【正文】 數(shù)性能參數(shù)檢測距離~8mm(中心:5mm)白色無光澤紙(1515mm)最小檢測物體φ (設(shè)定距離:5mm)應(yīng)差使用白色無光澤紙(1515mm)工作距離的20%以下重復(fù)精度(垂直于檢測軸)電源電壓5~24V DC177。反射式光電傳感器的工作原理如圖42所示[7]。當(dāng)漏電流不足lmA時可以不考慮其影響[6]?？捎糜诳障涫欠竦轿粰z測。 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)有物品通過時，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)出一個信號。 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，而對光照特性的線性要求不高。 針對本文設(shè)計要求，我們可采用光電開關(guān)來對產(chǎn)品計數(shù)和空箱到位檢測。 4) 很強(qiáng)的擴(kuò)充能力模擬量可以增加到12路；系統(tǒng)支持Device Net協(xié)議，具有強(qiáng)大的擴(kuò)充能力，通過遠(yuǎn)程端子，可以擴(kuò)充到256點，方便組成集散控制系統(tǒng)。西門子完全開放的通訊協(xié)議可以方便的實現(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)。更經(jīng)過高低溫的考驗，使得該P(yáng)LC可以適用在特殊的場合。為輕工行業(yè)、醫(yī)療制冷行業(yè)，傳送設(shè)備和緊湊型的制造商提供更優(yōu)越的性能和更高的附加值。采用S7200將在很小的空間內(nèi)獲得許多先進(jìn)的功能。具有強(qiáng)大的模擬量擴(kuò)展功能，能夠帶3塊模擬量輸入輸出模塊；能夠連接觸摸屏；提供新的適配器，把外設(shè)口轉(zhuǎn)成RS485口。 7) 通訊功能增強(qiáng)，提供內(nèi)置RS232C端口及RS485的適配器。 5) A/D、D/A精度大幅度提高，分辨率為1/6000。 3) 帶高速掃描和高速中斷的高速處理。西門子S7200系列CPU224型 PLC的特點： 1) 高速計數(shù)器能方便的測量高速運(yùn)動的加工件。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器（PLC）以微處理器為核心，適用于開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，已進(jìn)入過程控制和位置控制等領(lǐng)域，成為一種多功能、高可靠性、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制微型計算機(jī)[4]。 2) 程序控制:在程序執(zhí)行階段，PLC順序掃描用戶程序，每執(zhí)行一條程序所需要的信息都從輸入映象寄存器和其他內(nèi)部寄存器中讀出并參與計算，然后將執(zhí)行結(jié)果寫入有關(guān)輸出映象寄存器中。3) 輸出部分:如接觸器、電磁閥等，它們與PLC輸出端子相連接，用以控制被控對象的動作。圖31 PLC的邏輯硬件結(jié)構(gòu)框圖 PLC控制系統(tǒng)組成1) 輸入部分：如按鈕開關(guān)、限位開關(guān)等，直接與PLC輸入端子相連接，用以產(chǎn)生輸入控制信號，這些信號一般來自操作臺上的人工指令。如果把PLC看作一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)由輸入變量→PLC→輸出變量組成，外部的各種開關(guān)信號、模擬信號、傳感器檢測信號等均作為PLC的輸入變量，它們經(jīng)PLC外部輸入端子輸入到內(nèi)部寄存器中，經(jīng)PLC內(nèi)部邏輯運(yùn)算或其他各種運(yùn)算、處理后送到輸出端子，作為PLC的輸出變量，對外圍設(shè)備進(jìn)行控制。第3章 PLC的概述 PLC的硬件結(jié)構(gòu)PLC采用的是典型的計算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要包括CPU、RAM、ROM和輸入、輸出接口電路等。對于傳送帶的控制可采用步控指令實現(xiàn)步進(jìn)控制；而對于傳送帶的獨(dú)立點動控制可設(shè)置一個手動控制按鈕，當(dāng)其按下時，系統(tǒng)可進(jìn)行獨(dú)立點動控制。該系統(tǒng)有一個機(jī)械手和兩個傳送帶，即運(yùn)物機(jī)械手，包裝箱傳送帶和產(chǎn)品傳送帶。在傳統(tǒng)的控制中，傳送帶的控制通常是通過繼電器來完成，維護(hù)復(fù)雜。圖23 生產(chǎn)線自動裝箱工作流程圖 主要解決的問題在傳統(tǒng)的工業(yè)控制中，一般都是由繼電器來進(jìn)行控制的，當(dāng)今的PLC吸收了微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的成果。4) 應(yīng)有必要的信號指示，如電源有電、傳送帶A工作和傳送帶B工作等。2) 傳送帶B停車后，傳送帶A啟動運(yùn)行，產(chǎn)品逐一落人箱內(nèi)，由傳感器檢測產(chǎn)品數(shù)量，當(dāng)累計產(chǎn)品數(shù)量達(dá)12個時，傳送帶A制動停車，傳送帶B啟動運(yùn)行。每12個產(chǎn)品裝入一箱，當(dāng)傳送帶A傳送了12個產(chǎn)品裝入一箱后，傳送帶B 將該箱產(chǎn)品移走，并傳送下一個空箱到指定位置等待傳送帶A傳送來的產(chǎn)品。生產(chǎn)線自動裝箱控制裝置示意圖如圖22所示。 該系統(tǒng)中皮帶傳輸機(jī)、機(jī)械手均由PLC控制，機(jī)械手由三臺電動機(jī)控制，一臺電機(jī)帶動夾緊機(jī)構(gòu)，一臺電機(jī)帶動升降機(jī)構(gòu)，一臺電機(jī)帶動移動機(jī)構(gòu)，如圖21 所示。 