【正文】 在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x ！ 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 25 附錄 A 材料分揀裝置 PLC梯形圖 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 26 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 27 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 28 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 29 。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本 的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。kesson, 1997年 . [15]ISO 6358— 1989 Pneumatic Fluid Power — Components using Compressible Fluid — Detemination of Flowrate 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 24 致 謝 本論文是在導(dǎo)師 陳尹萍 悉心 指導(dǎo)下完成的。 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 23 參考文獻(xiàn) [1]劉祖潤(rùn) ， 胡俊達(dá) .畢業(yè)設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)指南 [M] .北京：人民郵電出版社， 2021. [3] 張萬(wàn)忠 、 劉明芹 . 電器與 PLC 控制技術(shù) [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 年 . [4] 廖常初 . PLC 基礎(chǔ)及應(yīng)用 [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 年 . [5]阿勒斯 .傳感器技術(shù)及其應(yīng)用 [M] .北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2021. [6]呂俊芳 .傳感器接口與檢測(cè)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， 2021. 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[14] PLCbased Implementation of Process Observation and Fault Detection for Discrete Event Systems ,Tord Alenljung, Markus Sk246。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(dòng)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(yùn)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(jiān)實(shí)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(lái)越小，完全由機(jī)械完成分揀作業(yè)的自動(dòng)分揀系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。 隨著自動(dòng)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(gè)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(gè)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(jì)讓我受益匪淺，通過(guò)做此設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了許多關(guān)于 PLC 硬件及編程的基本知識(shí)，并且加固了我的專業(yè)知識(shí)，為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 3．通過(guò)這幾個(gè)月的學(xué)習(xí)，我深刻體會(huì)到了理論和實(shí)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(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我有充分的機(jī)會(huì)來(lái)鍛煉自己的實(shí)際 應(yīng)用知識(shí)的 能力 ， 使我有機(jī)會(huì)把書(shū)本的理論知識(shí)與實(shí)際操作結(jié)合在一起。隨著全球自動(dòng)化程度要求的不斷增加，我國(guó)的 材料分揀自動(dòng)控制 系統(tǒng) 必然向著高度自動(dòng)化和無(wú)人職守的方向發(fā)展。但同時(shí)也存在一些不足，在本系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)能源的充分利用和生產(chǎn)的需要，需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，考慮到電機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)速和制動(dòng)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(duì)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(dòng) 控制材料分揀 。 （ 1）最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求； （ 2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)力求 簡(jiǎn)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(jí) 。利用對(duì) PLC 軟件的設(shè)計(jì) ,實(shí)現(xiàn)變頻器的參數(shù)設(shè)置、故障診斷和電機(jī)的啟動(dòng)和停止。 本章 對(duì) 材料分揀裝置 編程設(shè)計(jì)做了講述， 為了實(shí)現(xiàn)能源的充分利用和生產(chǎn)的需要，需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，考慮到電機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)速和制動(dòng)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(duì)變頻器、電機(jī)等設(shè)備的控制任務(wù) [15]。