【正文】 相信將來如果從事相關(guān)專業(yè)的工作，這將是一筆寶貴的財(cái)富。發(fā)展經(jīng)濟(jì)有利增強(qiáng)我國綜合國力，使我國在更大范圍，更高層次參與國際競爭。當(dāng)今世界的競爭實(shí)質(zhì)是經(jīng)濟(jì)和科技的競爭。總之，科技發(fā)展可以極大地解放生產(chǎn)力，甚至產(chǎn)生新的產(chǎn)業(yè)部門和導(dǎo)致國民經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)。我國要發(fā)展生產(chǎn)力，提高經(jīng)濟(jì)效益，首先要靠科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。所以，我們應(yīng)該奮起直追，迎頭趕上。我國在改革開放以后取得了很大地進(jìn)步，步入了科技強(qiáng)國之林。每一新產(chǎn)品的推出都代表著科技的進(jìn)步與更新，給人們的生活多一絲舒適；發(fā)展才是硬道理，這偉大理論的提出給我們的生活一種質(zhì)的改變；不管人們有沒有意識到，科學(xué)技術(shù)已經(jīng)深深的影響著我們的日常生活，在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展扮演著不可或缺的角色。致 謝首先感謝老師一直以來對我們的關(guān)心和幫助，不曾想以何種方式來表達(dá)兩年來他對我們不辭辛苦的付出，在生活和學(xué)習(xí)中老師給予的教導(dǎo)、鼓勵(lì)和做人做事的道理，在老師的幫助下最終完成了材料分揀PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，說一句：老師辛苦了！短短的兩周課設(shè)已經(jīng)接近了尾聲，從最初的對PLC書本知識到真正的軟硬結(jié)合，我學(xué)到了很多，并且整整體會到理論聯(lián)系實(shí)際的魅力，當(dāng)把書本知識變成可以運(yùn)行的系統(tǒng)，你會體會到樂趣所在，有過難得頭痛，有過一竅不通，不過最終在老師和同學(xué)的幫助下一切困難都迎刃而解，我也對這個(gè)軟件的操作變得熟練，理解也更上了一個(gè)層次，獲益匪淺。更重要地是，我們還應(yīng)當(dāng)教育我們的后代，要熱愛科學(xué)，尊重科學(xué)，目前存在的東西,就有他的合理之處。我們的科技在不斷的進(jìn)步！我們是幸福的，我們是幸運(yùn)的，我們趕上了一個(gè)科技高速發(fā)展的時(shí)代，一個(gè)充滿高科技的時(shí)代。我們跨入了21世紀(jì)，跨入了一個(gè)充滿高科技的時(shí)代。為我們的祖國貢獻(xiàn)出自己的一份力量。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(gè)結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時(shí)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(shí)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。并擴(kuò)大了存儲器的容量,使各種邏輯線圈的數(shù)量增加,還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器,使PLC應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。在軟件方面,除了保持其原有的邏輯運(yùn)算,計(jì)時(shí),計(jì)數(shù)等功能以外,還增加了算術(shù)運(yùn)算,數(shù)據(jù)處理和傳送,通訊,自診斷等功能。在20世紀(jì)70年代中期到80年代初期,微處理器技術(shù)日趨成熟,單片微處理器、半導(dǎo)體存儲器進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn),大規(guī)模集成電路開始普遍應(yīng)用。在軟件編程上,采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路,存儲器采用磁芯存儲器。PLC在當(dāng)時(shí)如同繼電器控制裝置的替代物,其主要功能一般只用于單一工序的自動控制。多年來,PLC從其產(chǎn)生到現(xiàn)在,實(shí)現(xiàn)了從接線邏輯到存儲邏輯的飛躍,功能由弱到強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了從邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步,在半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)高速發(fā)展的今天,PLC在模擬量的處理,數(shù)字運(yùn)算,人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)等各方面的能力都已大幅度提高,成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備并且應(yīng)用的越來越廣泛,在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。當(dāng)設(shè)計(jì)完后，感覺還可以的。最后在確定這個(gè)題目后，查閱大量資料、總結(jié)概括將零碎的知識化為有機(jī)的整體，以及對每個(gè)具體問題的分析。直到調(diào)試結(jié)果出現(xiàn)正常的結(jié)果。把所編的程序輸入到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行編譯，所輸入的程序通過編譯后直到最后通過。在編程時(shí)，除了要注意程序要正確、可靠之外，還要考慮程序要簡捷、省時(shí)、便于閱讀、便于修改。 PLC調(diào)試過程及分析在繪制完電路圖之后，就可以著手編制PLC程序了。但是在電路的設(shè)計(jì)上仍然需要謹(jǐn)慎、全面。在整個(gè)電路的繪制中，還要考慮設(shè)計(jì)的原則努力提高其穩(wěn)定性和可靠性。在繪制PLC的輸出電路時(shí)，不僅要考慮到輸出信號的連接點(diǎn)是否與命名一致，還要考慮到PLC輸出模塊的帶負(fù)載能力和耐電壓能力。在繪制PLC的輸入電路時(shí)，不僅要考慮到信號的連接點(diǎn)是否與命名一致，還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適，也要考慮到在特殊條件下運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定條件等問題。 