【正文】 ............3 第 3 章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ................................................................5 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) .........................................................................5 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) ............................................................................5 檢測元 件與執(zhí)行裝置的選擇 ......................................................7 第 4 章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .............................................................. 20 控制系統(tǒng)流程圖設(shè)計 ............................................................... 20 控制系統(tǒng)程序設(shè)計 ................................................................... 21 第 5 章 控制系統(tǒng)的調(diào)試 .................................................................... 277 硬件調(diào)試 ................................................................................ 277 軟件調(diào)試 ................................................................................ 277 整體調(diào)試 ................................................................................ 277 結(jié) 論 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 目錄 I 目 錄 摘 要 ....................................................................................................Ⅱ Abstract ..............................................................................................Ⅲ 第 1 章 緒 論 ...........................................................錯誤 !未定義書簽。 第 2 章 材料分揀裝置結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計 .................................................2 材料分揀裝置工作過程概述 ........................錯誤 !未定義書簽。 8 參考文獻 .............................................................................................. 29 致 謝 .................................................................................................... 30 附 錄 .................................................................................................... 31 目錄 II 自動分揀及傳輸控制系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 PLC 控制是目前工業(yè)上最常用的自動化控制方法，由于其控制方便，能夠承受惡劣的環(huán)境，因此，在工業(yè)上優(yōu)于單片機的控制。 本次畢業(yè)設(shè)計主要研究 PLC 在材料分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用，利用可編程控制器 ( PLC) ,設(shè)計成本低、效率高的材料自動分揀裝置。 系統(tǒng)具有自動化程度高、運行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點 ,可根據(jù)不同對象 ,稍加修改本系統(tǒng)即可實現(xiàn)要求。Control system。Sensors 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒 論 分揀是把很多貨物按品種從不同的地點和單位分配到所設(shè)置的場地的作業(yè)。 目 前自動分揀已逐漸成為主流， 因為自動分揀是從貨物進入分揀系統(tǒng)送到指 定的分配位置為止， 都是按照人們的指令靠自動分揀裝置來完成的。由于全部采用機械自動作業(yè)，因此， 分揀處理能力較大，分揀分類數(shù)量也較多。針對上述問題，利用 PLC 技術(shù)設(shè)計了一種成本低，效率高的材料自動 分揀 裝置，在材料 分揀 過程中取得了較好的控制效果。而且，分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設(shè)備無縫連接，實現(xiàn)對物料實物流、物 料信息流的分配和管理。