【正文】 同時(shí)，在指導(dǎo)老師的身上我學(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)，在次我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以 前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。 回顧起此次 PLC 畢業(yè)設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確 ，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在作畢業(yè)設(shè)計(jì)的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問(wèn)題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程 .隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異， PLC 已經(jīng)成為當(dāng)今空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。在完成這個(gè)題目的過(guò)程中，我遇到了一些困難，也走了很多彎路。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，也使自己的動(dòng)手能力和方案設(shè)計(jì)的思路有了更進(jìn)一步的提高，同時(shí)也更加熟悉了本專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件。由于 PLC 具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，以及編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，通訊靈活等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱 PLC 控制系統(tǒng)，其硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，響應(yīng)速度快，性能、價(jià)格比很高，和單片機(jī)系統(tǒng)相比具有極高的可靠性，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。 該結(jié)果完全滿足設(shè)計(jì)的要求，借助實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備完全模擬了生 產(chǎn)線自動(dòng)裝箱控制過(guò)程。手動(dòng)指示燈 可顯示系統(tǒng)狀態(tài)。機(jī)械手和傳送帶 A傳送帶 B 完全可獨(dú)立控制。當(dāng)按下傳送帶 B或傳送帶 A 的手動(dòng)控制按鈕 和 時(shí)，傳送帶 B 或傳送帶 A啟動(dòng)運(yùn)行。 當(dāng)按下手動(dòng)控制按鈕 時(shí)，系統(tǒng)立刻進(jìn)入手動(dòng)控制狀態(tài)。 當(dāng) SQ1 送入 24 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)（ 按鈕 24 次輸入）及累計(jì)產(chǎn)品數(shù)量達(dá) 24 個(gè)時(shí)，傳送帶 B啟動(dòng)運(yùn)行（ 指示燈亮）。 當(dāng) SQ2 空箱到位檢測(cè)信號(hào)到（ 按鈕輸入），傳送帶 B停止運(yùn)行（ 指示燈滅）。下載程序文件到 PLC,監(jiān)控后運(yùn)行，使 PLC 進(jìn)入運(yùn)行方式。 系統(tǒng)程序調(diào)試及結(jié)果 在計(jì)算機(jī)上，運(yùn)行 CXProgrammer 編程軟件，打開自動(dòng)裝箱控制程序。 （ 3）手動(dòng)控制程序梯形圖 211 如下 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 211手動(dòng)控制系統(tǒng)程序梯形圖 手動(dòng)控制程序分析： 按下手動(dòng)按鈕，進(jìn)入手動(dòng)控制。當(dāng) PS2 檢測(cè)到下一個(gè)空箱時(shí)， 發(fā)出信號(hào)到 復(fù)位，傳送帶 B 停止運(yùn)行，同時(shí) 向計(jì)數(shù)器 CO 發(fā)出信號(hào)，使計(jì)數(shù)器清零，重新計(jì)數(shù)。上升到上升到上升限位 ，通過(guò)移位寄存器使 接通，而后 接通，機(jī)械手停止上升開始左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到左轉(zhuǎn)限位 ，通過(guò)移位寄存器使 接通，而后 接通；機(jī)械手停止左轉(zhuǎn)開始下降；下降到位后 接通，通過(guò)移位寄存器使 接通，而后 復(fù) 位和 T38 接通，使加緊電磁閥斷電，機(jī)械手松開，將飲料瓶放入包裝箱， T38 計(jì)時(shí) 2s 后通過(guò)移位寄存器使 接通，機(jī)械手開始上升。 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) （ 1） 程序流程圖 29 如下： 圖 29 系統(tǒng)自動(dòng)控制流程框圖 （ 2）自動(dòng)控制程序梯形圖 210 如下： 啟動(dòng) PS1 檢測(cè) 傳送帶 A停 機(jī)械手到 A 機(jī)械手移動(dòng) 機(jī)械手夾緊 機(jī)械手放松 A動(dòng) 傳 A動(dòng) 傳送帶 B 動(dòng) 計(jì)數(shù) 24 PS2 檢測(cè) 傳送帶 B 停 重 新 開 始 循 環(huán) 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 3A 3A 3A 3A 3A 3A 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 R 10 R 1 T37 T38 T37 SHRB EN ENO DATA SBIT N 9 S 1 IN TON PT 100ms 20 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 210 自動(dòng)控制系統(tǒng)程序梯形圖 自動(dòng)控制過(guò)程分析： R 1 T38 IN TON PT 100ms 20 C0 CU CTU R PV 24 C0 T38 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 按下啟動(dòng)按鈕 后， 接通，傳送帶 A 運(yùn)行 接通，當(dāng)光電開關(guān)PS1 檢測(cè)到飲料瓶時(shí)， 發(fā)出信號(hào)到 ， 斷開，傳 A停止；同時(shí) 傳遞信號(hào)使 接通， 通過(guò)移位寄存器使 接通，然后 接通，機(jī) 械手下降。