繪制電路圖繪制各種電路的目的，是把系統(tǒng)的輸入輸出所設(shè)計(jì)的地址和名稱聯(lián)系起來。邏輯關(guān)系圖反映了控制過程中控制作用與被控對象的活動，也反應(yīng)了輸入與輸出的關(guān)系。圖41 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖從邏輯關(guān)系圖上，可以反應(yīng)出某一邏輯關(guān)系的結(jié)果是什么，這一結(jié)果又英國導(dǎo)出哪些動作。為此，不少PLC生產(chǎn)廠家在自己的PLC中增加了步進(jìn)順控指令。編制PLC控制程序的方法很多，這里主要介紹幾種典型的編程方法。PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及步驟，PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。使用編程軟件可以十分方便地在計(jì)算機(jī)上離線或在線編程、在線調(diào)試，使用編程軟件可以十分方便地在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序的存取、加密以及形成EXE運(yùn)行文件。編寫PLC程序和編寫其他計(jì)算機(jī)程序一樣，都需要經(jīng)歷如下過程。參閱有關(guān)操作手冊。未分配模塊的輸入/輸出繼電器區(qū)以及為使用1：1鏈接時(shí)的鏈接繼電器等均可作為內(nèi)部輔助繼電器使用。（3）輔助繼電器內(nèi)部輔助繼電器不對外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器時(shí)作數(shù)據(jù)存儲或數(shù)據(jù)處理用。在個(gè)別情況下，也有兩個(gè)信號用一個(gè)輸入點(diǎn)的，那樣就應(yīng)在接入輸入點(diǎn)前，按邏輯關(guān)系接好線（如兩個(gè)觸點(diǎn)先串聯(lián)或并聯(lián)），然后再接到輸入點(diǎn)。（1）分配輸入和輸出點(diǎn)一般輸入點(diǎn)和輸入信號、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對應(yīng)的。硬件設(shè)計(jì)還包括PLC輸入輸出通道的分配，為了便于程序設(shè)計(jì)和閱讀，常做出I/O通道分配表，表中包含有I/O編號、設(shè)備代號、名稱及功能等。在PLC軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，要逐一排除，直至調(diào)試成功。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過程中，難免會有疏漏的地方。編程時(shí)應(yīng)注意：（1）認(rèn)真分析被控對象的工藝過程的控制要求，用功能流程圖的形式，表示程序設(shè)計(jì)的思想，為編程做好準(zhǔn)備；（2）根據(jù)現(xiàn)場信號與PLC外部電路圖或；PLC軟繼電器編號對照表及程序功能流程圖進(jìn)行編程；（3）要嚴(yán)格遵守梯形圖、指令語句表的格式規(guī)則，編寫程序。當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入PLC時(shí)，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。 程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計(jì)出梯形圖即編程。根據(jù)所選擇的PLC機(jī)型，對PLC的I/O點(diǎn)分配編號。，且所需的I/O點(diǎn)數(shù)不多。輸出包括控制電動機(jī)運(yùn)行的接觸器，以及5個(gè)控制汽缸動作的電磁閥。 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，輸入應(yīng)該有6個(gè)傳感器信號，包括電感傳感器、電容傳感器、顏色傳感器、預(yù)留傳感器（可根據(jù)要求設(shè)置），以及檢測下料的傳感器和計(jì)數(shù)傳感器。標(biāo)準(zhǔn)的I/O接口用于傳感器和開關(guān)及控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，典型的交流I/O信號為24240V，直流I/O信號為5—24V。接著九可以進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工。它有一個(gè)6位BCD碼高速計(jì)數(shù)器，最高計(jì)數(shù)頻率為2KHZ。在滿足功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠，維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比，選擇有西門子公司生產(chǎn)的S7200系列的PLC類型。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。對較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這種可化繁為簡，有利于編程和調(diào)試。第4章 結(jié)果和討論 PLC控制材料分揀裝置的硬件設(shè)計(jì)1. 分析被控對象并提出要求（1）被控對象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。 如（完成位置控制、溫度控制、中斷控制、PID調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程通訊、音響輸出等）。:采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)的構(gòu)成更加靈活、方便。：指令兼容，外設(shè)易于擴(kuò)展，但不同廠家生產(chǎn)的PLC，梯形圖、指令及各種配件均有一些差異，不利于PLC的普及。5. 聯(lián)網(wǎng)與通信：PLC可與上為計(jì)算機(jī)或同位PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，完成數(shù)據(jù)的處理和信息的交換，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)過程的信息控制和管理，是實(shí)現(xiàn)工廠自動化的理想工業(yè)控制器。3. 定時(shí)/計(jì)數(shù)控制：PLC具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器。 PLC的功能1. 