【正文】 經過本次設計，使我對本專業(yè)有了更深一層的理解，而且將大學所學的知識又系統(tǒng)性的學習了一次，使自己具備了一定獨立思考問題、解決實際問題的能力。28結束語物料分揀系統(tǒng)在實際生產中的應用可實現對不同的物料進行連續(xù)、大批量地分揀，分揀誤差率低且勞動強度大大降低，可顯著提高勞動生產率。只要稍加修改即可在實際工業(yè)中使用?！癏MI Runtime”與“CPU3152DP”通信是通過PC/PG的編程電纜完成的。表3 HMI與PLC連接方法種類HMIPLC1HMISIM （HMI仿真系統(tǒng)）2HMI Runtime（HMI運行系統(tǒng)）PLCSIM （PLC仿真系統(tǒng)）3HMI Runtime（HMI運行系統(tǒng)）CPU3152DP （PLC有型實物）4TP170B （HMI有型實物）CPU3152DP （PLC有型實物）第1種“HMISIM”，只能仿真HMI畫面的一些功能。下面僅對指示燈的連接為例介紹。在Wincc Flexible中創(chuàng)建一個外部變量，必須為其指定與PLC程序中相同的地址，這樣HMI設備和PLC可以訪問同一映像寄存器，實現HMI設備與PLC之間的通信。返回按鈕連接如圖17所示。在運行頁畫面中，由指示燈、按鈕組成。在設置過程中一定要注意地址的一一對應，設置完成后的界面如圖15所示。本次設計所使用的觸摸屏為西門子TP170B 6。HMI既可以顯示和修改CPU數據，也可以處理事件、報警等過程和歷史數據。 程序的設計按照PLC的編程原則，在編程軟件中根據系統(tǒng)的控制要求編寫程序，并在軟件中進行離線模擬運行。與真實的PLC相比，它的靈活性更高，提供了許多PLC硬件無法實現的功能，使用也更加方便。計算機在MPI網絡中默認的站地址為0。除了PC/MPI適配器，還需要一根RS232C通信電纜。當下載時需要把CPU面板的模式開關切換到“STOP”或“RUNP”模式，下載信息中包含硬件組態(tài)信息或網絡組態(tài)信息等的系統(tǒng)數據時，會提示需要切換到停止狀態(tài)下載。但是如果I/O點比較多的時候使用符號編寫程序會更得心應手。局域符號只是在指定塊的接口參數和聲明表中定義，局域符號只是在被定義的塊使用有效。但實際的硬件中，將不允許有間隙，如果實際硬件有間隙，背板總線將被中斷[14]。STEP 7 、直觀的用戶界面、組態(tài)取代了編程、統(tǒng)一數據庫等特點[13]。（3）梯形圖程序必須符合順序執(zhí)行的原則，從左到右，從上到地執(zhí)行，如不符合順序執(zhí)行的電路不能直接編程。（1）外部輸入、輸出、內部繼電器（位存儲器）、定時器、計數器等器件的觸點可多次重復使用。物料分揀系統(tǒng)工作流程圖如圖8所示。系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)自動恢復到初始狀態(tài)，初始狀態(tài)為：物料傳送氣缸在最右限；機械手A大臂在最右限，小臂在上限，機械手處于松開狀態(tài)；傳送臺在最右限，傳送臺上的升降桿在上限；機械手B大臂在最右限，小臂在上限，機械手處于松開狀態(tài)；倉庫B倉庫B2均在最左限。打開氣路，驅動氣缸的活塞運動，完成機械手臂的前移、下移、夾取動作；限位開關檢測到相應動作到位后，再給PLC一個控制輸入信號，經PLC程序處理后，使相應的電磁閥關斷，氣缸恢復初始狀態(tài)，完成機械手臂的后移、上升、卸料動作?？