基于uss協(xié)議和mcgs的材料分揀自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-展示頁(yè)
2025-07-16 09:31本頁(yè)面
【正文】 光電編碼器 Z 相不使用， A、 B 兩相輸出端 直接連接到 PLC 高速計(jì)數(shù)器的輸入端。 第 6 頁(yè) 共 21 頁(yè) 圖 讀 波特率 工件 位置 的 計(jì)算 為了計(jì)算工件的位置 ，本系統(tǒng)還采用了具有 A、 B 兩相相位差 90176。 圖 讀上坡時(shí)間 PLC 支持的頻率有 、 、 ，而變 頻器不支持 ，變頻器波特率為 對(duì)應(yīng)數(shù)字 6，變頻器波特率為 對(duì)應(yīng)數(shù)字 7，因此要讀出變頻器設(shè)定頻率，首先先讀出是數(shù)字幾，然后把對(duì)應(yīng)的數(shù)字轉(zhuǎn)換為波特率。 圖 控制變頻器 按下讀 下 坡時(shí)間 按鈕 ，變頻器的設(shè)定頻率將顯示在觸摸屏相應(yīng)位置，程序如下圖 所示。 軟件設(shè)計(jì)及編程 變頻器的控制 將變頻器的地址設(shè)為 2，波特率設(shè)為 ，同時(shí)將 PLC 的 PORT1 指定為 USS協(xié)議，程序如下圖 所示。 USS 協(xié)議需要占用 PLC 的通訊口 PORT0 或 PORT1， USS 指令庫(kù)提供 14 個(gè)子程序、 3 個(gè)中斷程序和 8 條指令支持 USS 協(xié)議 ， 詳細(xì)的用法將在下文進(jìn)行闡述。 根據(jù)材料自動(dòng)分揀監(jiān)控系統(tǒng)的分揀要求畫出控制系統(tǒng)流程圖，如下圖 所示 。 分送到工位四的工件到達(dá)工位三時(shí)，傳送帶速度應(yīng)降低為 15Hz 對(duì)應(yīng)的速度繼續(xù)前進(jìn) 3 秒停止，使工件從傳送帶末跌落到工件收集箱中。同樣，從進(jìn)料口送 來(lái)的第一個(gè) 零件芯為黑色的工件 送工位一，第二個(gè)零件芯為黑色的工件 送工位二 ，第三個(gè) 零件芯為黑色的工件 送工位四；第四個(gè) 零件芯為黑色的工件 送工位一 …… 。 例如，在人機(jī)界面上選擇工位一、工位二和工位四選擇生產(chǎn)，工位三 停止生產(chǎn) 。 其中 PLC 連接COM 口， U 盤和鼠標(biāo)等連接 USB1 口 ， 工程下載線連接 USB2 口 。 TPC7062KS 采用 了 TFT 液晶顯示屏，分辨率高，采用 ARM 結(jié)構(gòu)嵌入式 CPU，主頻高，存儲(chǔ)靈活。 按 下表 設(shè)定 MM420 變頻器的參數(shù)。 當(dāng)滿足設(shè)定的分揀要求時(shí)，變頻器停止工作，傳送帶停止，當(dāng)不滿足 設(shè)定的分揀要求時(shí)，變頻器反轉(zhuǎn)，將物料重新送回物料口，延時(shí) 1s 后停止。 表 I/O 分配表 編碼器 B 相 正轉(zhuǎn) 編碼器 A 相 反轉(zhuǎn) 光纖 1 推桿 1 金屬傳感器 推桿 2 光纖 2 推桿 3 電磁傳感器 1 黃燈 電磁傳感器 2 綠燈 電磁傳感器 3 紅燈 停止 啟動(dòng) 變頻器控制模塊 選用西門子 4 系列的變頻器 MM420，實(shí)現(xiàn) USS 協(xié)議控制變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，并設(shè)定、讀取變頻的相關(guān)參數(shù)。 選用 CPU224XP 的主要原因有，它有 14 點(diǎn)輸入， 10 點(diǎn)繼電器輸出；有兩個(gè) PORT 口，可供組態(tài)和 UUS 通信協(xié)議使用；它 還具有模擬量輸入模塊，方便以后系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。如下圖 所示。在效益為上的今天， 一定能夠在各行各業(yè)中得到大力的推廣。在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證的過程中，本設(shè)計(jì)能夠?qū)⒉煌伾?，不同材質(zhì)的材料分離出來(lái) ，同時(shí)在觸摸屏上能夠?qū)崟r(shí)的設(shè)置相關(guān)參數(shù)以及顯示已被分揀的材料和待 分揀的材料。例如：郵局、物流配送企業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)等，材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了人工成本。整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、系統(tǒng)穩(wěn)定、 材料分揀精度高，簡(jiǎn)單實(shí)用?？梢詫?shí)時(shí)對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)控。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要 基于 USS 協(xié)議和 MCGS 的材料分揀自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘要 本設(shè)計(jì)以西門 S7200 PLC 為控制核心，利用 USS 協(xié)議與西門子 MM420 變頻器通信， MCGS TPC7062K 組態(tài)軟件為監(jiān)控軟件，設(shè)計(jì)出材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)。