【正文】 展和維修。 模塊式 PLC 由框架或基板和各種模塊組成。整體式 PLC 一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。擴(kuò)展單元內(nèi)只有 I/O 和電源等，沒(méi)有 CPU。整體式 PLC 由不同 I/O 點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成。 （ 1）整體式 PLC 整體式 PLC 是將電源、 CPU、 I/O 接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)， 具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。 (1).小型 PLC—— I/O 點(diǎn)數(shù) 256 點(diǎn)；單 CPU、 8 位或 16 位處理器、用戶存儲(chǔ)器容量 4K 字以下。高檔 PLC 機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過(guò)程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。有些還可增設(shè)中斷控制、 PID 控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。 功能分類 : 根據(jù) PLC 所具有的功能不同，可將 PLC 分為低檔、中檔、高檔三類。 PLC 的分類 PLC（可編程控制器）在現(xiàn)代的自動(dòng)化行業(yè)中應(yīng)用廣泛，那么 PLC 在廣泛的應(yīng)用中，可以分為幾大類呢，人們又是怎么樣通過(guò)區(qū)別的呢 ？ PLC 產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。近年來(lái)發(fā)展極為迅速、應(yīng)用面極廣的工業(yè)控制裝置。 可編程控制器實(shí)際上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機(jī)控制系統(tǒng)相似，甚至與之無(wú)異。 7 圖 運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖 8 第二章 可編程控制器基礎(chǔ) PLC 的定義 國(guó)際電工委員會(huì) (International Electrical Committee IEC),1987年的第三版對(duì) PLC 作了如下的定義 : PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。接著縮回手臂，帶手臂縮回到位后，再延時(shí)時(shí)間 T6 5~10 秒。為保證傳送帶上有料且不出現(xiàn)堆料及缺料現(xiàn)象本例采用了斷續(xù)加料方式，及啟動(dòng)振動(dòng)器加料時(shí)間T3再停止振動(dòng)器停止加料時(shí)間 T4，如此循環(huán)，直到累計(jì)加料時(shí)間到達(dá) T2。此系統(tǒng)的工作全過(guò)程是：?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)，然后推動(dòng)手臂到位，待到手臂到位后觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)，此時(shí)給 PLC 一個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)變頻器啟動(dòng)。振動(dòng)是使物料能順利的下落到傳送帶上，不至于卡住。為此，本人以此設(shè)計(jì)一套以 PLC程序控制的自動(dòng)加料設(shè)備的控制的程序。 自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求 近年來(lái)， 在玻璃制造行業(yè)中，玻璃全電熔技術(shù)中的人工加料方式逐漸被自動(dòng)加料系統(tǒng)取代。設(shè)計(jì)出更加適合于工作環(huán)境的加料機(jī)構(gòu)。提高自動(dòng)化的水平不僅可 以提高效率、產(chǎn)品的質(zhì)量同時(shí)也能保證工人的人身安全。 6 改革開(kāi)放以 來(lái)，各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，如自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和信息技術(shù)，使得這些應(yīng)用的領(lǐng)域越來(lái)越多。在今天現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，什么是加料機(jī)呢？顧名思義，加料機(jī)就是專門用于粒料，粉料，片狀料，帶狀等材料的自動(dòng)化，數(shù)控化，精確化的輸送機(jī)器，無(wú)論是輕工行業(yè)還是重工業(yè)都不可缺少的設(shè)備。 隨著國(guó)內(nèi)的發(fā)展形式越來(lái)越好，競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，高科技設(shè)備逐漸代替了以前的手工操作方式，自動(dòng)化設(shè)備也越來(lái)越多，自動(dòng)控制系統(tǒng)用的越來(lái)越多。而 制造業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主導(dǎo)部門和 經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型 的基礎(chǔ)；作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要依托，制造業(yè)是我國(guó)城鎮(zhèn)就業(yè)的主要渠道和 國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力 的集中體現(xiàn)。以前的工廠都是利用人工的方式進(jìn)行生產(chǎn)加工，這樣的工作的方式，不僅沒(méi)有安全保障，而且沒(méi)有很高的經(jīng)濟(jì)效益。 設(shè)計(jì)背景和研究意義 制造業(yè)是 現(xiàn)代文明的支柱之一，其既占有基礎(chǔ)地位，又處于前沿關(guān)鍵 。自動(dòng)控制利用控制裝置使被控對(duì)象的某個(gè)參數(shù)自動(dòng)的按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。 文中闡述了基于 PLC 的自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并分別介紹了 PLC 的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)、自動(dòng)加料機(jī)的工藝技術(shù)要求、觸摸屏界面設(shè)計(jì)、硬件的選擇、PLC 模塊 I/O 端口的分配、 PLC 原理圖、程序結(jié)構(gòu)、主電氣圖和系統(tǒng)的功能及保護(hù)。