【正文】 X 0 1 4。X 0 0 6 X 0 0 0C 2 0 0 X 0 1 1 X 0 1 1X 0 1 2X 0 1 3X 0 1 5X 0 0 3 X 0 0 6X 0 0 7X 0 1 0X 0 0 3 感謝老師的辛勤勞動。我堅信三年的大學(xué)學(xué)習(xí)、生活，將成為我人生中的一筆寶貴的財富。通過這段時間做論文，我深深的感到自己在學(xué)校所學(xué)到的書本上的知識，還遠(yuǎn)不能滿足自己以后的需要。 最后，由衷地感謝各位老師在百忙中對本設(shè)計論文進(jìn)行審閱，提出寶貴意見，這些意見和建議都將給本人的設(shè)計極大幫助，并且利于以后的工作學(xué)習(xí)和發(fā) 展。 同時，在即將完成學(xué)業(yè)走向社會的時刻，向三年來給予我關(guān)心幫助、傳道授業(yè)的老師們表達(dá)誠摯的謝意，感謝你們?nèi)陙砟托那覠o微不至的關(guān)懷 ；感謝你們在傳授知識的同時，也教會我們做人的道理，讓我們遠(yuǎn)航有所方向。 25 參考文獻(xiàn) [1] 劉祖潤 ， 胡俊達(dá) .畢業(yè)設(shè)計指導(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， 2020. [3] 張萬忠 、 劉明芹 . 電器與 PLC 控制技術(shù) [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 年 . [4] 廖常初 . PLC 基礎(chǔ)及應(yīng)用 [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 年 . [5] 阿勒斯 .傳感器技術(shù)及其應(yīng)用 [M] .北京：國防工業(yè)出版社， 2020. [6] 呂俊芳 .傳感器接口與檢測儀器電路 [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， 2020. [8] 孫建民 .傳感器技術(shù) [M] .北京：清華大學(xué)出版社， 2020. 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OMRON可編程序控制器操作手冊 [M]. 中國電力出版社， 2020年 . 26 致 謝 通過這次的畢業(yè)設(shè)計，使我意識到自己還有很多不足，在以后的工作和學(xué)習(xí)中還得努力提高，完善自己。 24 在這次設(shè)計中，我深深體會到所學(xué)專業(yè)的重要性，我會在以后的工 作中認(rèn)真的鉆研，努力學(xué)習(xí)。對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，必須首先了解該裝置的功能和任務(wù)，在搞清楚這點以后才能對整個系統(tǒng)的設(shè)計方案有一個初步的認(rèn)識，然后根據(jù)系統(tǒng)的需要來進(jìn)行元件的選取和系統(tǒng)的模塊化細(xì)分。 通過對 本例的設(shè)計使我們認(rèn)識到 PLC 在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。通過這次做畢業(yè)設(shè)計，我對 PLC 的硬件和軟件的使用以及 PLC 擴(kuò)展模塊的了解更加深刻，對 PLC 的工作原理和使用方法有了更好地了解，在使用過程中要多調(diào)試，調(diào)試是一個發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。這也使我更加認(rèn)識到了知識的重要性，雖然三年所學(xué)的東西有限。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。盡管設(shè)計過程中有很多的困難，圖紙畫的還不盡善盡美，可是每一步都是經(jīng)過我的反復(fù)思考而得出的結(jié)論。實踐經(jīng)驗的缺乏，使我不停的反復(fù)校核，其過 程繁雜而單調(diào)。 23 結(jié) 論 在剛開始做課程設(shè)計時我不知道自己到底該做什么，在試著做了一個題目是才覺的自己不會的東西實在是太多了，知識明顯感覺到不適應(yīng)這大范圍、大規(guī)模的設(shè)計工作。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)總體的運作模式。 現(xiàn)代物流配送中，高科技的應(yīng)用為作業(yè)效率和質(zhì)量的提高提供了堅實的技術(shù)保證。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)度已越來越小，完全由機(jī)械完成分揀作業(yè)的自動分揀系統(tǒng)也應(yīng)運而生。 隨著自動化物流的應(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。本次畢業(yè)設(shè)計讓我受益匪淺，通過做此設(shè)計，我學(xué)會了許多關(guān)于 PLC 硬件及編程的基本知識，并且加固了我的專業(yè)知識，為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ) 。 3．