【正文】 電流從 c 到 d。根據(jù)磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體中的電流方向，利用電動(dòng)機(jī)左手定則判斷， ab 邊受力的方向是向左，而 cd 邊受到電磁力的大小相等。當(dāng)線圈繼續(xù)轉(zhuǎn) 動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)過半周之后，雖然 ab 和 cd 位置互換了， ab 邊轉(zhuǎn)到 S 極范圍內(nèi)， cd 邊轉(zhuǎn)到 N 極范圍內(nèi)，但是，由于換向片和電刷的作用，轉(zhuǎn)到 N 極下的 cd 邊轉(zhuǎn)到S 極范圍呢， cd 邊轉(zhuǎn)到 N 極范圍內(nèi)，但是，由于換向片和電刷的作用，轉(zhuǎn)到 N 極下的 cd邊中電流方向也變了，是從 d 流向 c，在 s 極下的 ab 邊中的電流則是從 b 流向 a?？梢姡謩e處在 N S 極范圍內(nèi)的導(dǎo)體中的電流方向總是不變的，因此，線圈兩個(gè)邊的受力方向也不變，這樣，線圈就可以按照受力方向不聽的旋轉(zhuǎn)。 從以上的分析可以看出，要使線圈按照一定的方向旋轉(zhuǎn)，關(guān)鍵問題是當(dāng)導(dǎo)體從一個(gè)刺激范圍內(nèi)轉(zhuǎn)到另一個(gè)異性磁極范圍內(nèi)時(shí)，導(dǎo)體中電流的方向也要同時(shí)改變。在電流發(fā)動(dòng)機(jī)中，換向器和電刷把輸入的直流電變?yōu)榫€圈中的交流電，可見，換向器和電刷是直流電機(jī)中不可缺少的關(guān)鍵性部件。這就是直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 。正如前面已經(jīng)說過，直流發(fā)電機(jī)由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，輸入的是機(jī)械能，輸出的是電能；直流電動(dòng)機(jī)則是由直流電源供電，輸入的是電能，輸出的是機(jī)械能。操作原理，接近傳感器大致可以分為以下三類：利用電磁感應(yīng)高頻震蕩型，使用磁鐵力型和利用電容變化電容型。 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆論文答辯 第 18 頁 共 34 頁 （ 3）類型： 1）按配置來分 2）按檢測(cè)方法來分 通用型：主要檢測(cè)黑色金屬（鐵）。 有色金屬型：主要檢測(cè)鋁一類有色金屬。振蕩器傳感器檢測(cè)面產(chǎn)生一個(gè)交變電磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近傳感器檢測(cè)面時(shí)，金屬中產(chǎn)生渦流吸收了振蕩器能量，使振蕩器振蕩及停振這兩種狀態(tài)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)整形放大轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制開關(guān)信號(hào)，經(jīng) 功率放大后輸出。 所有金屬型傳感器工作原理：所有金屬型傳感器基本上屬于高頻振蕩型。它也有一個(gè)振蕩電路，電路中因感應(yīng)電流目標(biāo)物內(nèi)流動(dòng)引起能量損失影響到振蕩頻率。傳感器檢測(cè)到這個(gè)變化并輸出檢測(cè)信號(hào)。它有一個(gè)振蕩電路。當(dāng)鋁或銅之類有色金屬目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，振蕩頻率增高；當(dāng)鐵一類黑色金屬目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，振蕩頻率降低。 電容式接近傳感器原理：電容式接近傳感器由高頻振蕩器和放大器等組成，由傳感器檢測(cè)面與大間構(gòu)成一個(gè)電容器，參與振蕩回路工作，起始處于振蕩狀態(tài)。振蕩與停振這二種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)放大器轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制開關(guān)信號(hào)。機(jī)械傳動(dòng)在機(jī)械工程中應(yīng)用中非常廣泛，有多XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆論文答辯 第 19 頁 共 34 頁 種形式，主要可分為兩類： 靠機(jī)件間的摩擦傳動(dòng)，包括帶傳動(dòng)，繩傳動(dòng)的摩擦輪傳動(dòng)等。 常用機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)： 帶傳動(dòng)：中心距離變化范圍廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，可起安全和減震作用，缺點(diǎn)是外廓尺寸大，軸向受力大，壽命短傳動(dòng)比不能嚴(yán)格保證。 摩擦輪傳動(dòng)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)無極變速，缺點(diǎn)就是軸向受力大傳動(dòng)比不能嚴(yán)格保證。