【正文】 X 0 1 1 X 0 1 4X 0 1 6C 2 0 0 C 2 0 0 X 0 0 6 我在做論文的過程中得到了各任課老師的指導與教誨、輔導，才使我更順利的完成了論文。 轉眼三年的大學生活就要接近尾聲，我們也將步入新的環(huán)境開始自己新的生活。 首先，在畢業(yè)設計順利完成之前，我要感謝指導老師的悉心教導，在剛拿到課題時，不知從何下手，是指導老師給我們認真的講解，從而使我們懂得了怎樣去做，再次感謝劉老師不辭辛勞的指導。近年來隨著電子技術和計算機技術應用領域不斷擴大， PLC 技術已經成為電子領域中的一個新的亮點，使 PLC 技術成為一門綜合應用技術，也是電子技術發(fā)展革新的一個潮流。在出現問題后，我們應該及時的查找資料，通過各種資料的結合解決問題。 通過了這次設計，我覺得這是對我三年所學的知識一次充分的檢測。 總之，設計是再創(chuàng)造的過程末期靈活性很大，為今后的設計，工作打下了堅實的基礎。最后在確定這個題目后，查閱大量資料、總結概括將零碎的知識化為有機的整體，以及對每個具體問題的分析。 。應保持足夠長的運行時間使問題充分暴露并加以糾正。在保證整個硬件連接正確無誤的情況下即可送電。全部調試通過后，經過一段時間的考驗，系統就可以投入實際的運行 了。 如果程序中某些定時器或計數器的設定值過大，為了縮短調試時間，可以在調試時將它們減小，模擬調試結束后再寫入它們的實 際設定值?？梢愿鶕δ鼙韴D，在適當的時候用開關或按鈕來模擬實際的反饋信號，如限位開關觸點的接通和斷開。 接入 PLC 通信口后，將所編程序進行調試。當然可以 其他方法 法編程。雖然用 PLC 進行控制方便、靈活。特別要考慮到能否把高壓引導到 PLC 的輸入端，把高壓引入 PLC 輸入端，會對 PLC 造成比較大的傷害。 根據 PLC 控制系統設計的基本內容，控制系統的設計一般按下圖所示的步驟進行。在畫完各個步進的狀態(tài)流程圖之后，可以利用步進順控指令方便地編寫控制程序。 在了解了 PLC 程序結構之后，就要具體地編制程序了。對系統任務分塊 分塊的目的就是把一個復雜的工程，分解成多個比較簡單的小任務 ， 這樣就把一個復雜的大問題化為多個簡單的小問題 ， 這樣可便于編制程序 ， 計算機輔助設計是通過 PLC 編程軟件在計算機上進行程序設計、離線或在線編程、離線仿真和在線調試等等。X 0 1 4石家莊鐵道學院畢業(yè)設計（論文） 29 擇（如控制按鈕、開關及計量保護裝置的輸入信號等），還有執(zhí)行元件的選擇以及控制臺、柜的設計等。 X 0 0 0C 2 0 0 X 0 1 1X 0 1 2X 0 1 3X 0 1 5X 0 0 3 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計（論文） 28 圖 422 系統的功能表圖 程序模 擬調試 在 PLC 軟硬件設計和控個系統的聯機調試，如果控制系統是由幾個部分組成，則應先作局部調試，然后再進行整體調試；如果控制調試中發(fā)現的問題，要逐一排除，直至調試成功 。因為在程序設計過程中，難免會有疏漏的地方。 將程序輸入 PLC 當使用簡易編程器將程 序輸入 PLC 時，需要先將梯形圖轉換成指令助記符，以便輸入。 系統功能圖 功能表圖又稱做狀態(tài)轉移圖，它是描述控制系統的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設計 PLC 的順序控制程序的有力工具。 （ 1）最大限度地滿足被控對象的控制要求 。 本章對材料分揀裝置編程設計做了講述，為了實現能源的充分利用和生產的需要，需要對電機進行轉速調節(jié)，考慮到電機的啟動、運行、調速和制動的特性， 可以加入變頻器，系統中由 PLC 完成數據的采集和對變頻器、電機等設備的控制任務。 本課題的 PLC 梯形圖編輯使用 GX Developer 編程軟件。 根據所選擇的 PLC 機型，對 PLC 的 I/O 點分配編號。共需 I/O 點 23 個，其中 17 個輸入， 6 個輸出。 標準的 I/O 接口用于傳感器和開關及控制設備進行數據傳送，典型的交流 I/O信號為 24240V，直流 I/O 信號為 5— 24V。 F1 系列機的最大 I/O 點數為 120 點，指令的平均執(zhí)行時間為 12us/步，用戶程序存儲容量為 1000 步。 確定輸入輸出設備 根據被控對象對 PLC 控制系統的功能要求，確定系統所需的用戶輸入、輸出設備。