通過這幾個月的學(xué)習(xí)，我深刻體會到了理論和實際結(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 ，通過畢業(yè)設(shè)計，使我有充分的機(jī)會來鍛煉自己的實際 應(yīng)用知識的 能力 ， 使我有機(jī)會把書本的理論知識與實際操作結(jié)合在一起。隨著全球自動化程度要求的不斷增加，我國的 材料分揀自動控制系統(tǒng) 必然向著高度自動化和無人職守的方向發(fā)展。但同時也存在一些不足，在本系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)能源的充分利用和生產(chǎn)的需要，需要對電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，考慮到電機(jī)的啟動、運行、調(diào)速和制動的特性，可以加入變頻器，系統(tǒng)中由 PLC 完成數(shù)據(jù)的采集和對變頻器、電機(jī)等設(shè)備的控制任務(wù)。系統(tǒng)利用 PLC 控制編程，自動控制材料分揀。 （ 1）最大限度地滿足被控對象的控制要求； （ 2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)力求簡單； （ 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。利用對 PLC 軟件的設(shè)計 ,實現(xiàn)變頻器的參數(shù)設(shè)置、 故障診斷和電機(jī)的啟動和停止。 本章對材料分揀裝置編程設(shè)計做了講述，為了實現(xiàn)能源的充分利用和生產(chǎn)的需要，需要對電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，考慮到電機(jī)的啟動、運行、調(diào)速和制動的特性，可以加入變頻器，系統(tǒng)中由 PLC 完成數(shù)據(jù)的采集和對變頻器、電機(jī)等設(shè)備的控制任務(wù)。X 0 1 4 20 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。X 0 0 6 X 0 0 0C 2 0 0 X 0 1 1 X 0 1 1X 0 1 2X 0 1 3X 0 1 5X 0 0 3 X 0 0 6X 0 0 7X 0 1 0X 0 0 3 GX Developer 可以創(chuàng)建 Q 系列、 QNA 系列、 A 系列 (包括運動控制器 (SCPU))、 FX 系列的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了設(shè)置操作共用化 (簡稱為 GPPA) [13]。由系統(tǒng)程序流程圖繪制出來的系統(tǒng)功能表圖如圖 所示。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)語言，可以用于進(jìn)一步設(shè)計和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流。型號為 FX2N32MR001 型的 PLC 分別有 16 個輸入口和輸出口，符合系統(tǒng)的 I/O 分配要求。 (16)當(dāng)四個 傳感器都沒有信號時， PLC 判斷計數(shù)器是否為零，是零的話，系統(tǒng)復(fù)位；不為零的時候在料倉光電傳感器有信號的時候下料氣缸動作；下料氣缸沒有信號的時候返回傳動帶電機(jī)，執(zhí)行下一步操作 。 (14) 氣缸碰到后限位開關(guān)停止后退時，計數(shù)器減一。 (12) PLC 判斷計數(shù)器是否為零，是零的話，系統(tǒng) 復(fù)位；不為零的時候在料倉光電傳感器有信號的時候下料氣缸動作；下料氣缸沒有信號的時候返回傳動帶電機(jī)，執(zhí)行下一步操作。 (10)當(dāng)顏色傳感器檢測到紅顏色物料通過的時候，氣缸三開始動作，把物料推到三號料倉中；當(dāng)氣缸碰到前限位開關(guān)的時候，氣缸停止前進(jìn)，開始后退；當(dāng)氣缸碰到后限位開關(guān)的時候停止后退。 (8) 氣缸碰到后限位開關(guān)停止后退時，計數(shù)器減一。 (6) PLC 判斷計數(shù)器是否為零，是零的話，系統(tǒng)復(fù)位；不為零的時候在料倉光電傳感器有信號的時候下料氣缸動作；下料氣缸沒有信號的時候返回傳動帶電機(jī)，執(zhí)行下一步操作。 (4)當(dāng)鐵傳 感器檢測到鐵制物料通過的時候，氣缸一開始動作，把物料推到一號料倉中；當(dāng)氣缸碰到前限位開關(guān)的時候，氣缸停止前進(jìn)，開始后退；當(dāng)氣缸碰到后限位開關(guān)的時候停止后退。 15 第 3 章 PLC 自動控制的軟件設(shè)計 系統(tǒng)程序流程 系統(tǒng)流程圖如下圖 所示 系統(tǒng)的流程圖 下料氣缸動作 系統(tǒng)復(fù)位 下料氣缸停傳送帶電機(jī)轉(zhuǎn)計數(shù)器加一 氣缸一動作 氣缸一停 計數(shù)器減一是否前限位到 是否 有料是否后限位到 鐵傳 感器是否前限位到是否后限位到Y(jié)NYNYNYNYNYN 氣缸二動作 氣缸二停 計數(shù)器減一 鋁傳 感器是否前限位到是否后限位到Y(jié)NYNYN 氣缸三動作 氣缸三停 計數(shù)器減一顏色傳 感器是否前限位到是否后限位到Y(jié)NYNYN 氣缸四動作 氣缸四停 計數(shù)器減一光電傳 感器是否前限位到是否后限位到Y(jié)NYNYN計數(shù)器是否零Y 是否 有料NNY 16 PLC 程序工作流程 [1012]如下： (1) 接通電源，按下啟動開關(guān)，系統(tǒng)啟動，進(jìn)入自檢狀態(tài)，等待物體進(jìn)入料槽； (2)下料光電傳感器檢測到料槽有料時，料槽出料氣缸開始動作，將物料推到傳送帶上；當(dāng)氣缸碰到前限位開關(guān)的時候，計數(shù)器加一，氣缸停止前進(jìn)，開始后退；當(dāng)氣缸碰到后限位開關(guān)的時候停止后退。