【正文】 此外，我還要感謝我的父母，謝謝他們一直以來對我的學業(yè)的支持和幫助。還要感謝教授我專業(yè)課程的胡老師、鄧老師、劉老師、王老師、賈老師等各位老師，在各位老師的辛勤教導下，讓我對我們專業(yè)所學的各種專業(yè)知識有了系統(tǒng)、詳實的了解，還有實驗室的姜老師、趙老師、崔老師等各位老師，細心指導我們每一次的實驗課程，教導我們成為一名工科學生，一定要有優(yōu)秀的實踐能力，通過每一次的實驗和實訓課程，積極提高我們的動手能力，為我以后的工作和學習奠定了堅實的基礎。老師嚴謹的治學態(tài)度、縝密的思維方式、踏實的工作作風和對事業(yè)的執(zhí)著，以及對我的諄諄教誨都給我留下了深刻的印象，并使我終身受益。在評閱中，陳老師還指出了我設計中的許多不足，使我的設計更加完善合理。本設計的順利完成,首先要感謝我的指導老師陳老師。 致 謝四年的大學，匆匆而過，畢業(yè)設計是我們四年所學的一個體現，經歷半年的努力，此次畢業(yè)設計即將結束。進一步分析研究各種分揀系統(tǒng)地優(yōu)劣，提出材料分揀系統(tǒng)的綜合性能。采用步進電機以實現傳送帶速度的可控制性、實現系統(tǒng)的分揀效率的質的提高。進一步提高氣源氣壓的穩(wěn)定性，這樣可以提高氣閥的工作性能，為材料正常進入、彈出傳送帶打下基礎。實際的設計工作中，出現了不少難題：氣源于氣閥的氣壓不能實現精確調制，傳感器的容易受到外界因素的干擾，上位機與下位機通信不穩(wěn)定等問題。并且基于該平臺完成了控制系統(tǒng)的軟件。用組態(tài)技術實現對分揀系統(tǒng)的現場監(jiān)控，實現了現場無人化監(jiān)控。設計材料分揀系統(tǒng)之前，閱讀了大量的資料和文獻，不但了解了自動分揀系統(tǒng)發(fā)展的歷史，發(fā)展現狀，應用背景。郵件的安全分揀系統(tǒng)設計完成。文中自動分揀控制系統(tǒng)的實時數據報表及歷史數據報表如圖48所示[21] 。實時數據報表是實時地將當前的數據對象變量按一定報告格式（用戶組態(tài)）顯示和打印，即：對瞬時量的反映。數據報表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分，是數據顯示、查詢、分析、統(tǒng)計、打印的最終體現，是整個工控系統(tǒng)的最終結果輸出。圖47 圖形閃爍效果顯示數據報表輸出在MCGS中，大多數監(jiān)控系統(tǒng)要對數據采集設備采集的數據進行存盤，統(tǒng)計分析，并根據實際情況打印出數據報表。當表達式不成立時就會呈現為初始狀態(tài)。在“無郵件傳輸”的指示燈雙擊進入屬性設置，選中閃爍效果。MCGS中每一個圖元、圖符對象都可以定義特殊動畫連接的方式[24] 。對于按鈕的輸入設置可以在動畫組態(tài)窗口屬性設置里面選擇按鈕動作或者直接在工具箱內選擇標準按鈕進行設。圖46 數值量輸出連接系統(tǒng)的開始與運行、是否停止、出錯時需要重新運行并重新計數等都需要在控制面板里能夠進行人工的操作。圖45 水平移動動畫連接輸入輸出連接輸入輸出連接包括顯示輸出、按鍵輸入、按鈕動作三種方式。材料分揀系統(tǒng)中物料的移動就是按位置動畫連接的方法設定的。平行移動的方向包含水平和垂直兩個方向，其動畫連接的方法相同。用戶只要控制數據對象值的大小和值的變化速度，就能精確地控制所對應圖形對象的大小、位置及其變化速度。如在監(jiān)控圖中，當鐵質的材料傳送至對應位置時，對應傳感器上方的指示燈由紅色變?yōu)榫G色，其設置如圖44所示。材料分揀組態(tài)設計中的動畫設計也是在這四種連接方式的基礎上設置的[26] 。MCGS實現圖形動畫設計的主要方法是將用戶窗口中圖形對象與實時數據庫中的數據對象建立相關性連接，并設置相應的動畫屬性。打開MCGS組態(tài)環(huán)境這個軟件，進入它的主界面。由分揀控制系統(tǒng)的分揀要求畫出控制系統(tǒng)的程序流程圖，圖32所示。（6）當顏色檢測傳感器檢測到材料為紅色時，且其對應的接近開關感應到材料接近，紅色出料氣缸動作將待測物體推下，并對其進行計數。（4）當電感傳感器檢測到鐵質材料時，且其對應的接近開關感應到材料接近，鐵出料氣缸將待測物體推下，并對其進行計數。（2）系統(tǒng)啟動后，下料傳感器(光電傳感裝置)檢測到料槽無材料或各氣缸未復位時，傳送帶須繼續(xù)運行一個行程10S后自動停機,指示燈紅燈亮。