【正文】 。還要感謝同學(xué)們在學(xué)習(xí)上給我的幫助，他們在這過程中給我的大力指導(dǎo)和支持，并在我的設(shè)計提出了許多寶貴的意見，在此我致以誠摯的謝意。在此，我 還需要大量以前沒學(xué)過的知識，但在同學(xué)們和老師的幫助下，我順利的完成了這次的設(shè)計。隨著時間一天一天的過去，我終于迎來了畢業(yè)的時候了，我對這次的 PLC 畢業(yè)設(shè)計感慨挺多的。 自動模式模擬說明 只需要點動按下 X2 后，再持續(xù)按下 X3 啟動按 鈕，理論上機械手就自動工作，基于材料有限，限位開關(guān)只能自己來按來演示。 旋至“手動”擋 X1,按下相應(yīng)的動作按鈕 ,觀察機械手的指示燈是否能亮 。 (1) 將梯形圖程序輸入電腦。 4 系統(tǒng) 軟件 設(shè)計 I/O 口點分配及 I/O 口設(shè)備 I/O 口分配 輸入分配 輸出分配 I 口 功能 O 口 功能 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 返回原點 手動模式 自動模式 自動模式的啟動按鈕 自動模式的停 止按鈕 手動上升控制 手動下降控制 手動向左運動 手動向右運動 機械手夾子收緊 SQ1 上升限位開關(guān) SQ2 下降限位開關(guān) SQ3 向左限位開關(guān) SQ4 小球限位開關(guān) SQ5 大球限位開關(guān) Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 機械手上升 機械手下降 機械手向左運動 機械手向右運動 機械手夾子收緊 自動模式指示燈 手動模式指示燈 原點位置 共 15 點 共 7 點 圖 41 I/O口分配圖 I/O 口設(shè)備 圖 42 PLC連接圖 PS:由于難以以實物來演示，所以用指示燈來表示機械手的動作 自動模式流程圖 圖 43 整體流程圖 如上圖所示 ,在自動模式下，機械手從原點出發(fā)，向下運動碰到限位開關(guān)停止運動把球夾住然后上升，到了上的限位開關(guān)自動向右運動至相應(yīng)位置再向下運 動，松開夾子，再上升向左運動，直到原點位置完成自動模式的一個周期，直至按下停止結(jié)束。 機械手操作面板 機械手操作面板示意圖，如下見圖 32 圖 32 操作面板圖 如上圖所示，面板有兩種模式選擇，基于設(shè)計實驗沒有實物 ，只能用燈模擬，所以將限位開關(guān)也設(shè)入其中 ，其中左邊的 5 個按鈕為手動模式下的按鈕。 ，一個工作循環(huán)結(jié)束 ,則繼續(xù)下一循環(huán)，直至按了停止按鈕。 ，則機械臂向上行，碰到上限位開關(guān)后，撿球裝置向右行；碰到右限位開關(guān)（小球的右限位開關(guān) SQ4）后，再下行，下行 至下限位開關(guān)后，機械臂 將小球釋放到小球箱里，然后機械臂返回到原位。 ，機械臂下行，一直到 下 極限開關(guān) SQ2 閉合。 PLC 控制繼電器和電燈的輸出，從而控制主電路。 由繼電器控制電動機正反轉(zhuǎn)。 自 動控制 設(shè)計分析 該設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)和基本運行原理如上圖所示，其功能就是將機械手辨識大小球然后將分選好的大小球放入相應(yīng)的位置 。 (2)自動連續(xù)運行 ， 當(dāng)機械手在原點并按下啟動按鈕時 ， 機械手周而復(fù)始地執(zhí)行各步動作。 (1)手動操作 ，能對機械手進行一步一步的操作，方便于檢修。其自動工作的順序是：先向下，夾住球，向上，向右運動到所需位置，向下，釋放，向上，向左運動然后再循環(huán)，直至按了停止按鈕為止。 3 自動識別分選系統(tǒng)設(shè)計總體方案 整體運作原理 在我們平時的生活中，難免會碰上需要分揀的時候，而對于流水線的工作，更是習(xí)以為常，如圖 31 為本系統(tǒng)將大小球分選的示意圖。 機械手夾子的選用 考慮到機械手能否穩(wěn)穩(wěn)捉住球，我特意在機械手夾子右端加上一個可折疊的小短臂，便于在夾住小球時能順勢彎曲，保證球不會落下，夾子的右端是不會動的， 右端和擋板正好抵齊，左端就是夾子收緊時的動作。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，異步電動機用于拖動水泵，粉碎機以及其他農(nóng)副產(chǎn)品的加工機械，在民用電器方面的電風(fēng)扇、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機等也都是用異步電動機拖動的。由于異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單，制造，使用方便，運行可靠，成本低廉，效率較高等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。 