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中，異步電動機(jī)用于拖動中小型軋鋼設(shè)備，各種金屬切削機(jī)床，輕工機(jī)械和礦山機(jī)械等；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，異步電動機(jī)用于拖動水泵，粉碎機(jī)以及其他農(nóng)副產(chǎn)品的加工機(jī)械；在民用電器方面的電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)等也都是用異步電動機(jī)拖動的。 電動機(jī)的選用 電動機(jī)分為直流電機(jī)和交流電機(jī)，交流電機(jī)又分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。若電路中正確地安置了熔斷器，那么，熔斷器就會在電流異常升高到 14 一定的高度和一定的時候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護(hù)電路安全運行的作用。使用時，熔體串接于被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路故障時，熔體被瞬時熔斷而分?jǐn)嚯娐?，起到保護(hù)作用。 在電路中主要起短路保護(hù)作用。 這種行程開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜 ，因此本設(shè)計采用 直動式 限位開關(guān)型號為 LX19K。 直動式 行程開關(guān)的機(jī)構(gòu)原理與復(fù)式按鈕相似。行程開關(guān)的動作原理與控制按鈕相似，在機(jī)床設(shè)備中，事先將行程開關(guān)根據(jù)工藝要求安裝在一定的行程位置上 。 限位開關(guān)的選用 限位開關(guān) 又稱 行程 開關(guān)或位置開關(guān)。順序閥與單向閥的組合稱為單向順序閥。 氣動控制裝置 氣動 系統(tǒng)不同于液壓系統(tǒng)，一般每一個液壓系統(tǒng)都自帶液壓源（液壓泵）；而在氣動系統(tǒng)中，一般來說由空氣壓縮機(jī)先將空氣壓縮，儲存在貯氣罐內(nèi)，然后經(jīng)管路輸送給各個氣動裝置使用。 Pa 1 2345 6 789Pa 13 儲氣罐 儲氣罐的主要作用是：儲存一定數(shù)量的壓縮空氣，以備發(fā)生故障或臨時需要應(yīng)急使用；消除由于空氣壓縮機(jī)斷續(xù)排氣而對系統(tǒng)引起的壓力脈動，保證輸出氣流的連續(xù)性和平穩(wěn)性。壓縮空氣在冷卻過程中生成的冷凝水可通過排水器排出。在工作時，一般是水在管內(nèi)流動，空氣在管間流動。 圖 活塞式空氣壓縮機(jī)工作原理 1— 排氣閥； 2— 氣缸； 3— 活塞； 4— 活塞； 5— 滑塊； 6— 連桿； 7— 曲柄； 8— 吸氣閥； 9— 彈簧 冷卻器 冷卻器安裝在空氣壓縮機(jī)出口的管道上，將空氣壓縮機(jī)排出的溫度高達(dá)120℃ — 150℃的氣體冷卻到 40℃ — 50℃，從而使其中的水蒸氣和被高溫氧化的油霧冷凝成水滴和油滴而析出，進(jìn)而初步分離，以便對壓縮空 氣實施進(jìn)一步凈化處理。當(dāng)活塞向右移動時，缸內(nèi)左腔密封容積逐漸增大，使其中的氣壓低于大氣壓，吸氣閥 8 被外界大氣壓力頂開，空氣在大氣壓力作用下進(jìn)入氣缸內(nèi)，形成吸氣過程；當(dāng)活塞向左移動時，缸內(nèi)左腔密封容積逐漸減小，空氣受壓使氣壓升高，將吸氣閥關(guān)閉，形成壓縮過程；當(dāng)缸內(nèi)壓縮空氣壓力升至高于輸氣管路中壓力時，排氣閥 1 頂開，壓縮空氣排入輸氣管路，形成排氣 過程 。氣動系統(tǒng)中多數(shù)氣動元件都是在高于大氣壓力下工作的，用這些元件組成的空氣壓縮機(jī)冷卻劑 油水分離器 儲氣罐氣壓表出氣口 12 啟動系統(tǒng)稱為正壓系統(tǒng)。排氣壓力低于 的一般稱為風(fēng)機(jī)（低于 的稱為通風(fēng)機(jī)， — 的稱為鼓風(fēng)機(jī)），它們用于通風(fēng)系統(tǒng)。這也正是本系統(tǒng)所使用的氣壓發(fā)生裝置。儲氣罐用以壓縮空氣、穩(wěn)定壓縮空氣的壓力，并除去其中的部分油、水等雜質(zhì)，儲氣罐輸出的壓縮空氣可用于不同空氣質(zhì)量要求的氣動系統(tǒng)。冷卻器將壓縮空氣降溫冷卻，使高溫汽化的水、油凝結(jié)分離。氣源裝置包括氣壓產(chǎn)生、壓 縮空氣凈化與儲存、壓力穩(wěn)定和傳輸管道等裝置，這些設(shè)備一般布置于壓縮空氣站內(nèi)，作為整個工廠或車間的同一氣源，氣源裝置結(jié)構(gòu)見圖 。在其后面是檢測電路，它