PLC在加工檢測站中的應(yīng)用.doc

安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 論 文PLC在加工檢測站中的應(yīng)用系 別 電氣工程系 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級 機(jī)電3112班 姓 名 劉珍珍 學(xué) 號 1302113124 2013 2014 學(xué)年第 一 學(xué)期摘要可編程序控制器（ProgrammableLogicController），簡稱PLC，是在繼電順序控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的以微處理器為核心的通用的工業(yè)自動化控制裝置。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC的功能也越來越強大，更多地具有計算機(jī)的功能，所以又簡稱PC（PROGRAMMABLECONTROLLER），但是為了不和PERSONALCOMPUTER混淆，仍習(xí)慣稱為PLC。目前PLC已經(jīng)在智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面取得了很好的發(fā)展，并且現(xiàn)今已出現(xiàn)SOFTPLC，更是PLC領(lǐng)域無限的發(fā)展前景。本文主要通過氣動機(jī)械手的PLC控制來介紹PLC的具體應(yīng)用，讓我們更熟悉PLC，為今后學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 加工檢測站是模擬實際生產(chǎn)加工操作過程的開放式教學(xué)系統(tǒng)，主要是針對學(xué)生不能經(jīng)常在實際生產(chǎn)線上進(jìn)行培訓(xùn)而設(shè)計的，該系統(tǒng)是工業(yè)自動化生產(chǎn)線的縮微模型，可以提供一個實際自動化制造，加工生產(chǎn)線的模擬教學(xué)環(huán)境，可根據(jù)I/O分配編寫程序達(dá)到系統(tǒng)的控制，提高實際操作的能力，它采用西門子公司生產(chǎn)的小型可編程序控制器S7-200對加工檢測站各個工作站的運行過程進(jìn)行實時控制。 本次設(shè)計是以加工檢測站中機(jī)械手站單元為研究，采用德國西門子公司生產(chǎn)的S7-200系列可編程控制器對氣缸進(jìn)行運動控制，根據(jù)加工檢測站的運動要求進(jìn)行編程，使用傳感器進(jìn)行位置控制，并使用FluidSIM-P軟件設(shè)計制作氣動控制和仿真模擬，完成加工檢測站的控制任務(wù)。 矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。關(guān)鍵詞：加工檢測站；機(jī)械手站單元；PLC；傳感器目 錄第一章 PLC的介紹及在加工檢測站中的應(yīng)用1聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。1.1 PLC的概況及特點11.2 PLC結(jié)構(gòu)及基本配置21.3 PLC的應(yīng)用31.4 加工檢測站所選用的PLC3第二章 電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計及選用72.1 氣動部件的簡要分析72.2 氣動部件的選用82.3 電器元件的簡介92.4 傳感器的簡介以及分類112.5 傳感器工作原理及應(yīng)用12第三章 加工檢測站單元的PLC設(shè)計153.1 加工檢測站單元的控制要求153.2 加工檢測站單元順序功能流程圖153.3 加工檢測站單元的I/O分配表163.4 梯形圖173.5 模擬調(diào)試17總結(jié)18參考文獻(xiàn)19致謝20第一章 PLC的介紹及在加工檢測站中的應(yīng)用1.1 PLC的概況及特點可編程序控制器（PLC）是現(xiàn)代工業(yè)自動化領(lǐng)域中的一門先進(jìn)控制技術(shù)，它已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，其應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個國家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。PLC具有可靠性、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)、易于與計算機(jī)接口、模擬量控制、高速計數(shù)及位控等一系列優(yōu)異性能。殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。1.PLC的分類可編程序控制器（ProgrammableLogicController）簡稱PLC，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置。釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐?？删幊绦蚩刂破靼l(fā)展到今天，已經(jīng)有多種形式，而且功能也不盡相同。按不同的原則可有不同的分類。 (1) 根據(jù)結(jié)構(gòu)分類 整體式（箱體式） 組合式（機(jī)架模塊式） 整體式、組合式PLC的基本組成框圖如圖1.1所示。圖1.1組合式、整體式PLC的基本組成框圖 (2) 按控制規(guī)模分類一般而言，處理的I/O點數(shù)愈多，則控制關(guān)系愈復(fù)雜，用戶要求的程序存儲器容量愈加大、PLC指令及其他功能也愈加多、指令執(zhí)行的速度也愈加快。按PLC的I/O點數(shù)可將PLC分為以下三類：小型PLC、中型PLC、大型PLC。彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。2.PLC的特點：抗干擾能力強，可靠性高；編程方便；使用方便；維護(hù)方便；設(shè)計、施工調(diào)試周期短；易于實現(xiàn)機(jī)電一體化。1.2 PLC結(jié)構(gòu)及基本配置一般講，PLC分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同的，對箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當(dāng)然按CPU性能分成若干型號，并按I/O點數(shù)又有若干規(guī)格。對模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架。謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。