最后 PLC 的普及是機電一體化的必然趨勢，也就是說實現機電一石家莊鐵道學院畢業(yè)設計（論文） 18 體化也是 PLC 發(fā)展的一個重要方向。 2． 小型化：隨著微電子技術的進一步發(fā)展，小型機的功能將進一步完善，PLC 的結構必將更為緊湊，體積更小，使安裝和使用更為方便。 3． 定時 /計數控制： PLC 具有很強的定 時、計數功能，它可以為用戶提供數十甚至數百個定時器或計數器。這些系統沒有故障保護。例如為了節(jié)約成本，一些設備制造廠仍然使用帶銷的機械式定序器。它具有體積小、功能強、程序設計簡單、靈活通用、維護方便， 可靠性高，抗干擾能力強，適應性強，采用模塊化結構，使系統組合編程語言簡單易學，系統設計周期短，對生產工藝改變適用性強，安裝簡單，調試方便，維護工作量小， 特別是它的高可靠性和較強的適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更是得到用戶的好評。 3． 由于 PLC 采用軟件編制程序來完成任務，因此可以隨時變更程序來適應生產工藝的改變，而不用重新布線。 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計（論文） 16 第三章 PLC 的特性與發(fā)展方向 硬軟件比較 隨著三菱 PLC 功能的逐漸健全，也越來越受人 們的歡迎。定位時，電機停轉，計數器清零，傳感器開始工作，對物料進行分揀處理。若為連續(xù)運行狀態(tài)，則系統軟件設計流程圖中的汽缸 4 動作后，程序再轉到開始；若為單次運行，則汽缸 4 動作后停機。 為了把使用這種語言編的程序變成可編程序控制器中央處理器所能接受的機器語言，需要通過編譯程序才能完成。 可以通過控制脈沖個數，來控制角位移量，從而達到準確定位的目的．同時，可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度，達到調速的目的 。 四相步進電機按照通電順序 的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。 圖 227四相步進電機步進示意圖 開始時，開關 SB 接通電源， SA、 SC、 SD 斷開， B 相磁極和轉子 0、 3 號齒對齊，同時，轉子的 4 號齒就和 C、 D 相繞組磁極產生錯齒， 5 號齒就和 D、A 相繞組磁極產生錯齒 。它可以把脈沖信號轉換成角位移，并且可用作電磁制動輪、電磁差分器、或 角位移發(fā)生器等。由此 ，可識別出有無金屬物體接近，進而控制開關的通和斷，選用 M18X1X40 電感傳感器。由此，便可控制開關的接通和斷開。 檢測元件與執(zhí)行裝置的選擇 1． 旋轉編碼器 旋轉編碼器是與步進電機連接在一起，在本系統中可用來作為控制系統的計數器并提供脈沖輸入，它轉化為位移量，可對傳輸帶上的物料進行位置控制。 圖 225繼電器輸出模塊的電原理圖 PLC 的 I/O 接口所能接受的輸入信號和輸出信號個數稱為 PLC 輸入 /輸出(I/O)點數。當 CPU 輸出一個接通信號時， LED 亮 ，繼電器線圈得電，其常開觸點閉合，使電源、負載和觸點形成回路。常用的開關量輸入接口按其使用的電源不同有三種類型：直流輸入接口、交流輸入接口、交直流輸入接口。經輸出模塊來驅動執(zhí)行元件。 （ 3）輸入輸出接口 輸入口用來接受生產過程的各種參數，輸出口用來送來送出可編程控制器運算后得到的控制信息，并通過機外的執(zhí)行機構完成工業(yè)現場的各類控制?？删幊炭刂破髦胁捎?CPU 一般石家莊鐵道學院畢業(yè)設計（論文） 8 有三大類，一類為通用微處理器，如 8028 80386 等 。 PLC 按硬件結構類型可分為單元式結構、模塊式結構、疊裝式結構等。 (8)汽缸運行應有動作限位 保護 。 (4)當電感傳感器檢測到金屬物料時，推汽缸 1 動作將待測物料推入下料槽 。豎井式下料 槽無料時，傳送帶運行一個行程自動停機。 (2)分揀某一顏色塊 。 設計原理 根據分揀裝置工作過程設計功能表圖，設計電氣控制原理圖，在設計的電氣控制原理圖的基礎上對它進行研究， 分析工作過程的每一個環(huán)節(jié)，再選擇合適的PLC 類型，編寫 I/O 分配圖。它由較長的機械傳輸線、配套的機電一體化控制系統、計算機網絡通信技術等組成 。 