本文主要研究內(nèi)容 設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)備概述:該自動裝箱系統(tǒng)可把12瓶飲料裝成一箱。進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，突現(xiàn)節(jié)約用工，改善工人工作環(huán)境，減輕工人勞動強(qiáng)度，節(jié)約材料消耗和用工[3]。并且有手動控制和自動控制兩種控制方式。PLC不僅能實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制，還能完成定時、計算、計數(shù)和各種閉環(huán)控制功能。PLC由于具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，以及編程簡單，維護(hù)方便，通訊靈活等優(yōu)點。由于生產(chǎn)線上的惡劣環(huán)境和電磁干擾，一般的電子儀器都會受到干擾。 3) 功能強(qiáng)。它采用程序使得硬件軟件化，對于不同的控制系統(tǒng)，只需改變程序即可，因而通用性強(qiáng)。因而使得PLC的平均無故障時間達(dá)到30萬小時，被稱為“永遠(yuǎn)不壞的控制器”，因而可靠性優(yōu)于傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)。其內(nèi)部采用了電磁屏蔽，以防輻射干擾。 而采用PLC可編程序控制器，其優(yōu)點如下： 1) 具有高可靠性。 方案比較與選擇采用傳統(tǒng)據(jù)電—接觸器電氣控制系統(tǒng)，雖然價格低廉，但大量的中間繼電器、時間繼電器，使得線路復(fù)雜、器件多、接點多、可靠性低，而且一旦出現(xiàn)故障，檢修困難。 采用PLC可編程序控制器控制系統(tǒng) PLC可編程序控制器其實就是工業(yè)控制計算機(jī)，用以取代傳統(tǒng)的中間繼電 器、時間繼電器、計數(shù)器等，并具有一切計算機(jī)控制系統(tǒng)的功能。第2章 方案論證與設(shè)計要求 方案論證 采用傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)由于繼電—接觸器電氣控制線路簡單，價格低廉，多年來在各種生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制領(lǐng)域中，應(yīng)用十分廣泛，而且技術(shù)上也十分成熟，因此受到大力推廣。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件，在設(shè)計企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些。一個PLC的控制器，可以接收幾千個I/O點（最多可達(dá)8000多個I/O）。相同I/O點數(shù)的系統(tǒng)，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大約能省40%左右）。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量的運(yùn)算。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。運(yùn)行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。它以存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。綜合相關(guān)資料，2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右，在自動化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大，近年來PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的增長速度放緩。今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。同時，PLC的功能也不斷完善。生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)使用的繼電器數(shù)量很多，在頻繁動作情況下壽命較短，使生產(chǎn)線的可靠性降低。向西部發(fā)展的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略思想必然需要有高技術(shù)隨之轉(zhuǎn)移，生產(chǎn)也將需要自動化技術(shù)的支持，這樣發(fā)展高技術(shù)自動化也就是必然的趨勢。當(dāng)前中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局也是非常的需要高技術(shù)來支持。這也是未來的發(fā)展方向和趨勢。之后，陸續(xù)出現(xiàn)了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)、基于PLC的控制系統(tǒng)等。其中PLC，即可編程控制器，主要是從順序控制發(fā)展而來的，但從九十年代開始，隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，PLC的性能擴(kuò)展的越來越廣，PLC的應(yīng)用也逐漸向連續(xù)流程工業(yè)拓展?，F(xiàn)在所說的控制系統(tǒng)，多指采用電腦或微處理器進(jìn)行智能控制的系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)的發(fā)展史上，稱為第三代控制系統(tǒng)。 自動裝箱生產(chǎn)線的