設(shè)計(jì)出更加適合于工作環(huán)境的加料機(jī)構(gòu)。 自動(dòng)加料系 統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、加料均勻、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn) ,因此 ,一些有實(shí)力采用全電熔的玻璃生產(chǎn)廠家已經(jīng)開(kāi)始使用自動(dòng)加料設(shè)備。 本次設(shè)計(jì)在本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產(chǎn)效率，人機(jī)操作的簡(jiǎn)便性，保障人身安全的科學(xué)人性化管理的方針下對(duì)加料機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。 1 焦作大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 ： 基于 PLC的自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng) 2 摘要 在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，自動(dòng)控制技術(shù)起這愈來(lái)愈重要的作用，并且， 隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化水平也越來(lái)越高。自動(dòng)控制利用控制裝置使被控對(duì)象的某個(gè)參數(shù)自動(dòng) 的按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。利用可編程控制器 PLC 來(lái)控制自動(dòng)加料，本文以 PLC 程序控制的自動(dòng)加料設(shè)備的控制的程序。 此設(shè)計(jì)本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產(chǎn)效率，人機(jī)操作的簡(jiǎn)便性，保障人身安全的情況下對(duì)加料機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)中自動(dòng)加料機(jī)控制體系是采用以 PLC 為核心，結(jié)合觸摸屏等輔助設(shè)備對(duì)ＰＬＣ的控制這樣的一套自動(dòng)化設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣就可以在不購(gòu)買新設(shè)備的基礎(chǔ)上對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改良，這不僅大大提高了工作的效率和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，也提高了產(chǎn)品的 質(zhì)量，方便了管理好設(shè)備，讓公 司管理體系更加完善，減少了人力物力 。 關(guān)鍵詞： PLC；自動(dòng)加料機(jī)； I/O 端口分配；變頻器；觸摸屏 ；程序結(jié)構(gòu) ； 3 目錄 第一章 緒論 ............................................ 5 題 目的來(lái)源及課題的意義 ............................ 5 設(shè)計(jì)背景和研究意義 ................................ 5 自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求 ...................... 6 第二章 可編程控制器基礎(chǔ) .................................. 8 PLC 的 定義 ........................................ 8 PLC 的 分類 ........................................ 8 PLC 的基本組成及各部分的作用 ...................... 10 PLC 的特點(diǎn) ....................................... 14 PLC 的應(yīng)用 ....................................... 14 PLC 的發(fā)展 ....................................... 15 PLC 程序的表達(dá)方式 ............................... 17 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) ................................... 18 PLC 系統(tǒng)的其它設(shè)備 ............................... 19 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .................................... 19 PLC 的選擇 ....................................... 19 電動(dòng)機(jī)的選擇 ..................................... 23 自動(dòng)加料機(jī) 的選擇 ................................. 27 變頻器 的選擇 ..................................... 28 4 氣缸的選擇 ....................................... 31 觸摸屏 的選擇 ..................................... 34 觸摸屏界面的設(shè)計(jì) ................................. 36 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..................................... 38 工作流程圖及主電路的接線圖 ....................... 38 PLC 模塊 I/O 端口分配 ............................ 31 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ..................................... 43 結(jié) 語(yǔ) ................................................... 