本系統(tǒng)依靠傳感器對(duì)材料的辨別，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同材質(zhì)或顏色的物料進(jìn)行分揀。 系統(tǒng)整體調(diào)試結(jié)果表明，本系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)供料、傳送、分揀既定目標(biāo)。 關(guān)鍵詞 USS 協(xié) 議 ； MCGS；變頻器 ； PLC；材料分揀 第 1 頁(yè) 共 1 頁(yè) 目 次 1 引言 ………………………………………………………………………………… 1 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) …… ……………………………………………………………………1 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) … ………………… … … ……………………………………………… 1 PLC 控制 模塊 ………………………………………………………………… 1 3 .2 變頻器控制模塊 ………………………………………………………… 2 3 .3 觸摸屏型號(hào)選擇 …………………………………………………………… 3 3 .3. 1 TPC7062KS 介紹 ………………………………………………… … 3 3 .3 .2 TPC7062KS 硬件連接 ……………………………………………… 3 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 3 系統(tǒng)的控制要求及其流程圖 ……………………………………………………… 3 USS 通信協(xié)議 ………………………………………………………………… 4 USS 通信協(xié)議的介紹 ……… …………………………………………………… 4 USS 通信協(xié)議的 優(yōu)勢(shì) ……… …………………………………………………… 4 軟件設(shè)計(jì)及編程 ……………………………………………………………… 4 4 . 變頻器 的控制 ……… …………………………………………………… 4 工件位置的 計(jì)算 …………………………………………………………… 6 4 . 材料的分揀 ……………… …………………………………………… 6 5 組態(tài)畫面 設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… 7 MCGS 組態(tài)軟件介紹 ………………………………………………………… 7 5 .2 登 錄界 面 … … …… … … … …… … … … … …… … … … …… … … 7 5 .3 運(yùn)行界 面 … …… …… ……… …… …… ……… …… …… …… … 10 6 系統(tǒng)測(cè)試 ………………………………………………………… 11 結(jié)論 …………………………………………………………………………………… 12 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………… 14 致謝 …………………………………………………………………………………… 13 附件： 系統(tǒng) 程序 ………………………………………………………………… 15 1 主程序 …………………………………………………………… 1 5 2 材料 自動(dòng) 分揀子程序 …………………………………………………………… 17 3 高速計(jì)數(shù)器子程序 …………………………………………………………… 21 第 1 頁(yè) 共 21 頁(yè) 1 引言 隨著社會(huì)的進(jìn)步，工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展 ，在工業(yè)和日常的生產(chǎn)生活中，材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)得到了充分的應(yīng)用。 通過組態(tài)軟件，人們可以在遠(yuǎn)離工作現(xiàn)場(chǎng)的地方，對(duì)設(shè)備進(jìn)行各項(xiàng)操作，從而降低安全風(fēng)險(xiǎn)。 本系統(tǒng)可以用于材料分揀等勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)力密集型的加工、 選材等行業(yè)，可以為從業(yè)者創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，減輕勞動(dòng)負(fù)擔(dān)。 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 將觸摸屏通過 RS232 數(shù)據(jù)線與 PLC 連接，實(shí)現(xiàn) PLC 與觸摸屏之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；將變頻器通過 RS485 數(shù)據(jù)線與 PLC 連接，實(shí)現(xiàn) PLC 與變頻器之間進(jìn)
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