當(dāng)按下手動(dòng)控制按鈕時(shí)，若按下手動(dòng)上升，機(jī)械手就手動(dòng)上升，若按下手動(dòng)下降，機(jī)械手就手動(dòng)下降；若按下手動(dòng)左移，機(jī)械手就手動(dòng)左移，若按下手動(dòng)右移，機(jī)械手就手動(dòng)右移；若按下手動(dòng)加緊與松開，機(jī)械手就手動(dòng)加緊或松開；若按下傳送帶 A獨(dú)立點(diǎn)動(dòng)輸入按鈕，傳送帶 A就工作；若按下傳送帶 B 獨(dú)立點(diǎn)動(dòng)輸入按鈕，傳送帶 B就開始工作。當(dāng)按下自動(dòng)啟動(dòng)按鈕時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。 設(shè)計(jì)使用一系列的中間狀態(tài)信號(hào)來(lái)傳遞狀態(tài)轉(zhuǎn)換信息，完成順序的交互。 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)邏輯分析 自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)考慮到其動(dòng)作的連續(xù)性以 及各個(gè)被控制設(shè)備動(dòng)作之間的相互關(guān)聯(lián)性 ,最佳的實(shí)現(xiàn)方案就是采用順序控制。 （ 8） 開關(guān)電器、熔斷器的選型 行程開關(guān)是一種由物體的位移來(lái)決定電路通斷的開關(guān) ,選用型號(hào)為 LXK2131型。根據(jù)雙金屬熱元件的數(shù)目可分為兩極和三極型熱器 ,而三極型又分帶斷相保護(hù)和不帶斷相保護(hù)兩種。熱繼電器在控制線路中起過(guò)載保護(hù)的功能。一部分是主觸點(diǎn) ,接在電動(dòng)機(jī)與接觸器 KM 之間。所以接觸器的額定電流為 : 4IN=36A CJ1040 40A,額定電壓為 380V。 2) .一般用于控制直流電器設(shè)備 ,線圈中通以直流電 ,直流接觸器的動(dòng)作原理和結(jié)構(gòu)基本上與交流接觸器是 相同的。通用接觸器可大致分以下兩類。 10% 脈動(dòng) PP5%以下 消耗電流 25mA 80mA 以下 光電開關(guān) 輸入電源 R IN PLC COM 反射物 發(fā)光 反射式光電傳感器 接受 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 輸出 NPN 開路集電極晶體管 100mA 30V DC 以下 (輸出和 0V 之間 ) 圖 26 反射式光電傳感器原理圖 該系統(tǒng)選擇的反射式光電傳感器型號(hào)為 PM2LF10,其性能參數(shù)如表 27示。當(dāng)漏電流不足 lmA 時(shí)可以不考慮其影響。可用 于空箱是否到位檢測(cè)。 反射型光電開關(guān)的接收部分和發(fā)射部分合做在一起，利用物體對(duì)發(fā)射部分發(fā)射出的紅外線反射回去，由接收部分接收，從而判斷是否有物體存在。發(fā)射器發(fā)射的紅外線直接照射到接收器上，當(dāng)有物品通過(guò)時(shí)，將紅外線光源切斷遮擋住了，接收器收不到紅外光，于是就發(fā)出一個(gè)信號(hào)。 光電開關(guān)可分為兩類：透射型和反射型兩種。為此，要求光電元件靈敏度高，而對(duì)光照特性的線性要求不高。 針對(duì)本文設(shè)計(jì)要求，我們可采用光電開關(guān)來(lái)對(duì)產(chǎn)品計(jì)數(shù)和空箱到位檢測(cè)。 圖 23 系統(tǒng) I/O 點(diǎn)的分配如表 輸入 輸出 啟動(dòng) 系統(tǒng)指示燈 停止 傳送帶 A 輸出 光電開關(guān) PS1 輸入 傳送帶 B 輸出 光電開關(guān) PS2 輸入 原點(diǎn) 指示燈 自動(dòng) 上升 手動(dòng) 下降 傳送帶 A 手動(dòng)輸入 左移 傳送帶 B 手動(dòng)輸入 右移 手動(dòng)上升 加緊與松開 手動(dòng)下降 手動(dòng)指示燈 手動(dòng)左移 手動(dòng)右移 手動(dòng)加緊 手動(dòng)松開 上限 下限 左限 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 右限 系統(tǒng)輸入 /輸出接線圖如圖 24所示。高速的程序執(zhí)行速度更快的程序指令執(zhí)行速度，使得控制過(guò)程精確無(wú)誤。西門子完全開放的通訊協(xié)議可以方便的實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，用戶可以隨心所欲自己定制開發(fā)通訊監(jiān)控系統(tǒng)。 穩(wěn)定的性能西門子系列 PLC 外型小巧結(jié)構(gòu)緊湊，西門子公司長(zhǎng)期積累的生產(chǎn)控制經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)保證了其可靠穩(wěn)定的性能，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下仍然能正常運(yùn)行。通訊功能增強(qiáng)，提供內(nèi)置 RS232C 端口及 RS485 的適配器。可進(jìn)行分散控制和模擬量控制。可方便的與西門子的可編程序終端 (PT)相連接，為機(jī)器操作提供一個(gè)可視化界面