【正文】 統(tǒng)，可選用能帶A／D和D／A轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。但是中、高檔PLC價(jià)格較貴，一般用于大規(guī)模過(guò)程控制和集散控制系統(tǒng)等場(chǎng)合。四、 滿(mǎn)足響應(yīng)速度要求PLC是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器，不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿(mǎn)足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。 本系統(tǒng)不需要跨范圍使用PLC對(duì)某些功能或信號(hào)也沒(méi)有特殊的速度要求，不需要選用具有高速I(mǎi)／O處理功能的PLC。對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。六、 機(jī)型盡量統(tǒng)一一個(gè)企業(yè)應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。 本課題的要求不高，不需要考慮配備上位計(jì)算機(jī)，但為了方便采購(gòu)和管理等我們還是要求機(jī)型要統(tǒng)一。一、 確定應(yīng)選擇PLC的點(diǎn)數(shù)PLC平均的I/O點(diǎn)的價(jià)格還比較高，因此應(yīng)該合理選用PLC的I/O點(diǎn)的數(shù)量，在滿(mǎn)足控制要求的前提下力爭(zhēng)使用的I/O點(diǎn)最少，但必須留有一定的裕量。本系統(tǒng)的輸入、輸出實(shí)際需要24個(gè)點(diǎn)，所以本系統(tǒng)的PLC輸入、輸出點(diǎn)數(shù)定為26點(diǎn)比較合適，但輸入和輸出各應(yīng)留有裕量。存儲(chǔ)容量（字節(jié)）＝開(kāi)關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)10 ＋ 模擬量I/O通道數(shù)100A=2410+0100 =240 （字節(jié)）另外，在存儲(chǔ)容量選擇的同時(shí)，注意對(duì)存儲(chǔ)器的類(lèi)型的選擇。167。PLC的I/O模塊有開(kāi)關(guān)量I/O模塊、模擬量I/O模塊及各種特殊功能模塊等。根據(jù)本課題要求，不需要用到模擬量I/O模塊及各種特殊功能模塊，所以只需要對(duì)開(kāi)關(guān)量I/O模塊選擇即可。選擇時(shí)主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：二、 輸入信號(hào)的類(lèi)型及電壓等級(jí)開(kāi)關(guān)量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流/直流輸入三種類(lèi)型。選擇時(shí)主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備與輸入模塊之間的距離來(lái)考慮。距離較遠(yuǎn)的應(yīng)選用輸入電壓等級(jí)較高的模塊。三、 輸入接線方式開(kāi)關(guān)量輸入模塊主要有匯點(diǎn)式和分組式兩種接線方式。分組式的開(kāi)關(guān)量輸入模塊價(jià)格較匯點(diǎn)式的高，如果輸入信號(hào)之間不需要分隔，一般選用匯點(diǎn)式的。四、 輸入門(mén)檻電平為了提高系統(tǒng)的可靠性，必須考慮輸入門(mén)檻電平的大小。167。根據(jù)前面確定的PLC點(diǎn)數(shù)：實(shí)際輸入點(diǎn)14點(diǎn)，實(shí)際輸出點(diǎn)10點(diǎn)，綜合對(duì)比三菱FX系列（包括FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N等）、西門(mén)子系列、OMRON系列中I/O點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)各型號(hào)的PLC的價(jià)格、性能、實(shí)用場(chǎng)合等各方面。該型號(hào)PLC有14個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)，12個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)要求并留有一定的余量。 PLC的I/O 接線及氣路圖分揀單元的電磁閥使用了三個(gè)由二位五通的帶手控開(kāi)關(guān)的單電控電磁閥，它們安裝在匯流板上。