論，設(shè)計(jì)出了一個(gè) 基于 PLC 的材料分揀裝置 控制系統(tǒng)。系統(tǒng)利用 PLC 控制編程，自動(dòng) 控制材料分揀 。該系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠、性價(jià)比高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、警示明顯、設(shè)計(jì)人性化等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也存在一些不足，在本系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)能源的充分利用和生產(chǎn)的需要，需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，考慮到電機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)速和制動(dòng)的特性，可以加入 變頻器，系統(tǒng)中由 PLC 完成數(shù)據(jù)的采集和對(duì)變頻器、電機(jī)等設(shè)備的控制任務(wù)。 2． 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)對(duì) 自動(dòng)分揀 系統(tǒng) 的重視，必將有更多的新技術(shù)廣泛地應(yīng)用到 材料分揀自動(dòng) 控制中 ，使 材料分揀自動(dòng)控制 有更大的發(fā)展。隨著全球自動(dòng)化程度要求的不斷增加，我國(guó)的 材料分揀自動(dòng)控制 系統(tǒng) 必然向著高度自動(dòng)化和無(wú)人職守的方向發(fā)展。目前， PLC 在其穩(wěn)定性，高自動(dòng)化程度的不斷加強(qiáng)，使得PLC 成為 材料分揀 自動(dòng)化方面的首選 。 3．通過(guò)這幾個(gè)月的學(xué)習(xí)，我深刻體會(huì)到了理論和實(shí)際結(jié)合的重要性， 在我四年的大學(xué)生活中，學(xué)校為我們的學(xué)習(xí)提供了非常舒適的學(xué)習(xí)環(huán) 境 ，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我有充分的機(jī)會(huì)來(lái)鍛煉自己的實(shí)際 應(yīng)用知識(shí)的 能力 ， 使我有機(jī)會(huì)把書本的理論知識(shí)與實(shí)際操作結(jié)合在一起。 雖然論文寫的并不是很好，有許多不足之處，但這是我四年辛勤學(xué)習(xí)的成果，我為之感到驕傲。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我受益匪淺，通過(guò)做此設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了許多關(guān)于 PLC 硬件及編程的基本知識(shí)，并且加固了我的專業(yè)知識(shí)，為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 未來(lái)展望 目前國(guó)內(nèi)物流裝備技術(shù)雖然已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，但目前的技術(shù)和水平還不能完全滿足社會(huì)發(fā)展的需求，需要不斷改進(jìn)完善自主產(chǎn)品，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠度，另一方面要開 發(fā)專用物流裝備以滿足不同行業(yè)領(lǐng)域個(gè)性化需求，增加產(chǎn)品系列，同時(shí)在高端物流技術(shù)方面要不斷突破，比如，工業(yè)機(jī)器人或機(jī)械手的物料高速堆拆碼，空中搬運(yùn)小車在半導(dǎo)體生產(chǎn)無(wú)塵車間的應(yīng)用。 隨著自動(dòng)化物流的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，由于行業(yè)及用戶需求的個(gè)性化差異，導(dǎo)致相關(guān)物流裝備及其技術(shù)將進(jìn)入一個(gè)重要的快速發(fā)展期，且應(yīng)朝著安全、效率、可靠、環(huán)保等方向發(fā)展。 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 22 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，分揀系統(tǒng)中開始運(yùn)用各種各樣的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和信息技術(shù)成為信息傳遞和處理的重要手段。雖然在多數(shù)的分揀系統(tǒng)中，某些作業(yè)環(huán)節(jié)還需要有人工 的參與，但作業(yè)強(qiáng)度已越來(lái)越小，完全由機(jī)械完成分揀作業(yè)的自動(dòng)分揀系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化成為現(xiàn)代分揀系統(tǒng)的主要特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)。 現(xiàn)代物流配送中，高科技的應(yīng)用為作業(yè)效率和質(zhì)量的提高提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保證。現(xiàn)代化的分揀系統(tǒng)逐漸成為物流機(jī)械化系統(tǒng)、信息系統(tǒng)以及管理組織系統(tǒng)的有機(jī)組合。物流機(jī)械化系統(tǒng)主要是各種物流設(shè)備的有效組合和配置，信息系統(tǒng)是分揀信息和控制信息等流動(dòng)的載體，管理組織系統(tǒng)負(fù)責(zé)設(shè)備、人員的調(diào)度，控制系統(tǒng)總體的運(yùn)作模式。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、信息技術(shù)以及物流自動(dòng)化機(jī)械成為現(xiàn)代分揀系統(tǒng)的重要組 成部分。 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 23 參考文獻(xiàn) [1]劉祖潤(rùn) ， 胡俊達(dá) .畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M] .北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1996. [2]王曼珠，梁維銘 .可編程器件應(yīng)用開發(fā)指南 [M] .北京：人民郵電出版社， 2021. [3] 張萬(wàn)忠 、 劉明芹 . 電器與 PLC 控制技術(shù) [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 年 . [4] 廖常初 . PLC 基礎(chǔ)及應(yīng)用 [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 年 . [5]阿勒斯 .傳感器技術(shù)及其應(yīng)用 [M] .北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2021. [6]呂俊芳 .傳感器接口與檢測(cè)儀器電路 [M] .北京 ：北京航空 航天大學(xué)出版社， 1994. [7] 孫建民，楊清梅 .傳感器技術(shù) [M] .北京：清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社， 2021. [8] 孫建民 .傳感器技術(shù) [M] .北京：清華大學(xué)出版社， 2021. [9] 張愛玲，立嵐，謝麗鳳 .電力拖動(dòng)與控制 [M] .北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021. [10] 賀哲榮 ，石帥軍 .流行 PLC實(shí)用程序及設(shè)計(jì) [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021. [11] 胡學(xué)林 . 可編程控制器教程 [M]. 電子工業(yè)出版社 ,2021年， 198～ 235. [12] 陸運(yùn)華、胡翠華 . 圖 解 PLC控制系統(tǒng)梯形圖及指令表 [M]. 中國(guó)電力出版社 ,2021年 . [13] 金彥平 . OMRON可編程序控制器操作手冊(cè) [M]. 中國(guó)電力出版社， 2021年 . [14] PLCbased Implementation of Process Observation and Fault Detection for Discrete Event Systems ,Tord Alenljung, Markus Sk246。ldstam, Bengt Lennartson and Knut 197。kesson, 1997年 . [15]ISO 6358— 1989 Pneumatic Fluid Power — Components using Compressible Fluid — Detemination of Flowrate 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 24 致 謝 本論文是在導(dǎo)師 陳尹萍 悉心 指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本 的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x ！ 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 25 附錄 A 材料分揀裝置 PLC梯形圖 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 26 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 27 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 28 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 29