1.CPU的構(gòu)成PLC中的CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進(jìn)入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路，與通用計算機(jī)一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。它確定了進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。CPU的運算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。CPU的寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU雖然劃分為以上幾個部分，但PLC中的CPU芯片實際上就是微處理器。CPU模塊的外部表現(xiàn)就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設(shè)定或控制開關(guān)。一般講，CPU模塊總要有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運行顯示、故障顯示等。箱體式PLC的主箱體也有這些顯示。它的總線接口，用于接I/O模板或底板，有內(nèi)存接口，用于安裝內(nèi)存，有外設(shè)口，用于接外部設(shè)備，有的還有通訊口，用于進(jìn)行通訊。CPU模塊上還有許多設(shè)定開關(guān)，用以對PLC作設(shè)定，如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。2.I/O模塊PLC的對外功能，主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。 3.電源模塊有些PLC中的電源，是與CPU模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220VAC或110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24V?；[叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。4.底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。5.PLC的外部設(shè)備外部設(shè)備是PLC系統(tǒng)不可分割的一部分，它有四大類(1)編程設(shè)備：有簡易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況。編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。(2)監(jiān)控設(shè)備：有數(shù)據(jù)監(jiān)視器和圖形監(jiān)視器。直接監(jiān)視數(shù)據(jù)或通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。(3)存儲設(shè)備：有存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器，用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失，如EPROM、EEPROM寫入器等。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。(4)輸入輸出設(shè)備：用于接收信號或輸出信號，一般有條碼讀人器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。6.PLC的通信聯(lián)網(wǎng)PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與上位計算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。現(xiàn)在幾乎所有的PLC新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能，它和計算機(jī)一樣具有RS-232接口，通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。當(dāng)然，PLC之間的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的，PLC與計算機(jī)之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠攏，這將使不同機(jī)型的PLC之間、PLC與計算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行通訊與聯(lián)網(wǎng)。擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。1.3PLC的應(yīng)用最初，PLC主要用于開關(guān)量的邏輯控制。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步，它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，主要用于開關(guān)量控制；用于模擬量控制；用于數(shù)字量控制；用于數(shù)據(jù)采集；用于進(jìn)行監(jiān)控；用于聯(lián)網(wǎng)、通訊。贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。事實上，PLC已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。從行業(yè)看，冶金、機(jī)械、化工、輕工、食品、建材等等，幾乎沒有不用到它的。不僅工業(yè)生產(chǎn)用它，一些非工業(yè)過程，如樓宇自動化、電梯控制也用到它。農(nóng)業(yè)的大棚環(huán)境參數(shù)調(diào)控，水利灌溉也用到它。壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。PLC能有上述幾個范圍廣泛的應(yīng)用，是PLC自身特點決定的，也是PLC技術(shù)不斷完善的結(jié)果。1.4加工檢測站所選用的PLC德國的西門子（SIEMENS）公司是歐洲最大的電子和電氣設(shè)備制造商，生產(chǎn)的SIMATIC可編程序控制器歐洲處于領(lǐng)先地位。其第一代可編程控制器是1975年投放市場的SIMATICS3系列的控制系統(tǒng)。在1979年，微處理器技術(shù)被應(yīng)用到可編程控制器中，產(chǎn)生了SIMATICS5系列，取代了S3系列，之后在二十世紀(jì)末又推出了S7系列產(chǎn)品。