（如圖41所示）圖41分揀站氣缸動(dòng)作原理圖分揀單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配如表41所示。表41 分揀單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配輸入端口中間層輸出端口中間層端子號(hào)設(shè)備符號(hào)信號(hào)線端子號(hào)設(shè)備符號(hào)信號(hào)線2DECO旋轉(zhuǎn)編碼器A相21Y推桿1電磁閥3旋轉(zhuǎn)編碼器B相32Y推桿2電磁閥4旋轉(zhuǎn)編碼器Z相43Y推桿3電磁閥5SC1進(jìn)料口工件檢測(cè)7SC3光纖傳感器191B推桿1推出到位113B推桿3推出到位選用S7224 XP主單元的原因是，當(dāng)變頻器的頻率設(shè)定值由HMI指定時(shí)，該頻率設(shè)定值是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，需要由PLC通過(guò)變換方式向變頻器輸入模擬量的頻率指令，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度連續(xù)調(diào)整。本項(xiàng)目工作任務(wù)僅要求以50Hz的固定頻率驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，只須用固定頻率方式控制驅(qū)動(dòng)即可。表42分揀單元PLC的 I/O信號(hào)表輸入信號(hào)輸出信號(hào)序號(hào)PLC輸入點(diǎn)信號(hào)名稱(chēng)信號(hào)來(lái)源序號(hào)PLC輸出點(diǎn)信號(hào)名稱(chēng)信號(hào)輸出目標(biāo)1旋轉(zhuǎn)編碼器A相裝置側(cè)1電機(jī)啟動(dòng)伺服控制器2旋轉(zhuǎn)編碼器B相23旋轉(zhuǎn)編碼器Z相氣缸1動(dòng)作6電感式傳感器6推料29推桿2推出到位9HL2（綠）10推桿3推出到位 1012啟動(dòng)按鈕12M 停止按鈕14單站/全線分揀單元接線原理圖如圖42所示。167。不論那一種方法，都先要根據(jù)計(jì)數(shù)輸入信號(hào)的形式與要求確定計(jì)數(shù)模式；然后選擇計(jì)數(shù)器編號(hào)，確定輸入地址。同時(shí)，高速計(jì)數(shù)器可以被配置為12種模式中的任意一種。43 S7200PLC的HSC0～HSC5輸入地址和計(jì)數(shù)模式模式中斷描述輸入點(diǎn)HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC50帶有內(nèi)部方向控制的單相計(jì)數(shù)器時(shí)鐘1時(shí)鐘復(fù)位啟動(dòng)3帶有外部方向控制的單相計(jì)數(shù)器時(shí)鐘方向7增時(shí)鐘減時(shí)鐘復(fù)位8增時(shí)鐘減時(shí)鐘復(fù)位啟動(dòng)9相正交計(jì)數(shù)器時(shí)鐘A時(shí)鐘B分揀單元高速計(jì)數(shù)器編程要求較簡(jiǎn)單，不考慮中斷子程序，預(yù)置值等。其程序清單如圖43所示圖43 子程序HSC_INIT清單（上電首次掃描ON）調(diào)用此子程序，即完成高速計(jì)數(shù)器定義并啟動(dòng)計(jì)數(shù)器。分揀單元的主要工作過(guò)程是分揀控制，可編寫(xiě)一個(gè)子程序供主程序調(diào)用，工作狀態(tài)顯示的要求比較簡(jiǎn)單，可直接在主程序中編寫(xiě)。但由于用高速計(jì)數(shù)器編程，必須在上電第1個(gè)掃描周期調(diào)用HSC_INIT子程序，以定義并使能高速計(jì)數(shù)器。分揀控制子程序也是一個(gè)步進(jìn)順控程序，編程思路如下：①當(dāng)檢測(cè)到待分揀工件下料到進(jìn)料口后，清零HC0當(dāng)前值，以固定頻率啟動(dòng)變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。圖44分揀控制子程序初始步梯形圖②當(dāng)工件經(jīng)過(guò)安裝傳感器支架上的光纖探頭和電感式傳感器時(shí)，根據(jù)2個(gè)傳感器動(dòng)作與否，判別工件的屬性，決定程序的流向。完成上述功能的梯形圖見(jiàn)圖45。推料氣缸返回后，步進(jìn)順控子程序返回初始步。圖45 在傳感器位置判別工件屬性的梯形圖167。 