【正文】 氣壓傳動裝置選用 R2 11 2A D 2 2 0 V 電源 繼電器 11 氣源裝置 氣源裝置是為氣動系統(tǒng)提供具有一定壓力和足夠流量、滿足一定凈化程度的壓縮空氣的能源裝置 ,它是氣動系統(tǒng)的重要組成部分 [8]。 圖 中，電動機(jī)帶動空氣壓縮機(jī) 旋轉(zhuǎn)，經(jīng)吸氣口的空氣過濾器將大氣中的空氣吸入 [9]。油水分離器將冷凝出來的水滴、油滴、雜質(zhì)等分離并排出系統(tǒng)。 圖 氣源裝置結(jié)構(gòu)圖 氣壓發(fā)生裝置 氣壓發(fā)生裝 置包括正壓發(fā)生裝置和負(fù)壓發(fā)生裝置，正壓發(fā)生裝置為空氣壓縮機(jī)。 空氣壓縮機(jī)屬于正壓發(fā)生裝置，它是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力的能量轉(zhuǎn)換裝置，提供高于大氣壓力的氣壓。排氣壓力高于 的習(xí)慣上成為壓縮機(jī)，氣動系統(tǒng)中通常采用壓縮機(jī)提供氣源。 下面介紹常用的活塞式 空氣壓縮機(jī)的工作原理： 氣壓傳動系統(tǒng)中最常用的是往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)，其工作原理如圖 所示，當(dāng)電動機(jī)帶動曲柄 7 旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過連桿 滑塊 5 和活塞 4 的傳遞轉(zhuǎn)換，使活塞 3 在氣缸 2 內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，容易實(shí)現(xiàn)大流量和高壓輸出；缺點(diǎn)是振動大、噪聲大，輸出流量、壓力有脈動，需使用儲氣罐穩(wěn)壓。因冷卻介質(zhì)為水，它的冷卻效率高，常 用于中型和大型壓縮機(jī)。管內(nèi)流動的冷卻水多為單程或雙程流動，管間空氣可以自由流動。在冷卻器上應(yīng)安裝溫度計(jì)以監(jiān)測工作情況。進(jìn)一步分離壓縮空氣中的油、水等雜質(zhì)。 有些氣動回路需要依靠回路中壓力的變化來實(shí)現(xiàn)控制兩個(gè)執(zhí)行元件的順序動作，所用的這種閥就是順序閥。所有的氣動回路或貯氣罐為了安全起見，當(dāng)壓力超過允許壓力值時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)自動向外排氣，這種壓力控制閥叫安全閥。它是一種根據(jù)運(yùn)動部件的行程位置而切換電路工作狀態(tài)的控制 電器。 部件在運(yùn)行中，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí)，使行程開關(guān)的觸點(diǎn)動作而實(shí)現(xiàn)電路的切換，達(dá)到控制運(yùn)動部件行程位置的目的。機(jī)床撞塊壓下推桿時(shí)，其常閉觸頭分開，而常開觸頭閉合；當(dāng)撞塊離開推桿時(shí)，觸頭在彈簧力作用下恢復(fù)原來狀態(tài) 。 熔斷器的選用 熔斷器一種簡單而有效的保護(hù)電器。其主要由熔體和安裝熔體的絕緣管 (絕緣座 )組成。 熔斷器的工作原理是：當(dāng)電路發(fā)生故障或異常時(shí)，伴隨著電流不斷升高，升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件或貴重器件，也有可能燒毀電路甚至造成火災(zāi)。 由于系統(tǒng)容量較小，系統(tǒng)容量主要是電動機(jī)，故選用 RCIA 系列熔斷器。由于異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用方便，運(yùn)行可靠，成本低廉，效率較高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。所以系統(tǒng)中電機(jī)選用為異步電機(jī)，因?yàn)橄到y(tǒng)容量較小所以選用電機(jī)為 STMS90S 系列 。 (3)氣缸碰到后限位開關(guān)停止后退時(shí)，傳送帶上電機(jī)開始轉(zhuǎn)動。 (5) 氣缸碰到后限位開關(guān)停止后退時(shí)，計(jì)數(shù)器減一。 (7)當(dāng)鋁傳感器檢測到鋁制物料通過的時(shí)候，氣缸二開始動作，把物料推到二號料倉中；當(dāng)氣缸碰到前限位開關(guān)的時(shí)候，氣缸停止前進(jìn)，開始后退；當(dāng)氣缸碰到后 限位開關(guān)的時(shí)候停止后退。 (9) PLC 判斷計(jì)數(shù)器是否為零，是零的話，系統(tǒng)復(fù)位；不為零的時(shí)候在料倉光電傳感器有信號的時(shí)候下料氣缸動作；下料氣缸沒有信號的時(shí)候返回傳動帶電機(jī)，執(zhí)行下一步操作。 (11) 氣缸碰到后限位開關(guān)停止后退時(shí)，計(jì)數(shù)器減一。(13)當(dāng)光電傳感器檢測到物料通過的時(shí)候，氣缸四開始動作，把物料推到四號料倉中；當(dāng)氣缸碰到前限位開關(guān)的時(shí)候，氣缸停止前進(jìn)，開始后退；當(dāng)氣缸碰到后限位開關(guān)的時(shí)候停止后退。(15) PLC 判斷計(jì)數(shù)器是否為零，是零的話，系統(tǒng)復(fù)位；不為零的時(shí)候在料倉光電傳感器有信號的時(shí)候下料氣缸動作；下料氣缸沒有信號的時(shí)候返回傳動帶電機(jī)，執(zhí)行下一步操作。 17 系統(tǒng) I/O 分配 I/O 分配如表 所示，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制，系統(tǒng)的五個(gè)傳感器需要五個(gè)輸入口，十個(gè)限位開關(guān)需要 10 個(gè)輸入口，輸出口分別分配給一個(gè)傳送帶電機(jī)和五個(gè)氣缸共需要 6 個(gè)輸出口。 表 I/O 分配表 輸入繼 電器 外部器件 輸出繼電器 外部器件 X000 料倉光電傳感器 Y000 下料氣缸電磁閥 X001 料倉前限位 Y001 傳送帶電機(jī) X002 料倉后限位 Y002 氣缸一電磁閥 X003 鐵傳感器 Y003 氣缸二電磁閥 X004 氣缸一前限位 Y004 氣缸三電磁閥 X005 氣缸一后限位 Y005 氣缸四電磁閥 X006 鋁傳感器 X007 氣缸二前限位 X010 氣缸二后限位 X011 顏色傳感器 X012 氣缸三前限位 X013 氣缸三 后限位 X014 光電傳感器 X015 0 氣缸四前限位 X016 氣缸四后限位 18 I/O 接線圖如圖 所示 圖 I/O 接線圖 系統(tǒng)功能表圖 功能表圖又稱做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì) PLC 的順序控制程序的有力工具。 功能表圖一般主要有步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條 件和動作組成。 19 圖 系統(tǒng)的功能表圖 材料分揀裝置 PLC 梯形圖 本課題的 PLC 梯形圖編輯使用 GX Developer 編程軟件。 GX Developer 特點(diǎn)：軟件的通用；性充分利用 Windows 的優(yōu)勢使操作性能大幅度地提高；程序的標(biāo)準(zhǔn)化；豐富的編程語言；訪問其它站時(shí)的設(shè)置簡單 ；可以Y 0 0 0Y 0 0 1Y 0 0 2Y 0 0 2Y 0 0 3Y 0 0 3Y 0 0 4Y 0 0 4Y 0 0 5Y 0 0 5Y 0 0 0M 3 0 2M 3 0 3C 2 0 0M 3 1 2M 3 1 3M 3 1 4M 3 1 5M 3 1 6M 3 1 7M 3 0 7M 3 1 0M 3 1 1M 3 0 4M 3 0 5M 3 0 6 C 2 0 0 C 2 0 0 C 2 0 0 C 2 0 0M 3 0 1M 3 0 0M 8 0 0 2X 0 0 0X 0 0 1X 0 0 2X 0 0 4X 0 0 5X 0 0 3 X 0 0 3 X 0 0 6 X 0 0 6 X 0 1 4X 0 1 6C 2 0 0 C 2 0 0 X 0 0 0X 0 0 3 X 0 1 1 由于本系統(tǒng)選擇的PLC 型號為 FX2N32MR001，所以本系統(tǒng)編程用仿照 STL 指令編寫程序，程序見 (附錄 )。