【正文】 際化已是大勢(shì)所趨，物流裝卸機(jī)械是實(shí)現(xiàn)貨物位移的重要手段，物流輸送的機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化必將加速現(xiàn)代物流技術(shù)的高速發(fā)展；同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械制造技術(shù)的水平在不斷的提高，特別是隨著機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今世界機(jī)械制造業(yè)將進(jìn)入全盤自動(dòng)化的時(shí)代。前 言我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是：分選設(shè)備的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。它是一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)，包括了三個(gè)部分的內(nèi)容：機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部分、PLC系統(tǒng)的控制部分和組態(tài)軟件的監(jiān)控部分。UG（Unigraphics）是當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、面向制造行業(yè)的CAID/CAD/CAE/CAM高端軟件,作為一個(gè)集成的全面產(chǎn)品工程解決方案，UG軟件被許多世界領(lǐng)先的制造商用來從事概念設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、詳細(xì)的機(jī)械設(shè)計(jì)以及工程仿真等領(lǐng)域,自從UG進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來，發(fā)展迅速，已經(jīng)成為中國(guó)航天航空、汽車、機(jī)械、計(jì)算機(jī)及外設(shè)、家用電器等領(lǐng)域的首選軟件；PLC全稱Programmable Logic Controller，即可編程邏輯控制器，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制裝置。通過一系列的軟件控制，人類的生產(chǎn)活動(dòng)將會(huì)變得更加的安全、高效。本設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面廣、內(nèi)容多，在設(shè)計(jì)過程中，由于設(shè)計(jì)者的水平和資料有限，加之任務(wù)較多，設(shè)計(jì)中有不少不妥和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)閱書指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績(jī)：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評(píng)閱教師評(píng)閱書評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績(jī)：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”）評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)：一、答辯過程畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格對(duì)答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài)□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格評(píng)定成績(jī)：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第一章 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)機(jī)械運(yùn)動(dòng) 部件PLCMCGS組態(tài)監(jiān)控軟件輸出信號(hào) （控制運(yùn)動(dòng)）輸入信號(hào)輸出信號(hào) （監(jiān)控運(yùn)動(dòng)）這次我們所作的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是：分選設(shè)備的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此分選系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成：機(jī)械運(yùn)動(dòng)、PLC控制、MCGS監(jiān)控。 相關(guān)軟件應(yīng)用模型的設(shè)計(jì)中需要使用的是三維制圖軟件UG。作為一個(gè)集成的全面產(chǎn)品工程解決方案，UG軟件被許多世界領(lǐng)先的制造商用來從事概念設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、詳細(xì)的機(jī)械設(shè)計(jì)以及工程仿真等領(lǐng)域。自從UG進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來，發(fā)展迅速，已經(jīng)成為中國(guó)航天航空、汽車、機(jī)械、計(jì)算機(jī)及外設(shè)、家用電器等領(lǐng)域的首選軟件。PLC程序設(shè)計(jì)主要用到的軟件有AutoCAD2004和西門子編程軟件STEP7。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中用到的軟件有：Photoshop CS、Flash和MCGS。它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)；在MCGS制作的監(jiān)控系統(tǒng)中需要9段AVI格式的動(dòng)畫和兩張背景圖片，所以需要學(xué)習(xí)使用Flash制作動(dòng)畫和學(xué)習(xí)使用 Photoshop處理背景圖片。機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件設(shè)計(jì)包括三維圖和工程圖的制作，還有后期要到工廠加工出模型；PLC控制程序的編寫包括：PLC程序編寫，設(shè)備調(diào)試；MCGS監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括界面設(shè)計(jì)，運(yùn)行策略編寫；三者之間還要相互連接調(diào)試，以保持機(jī)械運(yùn)動(dòng)和監(jiān)控運(yùn)行的協(xié)調(diào)性。 