X 0 1 1 X 0 0 0X 0 0 3 X 0 1 4X 0 1 6C 2 0 0 C 2 0 0 X 0 0 6 X 0 0 6 由于本系統(tǒng) 選擇的Y 0 0 0Y 0 0 1Y 0 0 2Y 0 0 2Y 0 0 3Y 0 0 3Y 0 0 4Y 0 0 4Y 0 0 5Y 0 0 5Y 0 0 0M 3 0 2M 3 0 3C 2 0 0M 3 1 2M 3 1 3M 3 1 4M 3 1 5M 3 1 6M 3 1 7M 3 0 7M 3 1 0M 3 1 1M 3 0 4M 3 0 5M 3 0 6 C 2 0 0 C 2 0 0 C 2 0 0 C 2 0 0M 3 0 1M 3 0 0M 8 0 0 2X 0 0 0X 0 0 1X 0 0 2X 0 0 4X 0 0 5X 0 0 3 X 0 0 3 GX Developer 可以創(chuàng)建 Q 系列、 QNA 系列、 A 系列 (包括運(yùn)動(dòng)控制器 (SCPU))、 FX 系列的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)置操作共用化 (簡(jiǎn)稱為 GPPA) [13]。 由 系統(tǒng)程序流程圖繪制出來(lái)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(yǔ)言，可以用于進(jìn)一步設(shè)計(jì)和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流。型號(hào)為 FX2N32MR001 型的 PLC 分別有 16 個(gè)輸入口和輸出口，符合系統(tǒng)的 I/O 分配要求 。 (16)當(dāng)四個(gè)傳感器都沒(méi)有信號(hào)時(shí)， PLC 判斷計(jì)數(shù)器是否為零，是零的話，系統(tǒng)復(fù)位；不為零的時(shí)候在料倉(cāng)光電傳感器有信號(hào)的時(shí)候下料氣缸動(dòng)作；下料氣缸沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候返回傳動(dòng)帶電機(jī)，基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 16 執(zhí)行下一步操作 ， 系統(tǒng) 流程圖 如圖 所示 。 (14) 氣缸碰到后限位開(kāi)關(guān)停止 后退時(shí)，計(jì)數(shù)器減一。 (12) PLC 判斷計(jì)數(shù)器是否為零，是零的話，系統(tǒng)復(fù)位；不為零的時(shí)候在料倉(cāng)光電傳感器有信號(hào)的時(shí)候下料氣缸動(dòng)作；下料氣缸沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候返回傳動(dòng)帶電機(jī)，執(zhí)行下一步操作。 (10)當(dāng)顏色傳感器檢測(cè)到 紅 顏色物料通過(guò)的時(shí)候，氣缸三開(kāi)始動(dòng)作，把物料推到三號(hào) 料倉(cāng)中；當(dāng)氣缸碰到前限位開(kāi)關(guān)的時(shí)候，氣缸停止前進(jìn)，開(kāi)始后退；當(dāng)氣缸碰到后限位開(kāi)關(guān)的時(shí)候停止后退。 (8) 氣缸碰到后限位開(kāi)關(guān)停止后退時(shí)，計(jì)數(shù)器減一。 (6) PLC 判斷計(jì)數(shù)器是否為零，是零的話，系統(tǒng)復(fù)位；不為零的時(shí)候在料倉(cāng)光電傳感器有信號(hào)的時(shí)候下料氣缸動(dòng)作； 下料氣缸沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候返回傳動(dòng)帶電機(jī)，執(zhí)行下一步操作。 (4)當(dāng)鐵傳感器檢測(cè)到鐵制物料通過(guò)的時(shí)候，氣缸一開(kāi)始動(dòng)作，把物料推到一號(hào)料倉(cāng)中；當(dāng)氣缸碰到前限位開(kāi)關(guān)的時(shí)候，氣缸停止前進(jìn)，開(kāi)始后退；當(dāng)氣缸碰到后限位開(kāi)關(guān)的時(shí)候停止后退。 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 15 第 3 章 PLC 自動(dòng)控制的軟 件設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 程序流程 PLC 程序工作流程 [1012]如下： (1) 接通電源，按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)啟動(dòng)，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(cè)到料槽有料時(shí)，料槽出料氣缸開(kāi)始 動(dòng)作，將物料推到傳送帶上；當(dāng)氣缸碰到前限位開(kāi)關(guān)的時(shí)候， 計(jì)數(shù)器加一， 氣缸停止前進(jìn)，開(kāi)始后退；當(dāng)氣缸碰到后限位開(kāi)關(guān)的時(shí)候停止后退。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中，異步電動(dòng)機(jī)用于拖動(dòng)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(dòng)機(jī)用于拖動(dòng)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(dòng)機(jī)拖動(dòng)的。 電 動(dòng) 機(jī) 的選 用 基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 14 電動(dòng)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(huì)在電流異常升高到一定的高度和一定的時(shí)候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護(hù)電路安全運(yùn)行的作用。使用時(shí)，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(shí)，熔體被瞬時(shí)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(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜 ，因此本設(shè)計(jì)采用 直動(dòng)式 限位開(kāi)關(guān) 型號(hào)為 LX19K。 直動(dòng)式 行程開(kāi)關(guān)的機(jī)構(gòu)原理與復(fù)式按鈕相似。行程開(kāi)關(guān)的動(dòng)作原理與控制按鈕相似，在機(jī)床設(shè)備中，事先將行程開(kāi)關(guān)根據(jù)工藝要求安裝在一定的行程位置上 。 限位開(kāi)關(guān)的選用 限位開(kāi)關(guān) 又稱 行程 開(kāi)關(guān)或位置開(kāi)關(guān)。順序閥與單向閥的組合稱 為單向順序閥。 Pa 1 2345 6 789Pa基于 PLC 的材料分揀裝置設(shè)計(jì) 13 氣動(dòng)控制裝置 氣動(dòng)系統(tǒng)不同于液壓系統(tǒng)，一般每一個(gè)液壓系統(tǒng)都自帶液壓源（液壓泵）；而在氣動(dòng)系統(tǒng)中，一般來(lái)說(shuō)由空氣壓縮機(jī)先將空氣壓縮，儲(chǔ)存在貯氣罐內(nèi)，然后經(jīng)管路輸送給各個(gè)氣動(dòng)裝置使用。 儲(chǔ)氣罐 儲(chǔ)氣罐的主要作用是：儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣，以備發(fā)生故障或臨時(shí)需要應(yīng)急使用；消除由于空氣壓縮機(jī)斷續(xù)排氣而對(duì)系統(tǒng)引起的壓力脈動(dòng)，保證輸出氣流的連續(xù)性和平穩(wěn)性。壓縮空氣在冷卻過(guò)程中生成的冷凝水可通過(guò)排水器排出。在工作時(shí)，一般是水在管內(nèi)流動(dòng)，空氣在管間流動(dòng)。 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