最新的SIMATIC產(chǎn)品為SIMATICS7、M7和C7等幾大系列。蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅。從CPU模塊的功能來看，SIMATICS7-200系列小型PLC發(fā)展經(jīng)歷了兩代：第一代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU21X，主機(jī)都可以進(jìn)行擴(kuò)展，它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU212，CPU214，CPU215和CPU216。買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。第二代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU22X，是在二十一世紀(jì)初投放市場的，速度快，具有較強的通訊能力，它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU221，CPU222，CPU224和CPU226，除CPU221之外，其他都可以加擴(kuò)展模塊。綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。SIMATICS7-200系統(tǒng)由硬件和工業(yè)軟件兩大部分組成:1. 硬件基本單元、擴(kuò)展單元、特殊功能模塊、相關(guān)設(shè)備2. 工業(yè)軟件工業(yè)軟件是為更好的管理和使用這些設(shè)備而開發(fā)的與之配套的程序、文檔及其規(guī)則的總和，它主要由標(biāo)準(zhǔn)工具、工程工具、運行軟件和人機(jī)接口等幾類構(gòu)成。驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。(1)CPU介紹及I/O系統(tǒng)（如表1.1）表1.1 不同種類CUP的I/O對比(2)基本結(jié)構(gòu)特點4種CPU各有晶體管輸出(直流輸出)和繼電器輸出（交、直流輸出）兩種類型，具有不同電源電壓和控制電壓。各類型的型號如下表1.2：貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。表1.2各種CPU輸出電壓、電流的對比 (3)S7-200之間的PPI通信PPI協(xié)議是專門為S7-200開發(fā)的通信協(xié)議。S7-200CPU的通信口（Port0、Port1）支持PPI通信協(xié)議，S7-200的一些通信模塊也支持PPI協(xié)議。Micro/WIN與CPU進(jìn)行編輯通信也通過PPI協(xié)議。鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。S7-200CPU的PPI網(wǎng)絡(luò)通信是建立在RS-485網(wǎng)絡(luò)的硬件基礎(chǔ)上，因此其連接屬性和需要的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備與其它RS-485網(wǎng)絡(luò)一致。構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。S7-200CPU之間的PPI網(wǎng)絡(luò)通信只需要兩條簡單的指令，它們是網(wǎng)絡(luò)讀（NETR）和網(wǎng)絡(luò)寫（NETW）指令。在網(wǎng)絡(luò)讀/寫通信中，只有主站需要調(diào)用NETR/NETW指令，從站只需編輯處理數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（取用或準(zhǔn)備數(shù)據(jù)）。輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。在S7-200系統(tǒng)中，無論是組成PPI、MPI、還是Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)用到的部件都相同。(4)擴(kuò)展模塊以及功能模塊 功能模塊擴(kuò)展當(dāng)需要完成某些特殊功能的控制系統(tǒng)，CPU主機(jī)可以擴(kuò)展特殊功能模塊，一般是特殊功能模塊有SM253位置控制模塊，EM241調(diào)制解調(diào)器模塊等。堯側(cè)閆繭絳闕絢勵蜆贅。 輸入輸出擴(kuò)展 S7-200PLC的CPU所提供的本機(jī)I/O點和I/O地址是固定的，進(jìn)行擴(kuò)展時可以在CPU右邊連接多個擴(kuò)展模塊連接。識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。每個擴(kuò)展模塊的組態(tài)地址編號取決于各模塊的類型和該模塊在I/O鏈中所處的位置。編制方法就是同種類型輸入或輸出點的模塊在鏈中按與主機(jī)的位置而遞增，其他類型模塊的有無及所處的位置不影響本類型模塊的編號。凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。最大I/O配置的預(yù)算需考慮映像寄存器數(shù)量及電流提供能力。各CPU能提供的最大5VDC電流如下表。表1.3各種CPU的最大擴(kuò)展電流的對比SIMATICS7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價格比。恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面：極高的可靠性；極豐富的指令集；易于掌握；便捷的操作；豐富的內(nèi)置集成功能；實時特性；強勁的通訊能力；豐富的擴(kuò)展模塊。鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運動系統(tǒng)。碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。此次畢業(yè)設(shè)計選用CPU226,CPU226集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O點?？蛇B接7個擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點。13字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴(kuò)展能力，更快的運行速度和更強的內(nèi)部集成特殊功能?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)，能很好的滿足此次設(shè)計對7個站的的連接和控制。閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。 