開關(guān)量控制：PLC可以完成開關(guān)邏輯運(yùn)算和順序邏輯運(yùn)算控制，從而實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過程的自動控制。這些系統(tǒng)沒有故障保護(hù)。2. 考慮環(huán)境因素PLC需要工作在一定的環(huán)境下，高溫和振動將會影響PLC系統(tǒng)的電子設(shè)備，就限制了PLC的使用。例如為了節(jié)約成本，一些設(shè)備制造廠仍然使用帶銷的機(jī)械式定序器。 PLC的缺點(diǎn)1. 固定的編程 有些PLC編程功能單一。成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大技術(shù)支柱（PLC,機(jī)器人和CAD/CAM）之一。可編程序控制器（Programmable Controller）通常也可簡稱為可編程控制器，英文縮寫為PC或PLC,是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。 PLC的特點(diǎn)及功能 PLC的優(yōu)點(diǎn)由于可編程控制器（PLC）具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡單及便于安裝調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。2. 利用PLC內(nèi)部計(jì)算器和計(jì)時(shí)器，容易實(shí)現(xiàn)邏輯組合和運(yùn)算，不用增加硬設(shè)備。它不僅具有豐富的機(jī)型、超小的體積、靈活的安裝、雙CPU結(jié)構(gòu)、極高的運(yùn)算速度等特點(diǎn)，還有事件中斷自動告知、自診斷、故障歷史記錄、遠(yuǎn)程口令等特殊功能。如果只對材料的某一特性進(jìn)行分揀，比如只分揀金屬和非金屬，則只需對傳感器的安放或程序進(jìn)行修改即可。在汽缸1～3動作后，電機(jī)重新運(yùn)行，高速計(jì)數(shù)器也重新計(jì)數(shù)。用高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，來確定物料到達(dá)傳感器的距離，實(shí)現(xiàn)定位功能。如果需要，該系統(tǒng)可在分揀的同時(shí)對分揀的材料進(jìn)行數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，這只需在各汽缸動作的同時(shí)累計(jì)即可。 系統(tǒng)軟件流程圖根據(jù)系統(tǒng)控制要求，可畫出如下所示的系統(tǒng)軟件流程圖（如圖24）該系統(tǒng)可選擇連續(xù)或單次運(yùn)行工作狀態(tài)。這種編譯程序存在編程器的ROM存儲器中，構(gòu)成了編程器的系統(tǒng)軟件。圖23 系統(tǒng)軟件流程編程器常用繼電器語言，也叫梯形圖符號語言，對可編程序控制器進(jìn)行編程，使用起來非常方便。信號板及各傳感器位置如圖23。圖22 系統(tǒng)原理示意圖同理，可通過相應(yīng)傳感器分揀相應(yīng)的空物料。圖21 系統(tǒng)控制示意圖當(dāng)推汽缸電磁閥運(yùn)行到限位時(shí)，電磁閥復(fù)位，恢復(fù)原狀態(tài)。當(dāng)電感傳感器檢測到物料為金屬物料時(shí)，發(fā)出反饋信號給PLC，由PLC控制推汽缸1動作，將物料推到卸料斗。首先，下料傳感器發(fā)送信號給PL C，并轉(zhuǎn)送給推汽缸．經(jīng)過一定時(shí)間，下料汽缸依次將物料推至傳輸帶。 材料分揀系統(tǒng)分析 設(shè)計(jì)思路其工作過程是開啟電源，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行并驅(qū)動傳輸帶，下料傳感器檢測下料槽內(nèi)是否有物料。，汽缸4動作將待測物料推入下料槽。，推汽缸2將待測物料推入下料槽。，下料汽缸動作，將物料送出。控制要求：，光電編碼器便可發(fā)生所需的脈沖。 材料分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理系統(tǒng)利用各種傳感器對待測材料進(jìn)行檢測并分類。材料分揀裝置能實(shí)現(xiàn)如下3種基本功能。它采用臺式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源，有步進(jìn)電機(jī)、汽缸、電磁閥、旋轉(zhuǎn)編碼器、氣動減壓器、濾清器、氣壓指示等部件，可與各類氣源相連接。用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視，尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。其基片可直接作為測量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻式傳感器是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會發(fā)生變化，即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的最小變化的能力。提高靈敏度，可得到較高的測量精度。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。否則，它將隨輸入量的變化而變化。它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。傳感器的線性度。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。所謂動態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時(shí)，它的輸出的特性。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。（3）按傳感器輸出信號的性質(zhì)分類，可分為：輸出為開關(guān)量（“1”和0”或“開”和“關(guān)”）的開關(guān)型傳感器；輸出為模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。目前對傳感器尚無一個(gè)統(tǒng)一的分類方法，但比較常用的有如下三種：（1）按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。顏色傳感器是通過將物體顏色同前面已經(jīng)示教過的參考顏色進(jìn)行比較來檢測顏色，當(dāng)兩個(gè)顏色在一定的誤差范圍內(nèi)相吻合時(shí)，輸出檢測結(jié)果。色標(biāo)傳感器工作原理：色標(biāo)傳感器對各種標(biāo)簽進(jìn)行檢測，即使是背景顏色有著細(xì)