缺點(diǎn)就是制造要求高，中心距不準(zhǔn)確。可用于微調(diào)機(jī)構(gòu)和自鎖機(jī)構(gòu)，滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)效率高。 靠主動(dòng)件和從動(dòng)件齒合或借助中間齒合傳遞動(dòng)力火運(yùn)動(dòng)的齒合傳動(dòng)，包括齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)和諧波傳動(dòng)等。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是 80 年代末。它作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)在及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。這項(xiàng)以智能傳感、控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)字通訊等技術(shù)為主要內(nèi)容的綜合技術(shù)，已經(jīng)受到世界范圍的關(guān)注，成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，并將導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備的深刻變革。現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的工作環(huán)境處于過程設(shè)備的底層，作為工廠設(shè)備級(jí)基礎(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò)，要求具有協(xié)議簡(jiǎn)單、容錯(cuò)能力強(qiáng)、安全性能好、成本低的特點(diǎn)；具有一定的時(shí)間確定性和較高的實(shí)時(shí)性要求，還有具網(wǎng)絡(luò)負(fù)載穩(wěn)定，多數(shù)為短幀傳送、信息交換頻繁等特點(diǎn)。 一般把現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)稱為第五代控制系統(tǒng)，也稱為 FCS現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) FCS 作為新一代控制系統(tǒng)，一方面，突破了 DCS 系統(tǒng)采用通信專用網(wǎng)絡(luò)的局限，采用了基于公開化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方式，克服了封閉系統(tǒng)所造成的缺陷；另一方面把 DCS 的集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，變成了新型全分布式結(jié)構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在歷經(jīng)群雄并起和分散割據(jù)的初始階段后，盡管已有一定范圍的磋商合作，但至今尚未形成完整統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它們具有各自的特色，在不同應(yīng)用領(lǐng)域形成了自己的優(yōu)勢(shì)。 三、小車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)器材 小車運(yùn)動(dòng)控制Ⅰ型實(shí)物教學(xué)模型；計(jì)算機(jī)；電線；可編程控制器。當(dāng)與檔塊接近時(shí)輸出電平為低電平，否則為高電平，與 PLC 之間的接線圖如下，當(dāng)傳感器動(dòng)作時(shí)，輸出端對(duì)地接通， PLC 信號(hào)輸入有效， 連接電路如圖 7。常用光耦器件及其外圍電路組成，由于光耦電路簡(jiǎn)單，在數(shù)字隔離電路或數(shù)據(jù)傳輸電路中常常用到，如 UART 協(xié)議的 20mA 電流環(huán)。 對(duì)于高電頻交流模擬號(hào)，變壓器隔離是最常見的選擇，但對(duì)于直流信號(hào)卻不合適用。集成的隔離放大器內(nèi)部電路復(fù)雜，體積大，成本高，不適合大規(guī)模應(yīng)用。線形光耦的隔離原理與普通光耦沒有差別，只是將普通光耦的單發(fā)單收模式稍微加改變，增加一個(gè)用于反饋的光接受電路用于反饋。本系統(tǒng)中，滑塊經(jīng)過時(shí)，輸出一個(gè)低電平。電路連接如下圖 8 所示： XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆論文答辯 第 22 頁 共 34 頁 圖 8 電路連接 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元 本裝置中直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模板是有兩個(gè)繼電器的吸合與斷開來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)換動(dòng)方向的。