將硬件各部分的動作幅度進行調試之后，運行PLC程序，進行軟硬件的結合，觀察材料分揀系統(tǒng)中上料、傳送與分揀的過程，完成系統(tǒng)的調試。, 然后逐個調試氣閥的進氣開關，使氣缸的氣量保留在合適適中的位置。電感傳感器與傳送帶最合適距離為28CM，電容傳感器與傳送帶最佳距離為25CM。通過多次調試找到了適合的位置，即傳感器的底部與傳送帶的距離。調節(jié)氣源管上的螺栓以調節(jié)動作力度，直至力度合適為止。此問題順利得到解決。通過運行，在材料加入料槽后發(fā)現材料容易被打飛。這個過程便于我們發(fā)現問題與不足。圖49 添加設備圖410 設備的添加再對FX系列編程口進行設置，雙擊FX系列編程口彈出設備屬性編輯對話框，對它的參數作如表41和圖411設置，當設置好參數后點擊檢查，無誤后點確定。在MCGS工作臺上，單擊[設備窗口]，再單擊[設備組態(tài)]按鈕進入[設備組態(tài)：設備窗口]。 MCGS組態(tài)軟件功能強大、界面友好,使用MCGS組態(tài)軟件能夠避開復雜的計算機軟、硬件問題，集中精力去解決工程問題本身，組態(tài)配制出性能高、可靠性高和高度專業(yè)化的工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)[27] 。（3）實時數據庫為用戶分步組態(tài)提供極大方便。MCGS以圖像、圖符、報表、曲線等多種形式，為操作員及時提供系統(tǒng)運行中的狀態(tài)、品質及異常報警等有關信息。MCGS采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā)界面，符合中國人的使用習慣和要求，以窗口為單位，構造用戶運行系統(tǒng)的圖形界面，使得MCGS的組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活多變。其中，運行時只有用戶窗口是可見的，常被稱為“前臺”，其余部分被稱為“后臺”[29] 。組態(tài)結果數據庫完成了MCGS系統(tǒng)從組態(tài)環(huán)境向運行環(huán)境的過渡，它們之間的關系如圖41所示。運行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)結果數據庫一起作為一個整體，才能構成用戶應用系統(tǒng)。用戶組態(tài)生成的結果是一個數據庫文件，稱為組態(tài)結果數據庫。MCGS系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩部分。組建工程的總體規(guī)劃是先建立一個用戶窗口，其次是編輯畫面和定義數據對象，再次是動畫連接和編寫控制流程，最后是設備的連接和調試。 本系統(tǒng)采用MCGS作為上位機的監(jiān)控軟件。傳送程序時，應注意以下問題：1） 計算機的RS232端口及PLC之間必須用指定的纜線及轉換器連接；2） 執(zhí)行完“讀入”后，計算機中的程序將被丟失，原有的程序將被讀入的程序所替代，PLC模式改變成被設定的模式；3） 在“寫出”時，PLC應停止運行，程序必須在RAM或EEPROM內存保護關斷的情況下寫出，然后進行校驗[11] 。當電纜接好之后，打開軟件，進入要下載的文件。圖33 SWOPCFXGP/WINC 窗口根據分揀系統(tǒng)的要求設計出梯形圖，梯形圖的程序如下：圖34 分揀系統(tǒng)的梯形圖的程序當程序設計好之后必須下載到PLC中才可以運行系統(tǒng)，下載時使用的是三菱PLC專用的編程電纜SC—09。三菱SWOPCFXGP/WINC編程軟件如圖33是應用于FX系列PLC的中文編程軟件，可在Windows 9x或Windows 。GX編程軟件（GX開發(fā)器）可以用于生成涵蓋所有三菱電機公司PLC設備的軟件包，使用該軟件可以為FX/A/QnA/Q系列PLC生成程序。軟件編程設計三菱電機公司提供專用的編程軟件。PLC工作過程除了包括上述三個主要階段外，還要完成內部處理、通信處理等工作，在內部處理階段，PLC檢查CPU模塊內部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時器復位，以及完成一些別的內部工作。但這個結果在全部程序未被執(zhí)行完畢之前不會送到輸出端子上。