have strong function. mon flexbie, high reliability and environmental adaptability, and programming simple, easy to use and small size, light weight, a series of lowpower advantages in industrial applications bee more extensive,this paper focuses on the PLC in the canned beverage production. The design of an automatic sorting device with low cost and high efficiency is presented in the paper,which regards programmable logic contronller(PLC). As the master controller and bines pneumatic device, sensing technology , position control and other technology to implement automatic selecting of the products live. The device is characteristic of high automation,steady running, high precision and easy control,which can fulfill the requirement according to different situations with little modifcations. Keywords: programmablelogic controller、 sorting device、 control system、 sensors. 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計（論文） 3 目 錄 第一章 前言 …………………………………………………………………………………… 5 設計的目的和意義 …………………………………………………………………… 5 材料分揀裝置的發(fā)展介紹 …………………………………………………………… 5 設計任務及原理 ……………………………………………………………………… 5 設計任務 …………………… .………………………………………………… 5 設計原理 ………… .…………………………………………………………… 5 第二章 系統分析 ……………………………………………………………………………… .6 材料分揀裝置的系統分析 …………………………………………………………… 6 硬件介紹 ……………………………………………………………………………… 7 系統關鍵技術 ………………………………………………………………… .7 檢測元件與執(zhí)行裝置的選擇 ………………………………………………… .11 軟件設 計 ………………… …………………………………………………………… 14 第三章 PLC的特性與發(fā)展方向 ……………………………………………………………… ..16 軟硬件比較 …………… ……………………………………………………………… 16 PLC 的特點及功能 ………………… ………………………………………………… 16 PLC 的優(yōu)點 …………… ……………………………………………………… 16 PLC 的缺點 ………………………………………………………… ………… .17 PLC 的功能 ……………………………………………………………… …… .17 PLC 控制系統的發(fā)展趨勢 ……………… ……............................................................ 17 第四章 PLC軟硬件的設計及實施 …………………………………………………………… ..19 PLC 控制材料分揀裝置的硬件設計 ………… ……………………………………… 19 分析被控對象并提出要求 ……… …………………… ……………… ……… .19 確定輸入輸出設備 ……………………… …………………………………… .19 選擇合適的 PLC 類型 ………………………………… ……………………… 19 分配 I/O 點 …………… ………………………