51 致謝 ................................................... 51 參考文獻(xiàn) ............................................... 52 5 第一章 緒論 在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，自動(dòng)控制技術(shù)起這愈來(lái)愈重要的作用，并且， 隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化水平也越來(lái)越高。本設(shè)計(jì)的自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)就是采用自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的，這樣就大大提高了工作的效率，整個(gè)過(guò)程又快又穩(wěn)。它是工業(yè)發(fā)展的主體又是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。特別是加工制造業(yè)方面，都是小工廠，小作坊形式，沒(méi)有自動(dòng)化的設(shè)備，什么事只能靠人力去做，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)里體現(xiàn)的更明顯。 是提高我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)的重要支柱， 制造業(yè)直接體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的 生產(chǎn)力 水平，是 區(qū)別 發(fā)展中國(guó)家 和 發(fā)達(dá)國(guó)家 的重要因素，制造業(yè)在世界發(fā)達(dá)國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要份額。公司面對(duì)的壓力也越來(lái)越大，不僅要考慮國(guó)內(nèi)的對(duì)手，國(guó)外的競(jìng)爭(zhēng)逐步加大，隨著信息科技、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品更新更為迅速，尤其是隨著高新科技的日新月異，產(chǎn)品的類型、工藝外形越來(lái)越復(fù)雜，再加上企業(yè)經(jīng)營(yíng)與發(fā)展必會(huì)面對(duì)對(duì)勞工的短缺、人工成本要省力化、合理化與自動(dòng)化的 發(fā)展趨勢(shì)！傳統(tǒng)的手工送料已經(jīng)不能滿足要求，這時(shí)自動(dòng)加料機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)觀念，送料機(jī)是借助于機(jī)器運(yùn)動(dòng)的作用力加于材料，對(duì)材料進(jìn)行運(yùn)動(dòng)運(yùn)輸?shù)臋C(jī)器。作為輔助裝置的送料機(jī)構(gòu)自動(dòng)化水平也需要越來(lái)越高。 綜上所述，在本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產(chǎn)效率，保障人身安全的情況下對(duì)加料機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)中自動(dòng)加料機(jī)控制體統(tǒng)就是采用以 PLC 為核心的自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。自動(dòng)加料系統(tǒng) 具有工作時(shí)間長(zhǎng)、操作簡(jiǎn)單、加料均勻、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，因此，一些有實(shí)力采用全電熔的玻璃產(chǎn)家已 經(jīng)開(kāi)始使用自動(dòng)加料設(shè)備。 工藝要求如下： 自動(dòng)加料機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了 2 臺(tái)電動(dòng)機(jī)，振動(dòng)電機(jī)和變頻電機(jī)，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)加料設(shè)備的振動(dòng)和對(duì)傳送帶的驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是驅(qū)動(dòng)傳送帶運(yùn)動(dòng)，將物料裝入下料口中。接著啟動(dòng)變頻電機(jī) E13，此時(shí)變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶上 E E6 上的料就加到料斗 E11 中 去。這時(shí)候停止振動(dòng)器和變頻器，接著延時(shí)時(shí)間 T5 5~10秒。這樣循環(huán)下去，直到到達(dá)設(shè)定的運(yùn)行次數(shù)再停止系統(tǒng)。它采用可以編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程 ?？删幊绦蚩刂破髦饕?CPU(中央處理單元 )存儲(chǔ)器 (RAM 和 EPROM),輸 入 /輸出模塊 (簡(jiǎn)稱為 I/O 模塊 )、編程器和電源五大部分組成。它按照成熟而有效的繼電器控制概念和設(shè)計(jì)思想，利用不斷發(fā)展的新技術(shù)、新電子器件，逐步形成了具有特色的各種系列產(chǎn)品 。對(duì) PLC 的分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和 I/O 點(diǎn)數(shù)的多少等進(jìn)行大致分類。 （ 1）低檔 PLC 具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入／輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。 9 （ 2）中檔 PLC 除具有低檔 PLC 的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入／輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程 I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。 （ 3）高檔 PLC 除具有中檔機(jī)的功能外，還增加了帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等。 3．按 I/O 點(diǎn)數(shù)分類 根據(jù) PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)的多少，可將 PLC 分為小型、中型和大型三類。 如： GEI 型