2)程序執(zhí)行PLC完成了輸入采樣工作后，按順序從0000號地址開始的程序進行逐條掃描執(zhí)行，并分別從輸入映像寄存器、輸出映像寄存器以及輔助繼電器中獲得所需的數據進行運算處理。PLC在運行程序時，所需的輸入信號不是現時取輸人端子上的信息，而是取輸入映像寄存器中的信息。PLC的掃描工作過程PLC掃描工作方式主要分三個階段：輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。另外，PLC對輸入、輸出信號的處理與微型計算機不同。我們把PLC這種執(zhí)行程序的方式稱為掃描工作方式。而PLC從0000號存儲地址所存放的第一條用戶程序開始，在無中斷或跳轉的情況下，按存儲地址號遞增的方向順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到END指令結束。PLC的控制功能就是通過運行用戶程序來實現的?；竟ぷ髟恚何覀円呀浿繮LC是一種存儲程序的控制器。（5）編程器編程器是PLC的重要外部設備，利用編程器可將用戶程序送入PLC的用戶程序存儲器，調試程序、監(jiān)控程序的執(zhí)行過程。按照信號的種類歸類有直流信號輸入、輸出，交流信號的輸入、輸出；按照信號的輸人、輸出形式分有數字量輸入、輸出，開關量輸入、輸出，模擬量輸入、輸出。（3）輸入/輸出（I/O）電路輸入輸出電路是可編程控制器和工業(yè)控制現場各類信號連接的部分。（2）存儲器存儲器是可編程控制器存放系統(tǒng)程序、用戶程序以及運算數據的單元?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P的外部設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯成一個整體，易于擴充其功能的原則而設計[7~8] 。為使這一新型的工業(yè)控制裝置的生產和發(fā)展規(guī)范化，國際電工委員會(IEC)于1985年1月制定了PLC的標準，并給它作了如下定義：可編程序控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。80年代以來，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術韻迅猛發(fā)展，以16位和32位微處理器為核心的可編程序控制器得到迅速發(fā)展。隨著微處理器技術的發(fā)展，20世紀70年代末至80年代初，可編程序控制器的處理速度大大提高，增加了許多特殊功能，使得可編程序控制器不僅可以進行邏輯控制，而且可以對模擬量進行控制。其后，日本、德國等相繼引入這項新技術，可編程序控制器由此而迅速發(fā)展起來。要把計算機的完備功能以及靈活性、通用性好等優(yōu)點和繼電器接觸器控制的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點溶入于新的控制裝置中，且要求新的控制裝置編程簡單，使得不熟悉計算機的人員也能很快掌握它的使用技術。但隨著工業(yè)的發(fā)展，繼電器接觸器控制已不能滿足人們的要求。輸出信號有8個，其中一個控制電動機，兩個控制指示燈，剩下的控制氣閥，也都是開關量。繼電器輸出形式三菱2靜音空氣壓縮機1噪音低、性能穩(wěn)定、工作安全可靠,韓國SANWO3氣閥SVK01205先導式電磁換向閥, 交流：110v,220v（50hz） 直流：24V韓國SANWO4氣缸SCDJB1045S5產品與氣閥的型號相配套，推動物料進行分揀韓國SANWO5磁感應開關DC735額定電壓：DC24V AC110V額定電流：DC：5～40mA AC: 5～20mA氣缸回位限位開關易電國際集團6接近開關CAT212GM5靜電容量式接近開關判斷物料是否到位易電國際集團7光電開關E3R5DE41判斷有無物料歐姆龍7電感式接傳感器BLJ18A48Z/B1Z1額定電壓：DC：6～36V額定電流：300mA百斯特8電容式傳感器E2KX81ME11靜電容量型近接開關額定電壓：DC12～24V(DC10～30V)歐姆龍9顏色傳感器E3SVS1E41額定電壓：DC：12～24V額定電流：400mA歐姆龍10電動機YN6061感應電動機減速電機性能參數 功率：6W 電壓：110V 頻率：50HZ 電流： 額定轉速：1440r/minLINIX溫嶺市永久電子器械廠11內置電源MD3534