同時，只要根據(jù)不同的分揀對象，對本系統(tǒng)稍加修改即可實現(xiàn)要求。 應(yīng)用 PLC 技術(shù)結(jié)合氣動、傳感器和位置控制等技術(shù)，設(shè)計不同類型材料的自動 分揀 控制系統(tǒng)。本 次畢業(yè)設(shè)計 主要介紹了 PLC 控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計，以及一些調(diào) 試方法。本章主要介紹分揀裝置的工藝過程及控制要求。 物 料分揀裝置 的 工作過程 物料分揀裝置 采 用臺式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源，有步進電機、汽缸、電磁閥、旋轉(zhuǎn)編碼器、氣動減壓器、濾清器、氣壓指示等部件，可與各類氣源相連 接。 當(dāng)給裝置 上電 時 ， PLC 傳輸信號， 控制 傳 送帶 動作。電感傳 感器 SA 的工作原理： 當(dāng) 電感傳感器 檢測出物料 是 鐵 材料 時， 傳感器發(fā)出 信號 傳 送 到 PLC， 接著可編程控制器輸出信號 控制氣動閥 1 動作 ，打開對應(yīng)的開關(guān)分揀出 該物料； 電容 傳感器 SB 的工作原理：若電容傳感器 檢測 到待檢 物料 是 鋁 材料 ， 傳感器發(fā)出 信號 傳 送 給可編程控制器，接著可編程控制器輸出信號 控制氣動閥 2 動作 ，打開對應(yīng)的開關(guān)分揀 出該物料； 顏色 傳感器 SC 工作原理： 在顏色傳感器 檢測出 待檢 物 塊 的 顏色 與所設(shè)置的 顏色 相同后 ， 傳感器發(fā)出 信號 傳 送 給 PLC，接著可編程控制器輸出信號 控制氣動閥 3 動作 ，打開對應(yīng)開關(guān)分揀 出該物料。 如圖 21 所示 為 本 次物料 分揀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 功能要求 物 料分揀裝置 的 基本功能 有： （ 1）分揀出金屬和非金屬 。 （ 3）分揀金屬 物料 中 的一種 顏色 物料。 （ 5）分揀 出 金屬 當(dāng) 中 一種 顏色 物料 和 分揀出 非金屬中 一種 顏色 物料。 在把 物 料 經(jīng) 過 下料裝置 送到 傳送帶 上 后， 幾種傳感器按照順序依次進行 檢測 物料 。其控制要求有 9方面： 第 2 章 物料分揀裝置的結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計 4 （ 1） 在 系統(tǒng) 得到電源之 后 ，光電編碼器 就會產(chǎn) 生 系統(tǒng) 需 要 的脈沖 。 （ 3） 當(dāng)檢測出 有料，下料汽缸 開始 動作， 把 物料 從料槽中推 出 。 （ 5） 在 電容傳感器檢 出 到 物料屬于 鋁 材 料 后 ，汽缸 2開始 動作 ，卸料。 （ 7） 在剩余的 物料 輸 送 至 SD位置 后 ，汽缸 4開始 動作 ，卸料。 （ 9） 當(dāng) 下料槽內(nèi)無 法 下料時， 系統(tǒng)會 延時 一段時間后 自動 停 止運轉(zhuǎn)，以節(jié)約資源。 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)通過 PLC連接各電氣元件，改變它們的動作與否來完成設(shè)計要求。 圖 31 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 分析 出 控制 設(shè)計的 要求， 明確 I/O點數(shù)， 挑選出 PLC合適 型號， 最后分配好 I/O點數(shù)，這些就是系統(tǒng)關(guān) 鍵技術(shù) 。 系統(tǒng)還 有 5個 用于控制 汽缸 動作的 信號， 并且 每個汽缸 不但 有動作 的 限位 ，它們還有 回位 的 限位， 因而信號有 10個。接觸器是用來改變 電動機 的 運行 狀態(tài) ， 5個 電磁閥則用于推動 汽缸動作。 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計 6 PLC 類型 的選擇 鑒于是用開關(guān)量來操作本次的物 料分揀 設(shè)備，以及按照前 面確定的 I/O點數(shù) ，本次設(shè)計挑選 S7200系列 中的 CPU226型 的 PLC。 PLC 的輸入輸出端子分配 挑選好 PLC后 ， 進行分配 本 次設(shè)計的 I/O端子 ，如 下 表 31所示 。 圖 32 PLC 輸入輸出接線圖 檢測元件與執(zhí)行裝置的選擇 本節(jié)介紹旋轉(zhuǎn)編碼器以及選擇的原因，還有電感傳感器等的介紹 。 這個信號 轉(zhuǎn) 變成為 位 移 的變化 量， 改變在 傳 送 帶 的 上 面的 物 塊 位置。 挑選 旋轉(zhuǎn)編碼器 E6A2CW5C 型號并在本次設(shè)計中使用 ,它的 原理 圖 如 下 圖 33 所示 ，實物圖如圖 34 所示 。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個到幾千個都有），和供電電壓等。單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖，而 雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組相位差 90 度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅可以測量轉(zhuǎn)速，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個數(shù)量級，塑料碼盤是經(jīng)濟型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。 由于 A、 B 兩相相差 90 度，可通過比較 A 相在前還是 B 相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編 第 3 章 控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計 9 碼器的零位參考位。 信號輸出 ： 信號輸出有正弦波（電流或電壓），方波（ TTL、 HTL），集電極開路（ PNP、NPN），推拉式多種形式，其中 TTL 為長線差分驅(qū)