電動機的選擇 電動機是選交流的，而電動機分為異步電動機和同步電動機兩大類。它具有低壓釋放保護功能，還具有控制容量大、過載能力強、壽命長、設(shè)備簡單經(jīng)濟等特點，是電力拖動自動控制線路中使用最為廣泛的電器元件之一。它可以頻繁地接通或斷開交直流電路，并實現(xiàn)遠程控制。 時間繼電器的用途就是配合工藝要求 執(zhí)行延時指令 。 我當(dāng)中的設(shè)計就是用到了這個通電延時，基于三 菱 FN 系列沒有斷電延時就沒采用。電子式的是采用電容充放電再配合 電子元件的原理來實現(xiàn)延時動作。一般分為通電延時和斷電延時兩種類型。 時間繼電器、接觸器的選擇 時間繼電器的選擇 從得到輸入信號開始，經(jīng)過一定的延時后才輸出信號的繼電器，稱為時間繼電器 。直動式行程開關(guān)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單 ，成本低，但容易燒蝕觸頭。常用于自動往返的生產(chǎn)機械中。 (4)按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求選擇按鈕及指示燈的顏色。 (2)根據(jù)用途選用合適的型式，如鑰匙式，緊急試，帶燈式等。2021 年這一市場為 億美元，預(yù)計 2021 年這一市場還將翻一翻。 arc 咨詢集團近期發(fā)布的《中國可編程序控制器（ plc）展望》報告指出：中國制造業(yè)增長迅速，某些行業(yè)的增長率甚至達到 20%。 中國 plc 市場 我國工業(yè)企業(yè)的自動化程度普遍較低，如機械行業(yè) 80%以上的 設(shè)備仍采用傳統(tǒng)的繼電器和接觸器控制。今后 5 年年平均增長率有望達到 %， 2021 年市場規(guī)模將超過 75 億美元。另外， ipc 加軟件能實現(xiàn) plc 的主要功能，在一些場合能代替 plc 進行控制，即實現(xiàn)軟 plc 的功能。 從 plc 問世至今，一直表現(xiàn)出強大的生命力和高速增長態(tài)勢，在工業(yè)控制領(lǐng)域， plc 始終處于工業(yè)控制自動化領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供非?？煽康目刂品桨福?plc 與 dcs（分布式控制系統(tǒng)）和 ipc（工 業(yè) pc）形成了三足鼎立之勢（見表 1）。日本：三菱電機（ mitsubishielectric）、歐姆龍（ omron）。美國： ab（ allenbradly）、ge（ generalelectric） 。 PLC 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國際 plc 市場 目前，世界上有 plc 廠商 200 多家，各種型號產(chǎn)品幾千種。幾乎在編譯程序工作的全過程中，都需要對符號表進行頻繁的訪問（查表或填表），且耗費的時間在整個編譯過程所需時間中占很大的比例。符號表的每一項登記項，將填入名字標(biāo)識符以及與該名字相關(guān)聯(lián)的一些信息名字表中的各種信息將在編譯程序工作過程中的適 當(dāng)時候填入。 在編譯程序工作的過程中，需要不斷收集記錄和使用源程序中一些語法符號（簡稱為符號）的類型和特征等相關(guān)信息。為便于構(gòu)造或分析一個編譯程序，宜將整個編譯程序分解為若干個組成部分， 每一部分都用一段相對獨立的程序取完成整個編譯過程的一部分功能。 PLC 向上由 TCP/IP 通信協(xié)議組件、FTP 服務(wù)器等組成，可在本地、遠程訪問運行環(huán)境。軟 PLC 向下通過 I/O 板卡采集工業(yè)控制現(xiàn)場信息，控制被控對象。運行系統(tǒng)是軟 PLC 的核心，其主要功能是完成系統(tǒng)配置、輸入輸出處理、實時監(jiān)控、故障診 斷等工作。算法庫中包括豐富的功能模塊，并支持用戶嵌入自己的功能模塊。調(diào)試環(huán)境提供動態(tài)調(diào)試，尋找程序邏輯錯誤，將編譯的錯誤信息及警告信息提供給用戶，方便用戶修改。開發(fā)系統(tǒng)即編輯環(huán)境，包括編輯器、編譯器、調(diào)試環(huán)境等。常用的 PLC 外圍設(shè)備是編程器，其主要任務(wù)是輸入、調(diào)試程序和監(jiān)控程序 的執(zhí)行過程。 PLC 中的核 心模塊是主控模塊（也稱 CPU 模塊），它包括： CPU、存儲器、通信接口等部分?？稍谕豁椖恐羞\用多種編程語言，相互嵌入 。它們是：順序功能圖（ SFC） 、梯形圖（ LD）、語句表（ STL）、功能塊 圖（ FBD）、結(jié)構(gòu)文本（ ST）。 IEC61131 是關(guān)于 PLC 的硬件、安裝、編程、通信等方面的國際標(biāo)準(zhǔn)，共分 5 個部分。 軟 PLC 綜合了計算機和