編程軟件采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，大量采用代碼重用，減少軟件的開發(fā)和維護(hù)。 PLC 使用應(yīng)注意的問題在應(yīng)用 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下的基本原則，才能保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定。 21 第 4 章 總結(jié)與展望 總結(jié) 1．本文根據(jù)當(dāng)前 PLC 控制系統(tǒng)的發(fā)展和自動控制的理論，設(shè)計(jì)出了一個(gè)基于 PLC 的材料分揀裝置控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠、性價(jià)比高、可擴(kuò)展性 強(qiáng)、警示明顯、設(shè)計(jì)人性化等優(yōu)點(diǎn)。 2． 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會對 自動分揀系統(tǒng) 的重視，必將有更多的新技術(shù)廣泛地應(yīng)用到 材料分揀自動控制中 ，使 材料分揀自動控制 有更大的發(fā)展。目前， PLC 在其穩(wěn)定性，高自動化程度 的不斷加強(qiáng)，使得PLC 成為 材料分揀 自動化方面的首選 。 雖然論文寫的并不是很好，有許多不足之處，但這是我四年辛勤學(xué)習(xí)的成果，我為之感到驕傲。 未來展望 目前國內(nèi)物流裝備技術(shù)雖然已取得長足的進(jìn)步，但目前的技術(shù)和水平還不能完全滿足社會發(fā)展的需求，需要不斷改進(jìn)完善自主產(chǎn)品，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠度，另一方面要開發(fā)專用物流裝備以滿足不同行業(yè)領(lǐng)域個(gè)性化需求，增加產(chǎn)品系列，同時(shí)在高端物流技術(shù)方面要不斷突破，比如，工業(yè)機(jī)器人或機(jī)械手的物料高速堆拆碼，空中搬運(yùn)小車在半導(dǎo)體生產(chǎn)無塵車間的應(yīng)用。 22 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，分揀系統(tǒng)中開始運(yùn)用各種各樣的自動化機(jī)械設(shè)備，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和信息技術(shù)成為信息傳遞和處理的重要手段。機(jī)械化、自動化、智能化成為現(xiàn)代分揀系統(tǒng)的主要特點(diǎn)與發(fā)展趨勢?，F(xiàn)代化的分揀系統(tǒng)逐漸成為物流機(jī)械化系統(tǒng)、信息系統(tǒng)以及管理組織系統(tǒng)的有機(jī)組合。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、信息技術(shù)以及物流自動化機(jī)械成為現(xiàn)代分揀系統(tǒng)的重要組成部分。最后在確定這個(gè)題目后，查閱大量資料、總結(jié)概括將零碎的知識化為有機(jī)的整體，以及對每個(gè)具體問題的分析。當(dāng)設(shè)計(jì)完后，感覺還可以的。 總之，設(shè)計(jì)是再創(chuàng)造的過程末期靈活性很大，為今后的設(shè)計(jì)，工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后終于做完了，有種如釋重負(fù)的感覺。 通過了這次設(shè)計(jì)，我覺得這是對我三年所 學(xué)的知識一次充分的檢測?？