刂葡到y(tǒng)中需要用到單電控的二位五通電磁閥，進而對氣缸進行控制，氣缸是否到位，用限位開關來實現檢測。 PLC程序設計步驟PLC控制系統(tǒng)是以程序形式來實現其控制功能的，大量的工作時間將用在程序設計上。機械手工作臺就是系統(tǒng)的被控對象，通過它實現物料的分揀。西門子S7300 PLC是控制系統(tǒng)的控制器，通過編程實現對機械手工作臺的控制，而且以組態(tài)軟件為開發(fā)平臺，可實現觸摸屏對整個系統(tǒng)的監(jiān)控。PNP型集電極開路輸出為高電平，當輸出OUT端和PLC輸入相連時，電流從PLC的輸入端流入，從PLC的公共端流出，此形式符合本次設計的要求。本次設計所用的SM321數字量輸入模塊屬于漏型輸入，即電流從PLC的輸入端流進，從公共端流出，也就是說公共端接外接電源的負極[10]。單電控是指電磁閥通電時，活塞運動，改變氣體通路；斷電時，活塞不運動，恢復原氣體通路。圖5 光纖傳感器接線圖 電控換向閥的工作原理電控換向閥是一種氣動控制元件，簡稱電磁閥。圖4 磁性開關電路原理圖 光纖傳感器的工作原理色標傳感器常用于檢測特定色標或物體上的斑點，它是通過與非色標區(qū)相比較來實現色標檢測，而不是直接測量顏色。當活塞運動到位時，活塞上的永久磁鐵將使磁性開關產生開關信息。物體離傳感器越近，線圈內的阻尼就越大，阻尼越大，傳感器振蕩器的電流越小。電感式接近開關由三大部分組成：振蕩器、開關電路、及放大輸出電路。啟動空氣壓縮機，則其壓縮空氣使儲氣桶內氣壓不斷增加，壓強值可從氣壓儀表上讀取，注意不要使儲氣桶內氣壓達到產品所規(guī)定的氣壓上限值，否則會出現危險情況[7]。本次設計的物料分揀系統(tǒng)中，總涉及輸入量26個，輸出量11個，及I/O點數總計為37個。物料分揀的控制由于PLC的參與，使得龐大而且復雜多變的控制系統(tǒng)變得簡單明了，使程序的編制、修改變得容易。本系統(tǒng)在控制方式上采用了觸摸屏與PLC結合的控制模式，如圖1所示。隨著分揀系統(tǒng)自動化發(fā)展的深度和廣度及機器人智能水平的提高，物料分揀系統(tǒng)已在眾多領域得到了應用。它可以搬運貨物、分揀物品、代替人的繁重勞動。傳統(tǒng)的生產方案已經不滿足高質量、高速度的要求。所以，氣動機械手被廣泛應用于各個行業(yè)。本文提出一種利用S7300 PLC、氣動機械手和傳感器融合技術設計了高效率、低成本的自動物料分揀系統(tǒng)[1]。 touch screenII目 錄1 引言 1 物料分揀系統(tǒng)的概述 1 物料分揀系統(tǒng)的國內外研究現狀 1 研究的目的及意義 12 物料分揀系統(tǒng)的硬件分析 2 控制系統(tǒng)的設計 2 物料分揀系統(tǒng)的分析 2 控制器的選型 2 空氣壓縮機的工作原理及使用 3 接近開關的工作原理 3 帶磁性開關的氣缸的工作原理 4 光纖傳感器的工作原理 4 電控換向閥的工作原理 4 NPN型電平與PNP型的轉換 5 物料分揀系統(tǒng)的結構 53 物料分揀系統(tǒng)的軟件設計 6 PLC程序設計步驟 6 機械手移動的工藝流程 7 PLC程序的地址分配 7 程序流程圖的設計 8 物料分揀系統(tǒng)的工作流程 8 程序流程圖的設計 10 物料分揀系統(tǒng)程序的設計 10 PLC的編程原則 10 STEP 7 10