如果不需要調(diào)整，只要使用繼電器即可；但如果需要調(diào)速，可以使用三極管，效應(yīng)管燈開關(guān)元件實(shí)現(xiàn) PWM（脈沖寬度調(diào)制）調(diào)速。 （ 1）輸出電流和電壓范圍，它決定著電路能驅(qū)動(dòng)多大功率的電機(jī)。 （ 3）對(duì)控制輸入端的影響 。 （ 4）對(duì)電源的影響。 （ 5）可靠性。 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆論文答辯 第 23 頁 共 34 頁 圖 9 三極管 電阻作柵極驅(qū)動(dòng)電路 本模型的兩個(gè)行程開關(guān)是模板的硬件保護(hù)。何為行程開關(guān)呢？ 見圖 10， 就是一種有物體的位移來決定電路通斷的開關(guān)，在日常生活中我們最易碰到的例子就是冰箱了。這個(gè)開關(guān)就是行程開關(guān)。那么這么簡(jiǎn)單的開關(guān)能起什么作用呢？它主要是起連鎖的作用。 在洗衣機(jī)的門或蓋上裝了個(gè)電接點(diǎn) ，一旦有人開啟洗衣機(jī)的門和蓋時(shí)，就自動(dòng)把電機(jī)斷電，甚至還要靠機(jī)械辦法聯(lián)動(dòng)，使門或蓋一打開就立刻“剎車”，強(qiáng)迫轉(zhuǎn)動(dòng)著的部件停下來，免得傷害人身。在這里行程開關(guān)又一次發(fā)揮了作用，不過這一次不是靠碰撞而是靠磁帶的張力的突然增大引起動(dòng)作的。 機(jī)床上很多這樣的行程開關(guān)，用它控制工件運(yùn)動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)刀的行程，避免發(fā)生碰撞事故。比如自動(dòng)運(yùn)料的小車到達(dá)終點(diǎn)碰到行程開關(guān)，接通了翻車機(jī)構(gòu)，就把車?yán)锏奈锪戏钩鰜?，并且退回到起點(diǎn)?？偸沁@樣下去，就成了一套自動(dòng)生產(chǎn)線，用不著人管，日以繼夜得工作，節(jié)省了人的體力勞動(dòng)。 ② 在任何站點(diǎn)，按下復(fù)位按鈕，小車回到起始點(diǎn)。 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆論文答辯 第 25 頁 共 34 頁 圖 11 控制對(duì)象小車 圖 12 顯示小車的位置 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆論文答辯 第 26 頁 共 34 頁 圖 13 開關(guān)與顯示燈 小車運(yùn)動(dòng) I/O 分配表 功能 1 2 輸入 地址 輸出 地址 SB1 0 CP 100 SB2 DIR SB3 七段數(shù)碼構(gòu)成 a 101 SB4 七段數(shù)碼構(gòu)成 b SB5 七段數(shù)碼構(gòu)成 c SQ1 七段數(shù)碼構(gòu)成 d SQ2 七段數(shù)碼構(gòu)成 e SQ3 七段數(shù)碼構(gòu)成 f SQ4 七段數(shù)碼構(gòu)成 g SQ5 復(fù)位 暫停 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆論文答辯 第 27 頁 共 34 頁 梯形圖 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆論文答辯 第 28 頁 共 34 頁 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆論文答辯 第 29 頁 共 34 頁 圖 14 控制小車的梯形圖 XXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆論文答辯 第 30 頁 共 34 頁 結(jié) 論 通過畢業(yè)設(shè)計(jì) ， 能使 我們 綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識(shí)和技能 ， 進(jìn)行全面 、 系統(tǒng) 、 嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的訓(xùn)練 。智能控制功能通過 PLC 的軟件編程來實(shí)現(xiàn)，不需要任何連接導(dǎo)線和控制電器，因而系統(tǒng)故障率低，可靠性高。本設(shè)計(jì)小車的停車工位共 5 個(gè)，工位的個(gè)數(shù)可根據(jù)生產(chǎn)的需要通過改變梯形圖，增加少量的輸入電路即可，因而系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)。 隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展自動(dòng)生產(chǎn)線上使用的運(yùn)料小車 , 是常用的生產(chǎn)設(shè)備 ,它運(yùn)行正常與否 , 對(duì)生產(chǎn)影響很大。 致 謝 經(jīng)過一段時(shí)間的努力，完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此，我特別感謝的人是朱利軍老師，是朱老師對(duì)此畢業(yè)設(shè)計(jì)的反復(fù)提出意見和建議，提供幫助，我才可以順利的完成。 至此，我的設(shè)計(jì)成功的完成，大學(xué)學(xué)習(xí)生涯也畫上了句號(hào)