墒牵ㄟ^這一次的改造，也使我更深地認(rèn)識到了我身上還存在著一定的不足之處，我將不斷的努力，積極的改正，不斷的充實(shí)自己，使自己在以后的學(xué)習(xí)和工作中能夠更好地發(fā)揮自己的所學(xué)。在出現(xiàn)問題后，我們應(yīng)該及時(shí)的查找資料，通過各種資料的結(jié)合解決問題。本裝置，使我們學(xué)習(xí)到了如何對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以及在元件選擇方面的許多知識。近年來隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大， PLC 技術(shù)已經(jīng)成為電子領(lǐng)域中的一個(gè)新的亮點(diǎn)，使 PLC 技術(shù)成為一門綜合應(yīng)用技術(shù)，也是電子技術(shù)發(fā)展革新的一個(gè)潮流。在現(xiàn)代社會中，電氣自動化是非常重要的，我們要尊重科學(xué)，熱愛科學(xué)，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，是人類智慧與勞動的結(jié)晶，是人類文明哺育出的最精致絢麗的成果。 首先，在畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成之前，我要感謝指導(dǎo)老師的悉心 教導(dǎo)，在剛拿到課題時(shí)，不知從何下手，是指導(dǎo)老師給我們認(rèn)真的講解，從而使我們懂得了怎樣去做，再次感謝劉老師不辭辛勞的指導(dǎo)。感謝學(xué)校給我們提供了一個(gè)很好的環(huán)境，讓我們?nèi)松x煌。 轉(zhuǎn)眼三年的大學(xué)生活就要接近尾聲，我們也將步入新的環(huán)境開始自己新的生活。雖然自己將要告別學(xué)生生活，但自己在以后的工作中還要更加努力的學(xué)習(xí)。 我在做論文的過程中得到了各任課老師的指導(dǎo)與教誨、輔導(dǎo)，才使我更順利的完成了論文。同時(shí)在寫論文的過程中參考了大量的參考文獻(xiàn)，再次向作者表示謝意！ 27 附錄 附錄 一 材料分揀裝置 PLC 控制梯形圖 28 29 30 31 32 附錄 二 材料分撿系統(tǒng)工作原理示意圖 1234567891011 33 附錄三 系統(tǒng)流程圖 下料氣缸動作 系統(tǒng)復(fù)位 下料氣缸停傳送帶電機(jī)轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器加一 氣缸一動作 氣缸一停 計(jì)數(shù)器減一是否前限位到 是否 有料是否后限位到 鐵傳 感器是否前限位到是否后限位到Y(jié)NYNYNYNYNYN 氣缸二動作 氣缸二停 計(jì)數(shù)器減一 鋁傳 感器是否前限位到是否后限位到Y(jié)NYNYN 氣缸三動作 氣缸三停 計(jì)數(shù)器減一顏色傳 感器是否前限位到是否后限位到Y(jié)NYNYN 氣缸四動作 氣缸四停 計(jì)數(shù)器減一光電傳 感器是否前限位到是否后限位到Y(jié)NYNYN計(jì)數(shù)器是否零Y 是否 有料NNY 34 附錄四 系統(tǒng) 功能圖 Y 0 0 0Y 0 0 1Y 0 0 2Y 0 0 2Y 0 0 3Y 0 0 3Y 0 0 4Y 0 0 4Y 0 0 5Y 0 0 5Y 0 0 0M 3 0 2M 3 0 3C 2 0 0M 3 1 2M 3 1 3M 3 1 4M 3 1 5M 3 1 6M 3 1 7M 3 0 7M 3 1 0M 3 1 1M 3 0 4M 3 0 5M 3 0 6 C 2 0 0 C 2 0 0 C 2 0 0 C 2 0 0M 3 0 1M 3 0 0M 8 0 0 2X 0 0 0X 0 0 1X 0 0 2X 0 0 4X 0 0 5X 0 0 3 X 0 0 3 X 0 0 6 X 0 0 6 X 0 1 4X 0 1 6C 2 0 0 C 2 0 0 X 0 0 0X 0 0 3 X 0 1 1 1