通過選擇開關(guān)（SA）選擇手動(dòng)復(fù)位（鎖住自動(dòng)控制），按下點(diǎn)動(dòng)按鈕（SB1），使繼電器（KA3）得電，控制撥料電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)撥料桿正轉(zhuǎn)，當(dāng)撥料桿復(fù)位時(shí)，松開點(diǎn)動(dòng)按鈕（SB1），撥料電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；按下點(diǎn)動(dòng)按鈕（SB2）使繼電器（KA1）得電，控制轉(zhuǎn)盤電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)盤復(fù)位時(shí)，轉(zhuǎn)盤電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，松開點(diǎn)動(dòng)按鈕（SB2）； 當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位后，將選擇開關(guān)（SA）撥到自動(dòng)控制（鎖住手動(dòng)復(fù)位），按下啟動(dòng)按鈕（SB3），系統(tǒng)按照PLC控制要求自動(dòng)分選物料，當(dāng)按下停止按鈕（SB4），系統(tǒng)立即停止運(yùn)動(dòng)。 系統(tǒng)工作原理如圖21所示，所要分選的物料放在料斗（18）中，在物料掉入轉(zhuǎn)盤之前，通過料斗（18）后面的兩個(gè)接近開關(guān)（SQSQ2）識(shí)別物料類別，確定物料將要通過的滑道（當(dāng)SQ1=0，SQ2=1時(shí)選擇滑道1；當(dāng)SQ1=1，SQ2=0時(shí)選擇滑道2；當(dāng)SQ1=1，SQ2=1時(shí)選擇滑道3）；當(dāng)小齒輪（13）在轉(zhuǎn)盤電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)大齒輪（5）轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)撥料桿（8）轉(zhuǎn)一圈復(fù)位時(shí)，觸發(fā)轉(zhuǎn)盤電機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)蓋板（18）反轉(zhuǎn)，當(dāng)觸發(fā)接近開關(guān)（SQ3）時(shí)，轉(zhuǎn)盤電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；這時(shí)蓋板的矩形槽剛好在料斗的正下方，于是物料通過蓋板上的矩形槽掉入轉(zhuǎn)盤中，為下一個(gè)物料的分選做好準(zhǔn)備。 方案確定根據(jù)對(duì)系統(tǒng)的控制要求和工作原理的分析和研究，在對(duì)多種方案進(jìn)行研究比較后，最終選擇了如圖22的模型結(jié)構(gòu)方案。使我們的設(shè)計(jì)變得更快捷、更簡(jiǎn)單，即使是很復(fù)雜的零件也能夠輕松地設(shè)計(jì)出來。 底撐（01）設(shè)計(jì)制作底撐裝配在底板（19）上面，主要是用來支撐整個(gè)模型并為電機(jī)的安裝留出足夠的空間。如圖23：圖23：底撐三維圖 底板（02）設(shè)計(jì)制作底板（02）固定在底成撐（01）的上面，作用主要是放置主軸承座、小軸承座及傳感器架。底板采用的材料是鋁合金，數(shù)量為1。箭頭3所指的5個(gè)螺紋孔為M4，用來定位傳感器架。使用的材料為板金噴塑，數(shù)量為1。： ：自制滑道 主軸承座（04）設(shè)計(jì)制作主軸承座的作用是支撐滾動(dòng)軸承，再由滾動(dòng)軸承支撐轉(zhuǎn)盤，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖26：圖中箭頭1所指的圓柱面直徑為50，和國(guó)標(biāo)為GB/T27694 6010的滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑配合，箭頭2所指的臺(tái)階用于滾動(dòng)軸承的定位主軸承座需要和底板（02）上箭頭2所指的槽配合，但工廠里加工的配合尺寸略大，難以安裝。圖26：主軸承座三維圖 大齒輪（05）設(shè)計(jì)制作大齒輪由小齒輪帶動(dòng)以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，材料為尼龍，數(shù)量為1，模數(shù)為1，齒數(shù)為110，齒形角為20度，精度為8級(jí)，要求較高。圖中箭頭2所指的圓柱面和國(guó)標(biāo)為GB/T27694 6010的滾動(dòng)軸承的外徑配合。圖28：端蓋三維圖 隔料板（07）設(shè)計(jì)制作隔料板的作用是運(yùn)送物料和支撐蓋板，材料是板金噴塑，數(shù)量為1。如圖210：撥料桿上孔的直徑是6，但工廠里加工的是4，所以要用銼刀將孔銼到6毫米。如圖211：圖中箭頭2所指的孔和電機(jī)軸配合，箭頭1所指的孔為M3，用于軸和電機(jī)的連接；箭頭3所指的表面上有M6的螺紋，用于安裝撥料桿。如圖212：圖212：撥料套三維圖 蓋板支撐（11）設(shè)計(jì)制作 蓋板支撐的作用是固定和支撐蓋板，制作材料是黃銅，數(shù)量為1。制作材料是有機(jī)玻璃，數(shù)量為1。 小齒輪（13）設(shè)計(jì)制作小齒輪由轉(zhuǎn)盤電機(jī)帶動(dòng)，將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給大齒輪，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖215：圖215：小齒輪三維圖工廠里加工的小齒輪沒有圖中箭頭2所指的臺(tái)階，給后面的模型裝配添加了難度，圖中箭頭1所指的孔為8，和齒輪軸（14）配合。如圖216：圖中箭頭1所指的孔為M3，用于小齒輪和齒輪軸的連接，箭頭2所指的圓柱面為8，和兩個(gè)的滾動(dòng)軸承配合。如圖217：圖217：隔套三維圖 小軸承座（16）設(shè)計(jì)制作小軸承座的作用是定位小齒輪軸和小齒輪，制作材料是鋁合金，數(shù)量為1。如圖219：工廠里加工的傳感器架缺少圖中箭頭1所指的一個(gè)腰孔，而且圖中箭頭2所指的定位孔加工也不準(zhǔn)，不能夠固定在底板（02）上，所以必須重新加工定位孔，添加腰孔。腰孔是用來安裝接近開關(guān)的，之所以設(shè)計(jì)成腰形，是為了便于調(diào)節(jié)接近開關(guān)的位置。如圖220： 圖220：料斗三維圖 底板（19）設(shè)計(jì)制作底板（19）的作用主要是安放整個(gè)模型和滑道，制作材料是塑料，數(shù)量為1，如圖221： 圖221：底板三維圖這個(gè)零件工廠沒有加工，我使用白色有機(jī)玻璃自制了一塊。在這里我就以底撐為例介紹零件的制作過程和UG的操作方法。這樣底撐就制作好了。購(gòu)置選擇開關(guān)時(shí)要注意它的尺寸大?。毁?gòu)置按鈕時(shí)需要考慮按鈕的大小、顏色以及是否帶鎖，我們所使用的4個(gè)按鈕都是不帶鎖的，兩個(gè)點(diǎn)動(dòng)按鈕為黃色，啟動(dòng)按鈕為綠色，停止按鈕為紅色；購(gòu)買接近開關(guān)時(shí)要看它的工作電壓范圍是否滿足要求，是常開還是常閉，工作電流，以及感應(yīng)距離等，我們使用的接近開關(guān)是常開的，感應(yīng)距離是2毫米，工作電壓1030伏；購(gòu)買繼電器時(shí)要看它的工作電壓和觸點(diǎn)對(duì)數(shù)，由于我們只有12伏的電源，而且