編寫(xiě)程序的思路從前面所述的傳送工件功能測(cè)試任務(wù)可以看出，功能測(cè)試過(guò)程應(yīng)包括上電后復(fù)位、傳送功能測(cè)試、緊急停止處理和狀態(tài)指示等部分，傳送功能測(cè)試基本上是一個(gè)步進(jìn)順序控制過(guò)程?？紤]到急停狀態(tài)，此程序段可在非急停標(biāo)志為ON時(shí)所啟動(dòng)的主控塊內(nèi)編寫(xiě)。從而實(shí)現(xiàn)物料的分揀。 功能測(cè)試程序的結(jié)構(gòu)⑵ 緊急停止處理當(dāng)分揀裝置正在向某一目標(biāo)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)按下急停按鈕，則分揀裝置驟然停止，勢(shì)必由于慣性導(dǎo)致越步，這時(shí)必須返回原點(diǎn)重新校準(zhǔn)基準(zhǔn)位，才能保證到目標(biāo)點(diǎn)的精確定位。M11復(fù)位，順控過(guò)程標(biāo)志M10置位，程序回到原來(lái)的順控過(guò)程繼續(xù)執(zhí)行。167。二、 檢查磁性開(kāi)關(guān)的安裝位置是否到位，磁性開(kāi)關(guān)工作是否正常。四、 測(cè)試限位是否能起作用。六、 檢查步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分設(shè)置和步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的最高頻率，保證運(yùn)行可靠。八、 優(yōu)化程序。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和PLC在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的廣泛應(yīng)用，自動(dòng)化技術(shù)方面的研究不斷得到創(chuàng)新，促使成果不斷涌現(xiàn)。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是強(qiáng)的非線性系統(tǒng)，其根本原因是空氣具有可壓縮性，使得系統(tǒng)中存在流量飽和效應(yīng)，非線性摩擦力等因素，實(shí)現(xiàn)氣缸的精度定位非常困難。自動(dòng)化的控制系統(tǒng)采用了技術(shù)性、可靠性非常高的PLC進(jìn)行控制。各種操作方式自由切換，滿(mǎn)足了各種生產(chǎn)要求。參考文獻(xiàn)1 姜培剛編2 黃筱調(diào)等編 機(jī)械工業(yè)出版社(第一版)3 李景學(xué)、金廣業(yè) 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 北京:電子工業(yè)出版社,19984 趙常德 董景新 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 20075 ,廣州:廣東工業(yè)大學(xué)電信工程系，2002。7 愈 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，8 ,哈爾濱出版社，1999。仔細(xì)斟酌，這讓我更深刻地體會(huì)到了充分掌握各方面知識(shí)的重要。田高功臣師洞察全局、高屋建瓴，為我的論文的順利完成指出了很好的方向，張國(guó)同老師淵博的知識(shí)、寬廣無(wú)私的胸懷、夜以繼日的工作態(tài)度、對(duì)事業(yè)的執(zhí)著追求、誨人不倦的教師風(fēng)范和對(duì)問(wèn)題的敏銳觀察力，都將使我畢生受益，在此，謹(jǐn)向張國(guó)同老師致以崇高的敬意和衷心的感謝?。∵@次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我把書(shū)本上的理論知識(shí)運(yùn)用到相關(guān)的具體內(nèi)容上，讓我自身的設(shè)計(jì)能力得到了培養(yǎng)和提高。雖然經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲卻也同樣令人欣慰！在整個(gè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我懂得了許//多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活產(chǎn)生非常重要的影響。在畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫(xiě)過(guò)程中，老師和同學(xué)們都給了我很大的幫助，在此向他們表示深深的謝意！附 錄PLC程序：（1）主程序：（2）子程序：（3）高速計(jì)數(shù)器設(shè)置：（4）脈沖數(shù)設(shè)置：