第2章 電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計及選用 2.1 氣動部件的簡要分析1. 加工檢測站單元的結(jié)構(gòu)及工作過程開始檢測有無物料傳感器檢測有旋轉(zhuǎn)工作臺電機(jī)工作臺位置檢測傳感器檢測到位加工機(jī)組氣缸伸出同時M1動作加工完成加工機(jī)組氣缸收回M1停止旋轉(zhuǎn)工作臺電機(jī)工作位置檢測傳感器檢測到位檢測氣缸下降、上升旋轉(zhuǎn)工作臺電機(jī)工作位置檢測傳感器檢測到位等待第五站取工件循環(huán)開始?xì)鍑＼U竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。2.加工檢測站單元氣動元件種類及結(jié)構(gòu)符號導(dǎo)向氣缸的外形、結(jié)構(gòu)及符號如圖所示，導(dǎo)向氣缸的應(yīng)用如圖所示。雙作用雙活塞式氣缸，行程長度250mm，用于機(jī)械手單元X軸的左右伸縮，雙活塞氣缸是由兩個活塞進(jìn)行驅(qū)動的，因此在相同高度的情況下能產(chǎn)生2倍于標(biāo)準(zhǔn)氣缸的推力。釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。雙作用雙活塞式氣缸，行程長度80mm，用于機(jī)械手單元Y軸的上下伸縮，其特點是該氣缸結(jié)構(gòu)簡單，將導(dǎo)軌和氣缸做于一體。慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長涼。圖2.1導(dǎo)向氣缸的外形、結(jié)構(gòu)及符號2.2氣動部件的選用表2.1機(jī)械手單元氣動部件的選用表2.3電器元件的簡介1. 控制電磁閥全氣動系統(tǒng)采用緊湊型CPE型電磁閥控制。由于系統(tǒng)要求氣動回路流量不大，所以選擇集成安裝緊湊型電磁閥CPE10-M1BH-5LS-M7型及CPE10-M1H-5/3G-M7型兩種。CPE型電磁閥具有以下特點：諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動禪瀉類。閥島CPE-10由各個高強度玻璃纖維加強的聚酰胺模塊組成；在基本組塊和擴(kuò)展組塊中的PRS通道可被封死，因此可形成不同的壓力區(qū)；兩端都可接氣源及排氣通道，氣口在基本塊或端塊上；可從尾端或頂端接入氣源及排氣通道；嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈?？谑竭B接，安裝時無需螺絲；安裝選項:單個安裝,導(dǎo)軌安裝或板壁式安裝。CPE10-M1BH-5LS-M7電磁閥如圖所示。意義為：CPE（緊湊型）、M1BH（24VDC，所匹配插座KMYZ-9）、5（5通）、L（單電控,氣彈簧復(fù)位）、S（不帶先導(dǎo)）、M7（接口類型M7螺紋）。該電磁閥的特點：流量大功耗小。熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫。 圖2.2 緊湊型CPE10-M1BH-5LS-M7型電磁閥外形及符號CPE10-M1H-5/3G-M7型電磁閥如圖所示。意義為：CPE（緊湊型）、M1H:（24VDC，所匹配插座KMYZ-6）、5（5通）、3（3位）、G（中封式）。M7（接口類型M7螺紋）。鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。圖2.3 緊湊型CPE10-M1H-5/3G-M7型電磁閥外形及符號CPE閥另需配合專用CPE10SC-PRS-8氣路板集中安裝，如圖2.4所示。該氣路板可安裝8個CPE電磁閥作全過程控制。電源插座KMYZ-9如圖2.5所示。紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。 圖2.4 CPE10SC-PRS-8氣路板圖 圖2.5 電源插座KMYZ-9圖穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧。氣路板需配消聲器UC-M7降低閥排氣口的噪音，如圖2.6所示。配接氣路接頭QSML-M7-6，如圖2.7所示。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。 圖2.6 消聲器UC-M7外形及符號圖 圖2.7 氣路接頭QSML-M7-6圖銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。2. 雙電控二位五通閥圖為雙電控二位五通閥的工作原理圖。它有兩個電磁鐵，當(dāng)右線圈通電、左線圈斷電時，閥芯被推向右端，其通路狀態(tài)是P與A、B與T2相通，A口進(jìn)氣、B口排氣。當(dāng)右線圈斷電時，閥芯仍處于原有狀態(tài)，即具有記憶性。當(dāng)電磁左線圈通電、右斷電時，閥芯被推向左端，其通路狀態(tài)是P與B、A與T1相通，B口進(jìn)氣、A口排氣。若電磁線圈斷電，氣流通路仍保持原狀態(tài)。擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。 圖2.8 雙電控二位五通 圖2.9 雙電控二位五通閥實物圖圖2.10 PLC外部接線圖2.4傳感器的簡介以及分類人是靠視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺這些感覺器官來接受外界信息的，而一臺光機(jī)電一體化的自動設(shè)備在運行中也有大量的信息需要準(zhǔn)確地被“感受”，以使設(shè)備能按照設(shè)計要求實現(xiàn)自動化控制，自動化設(shè)備用于“感受”信息的裝置就是傳感器。傳感器是實現(xiàn)自動化的關(guān)鍵技術(shù)之一。賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。1. 傳感器的組成傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路及輔助電源部分組成。塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。(1)敏感元件，是傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分。(2)轉(zhuǎn)換元件，是傳感器中將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適用于傳輸或測量的電信號的部分。(3)轉(zhuǎn)換電路，是將轉(zhuǎn)換元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率量的電路。(4)輔助電源，是用于提供傳感器正常工作能源的電源。傳感器的組成如圖2.11所示圖2.11傳感器的組成2. 常用傳感器的分類作為實現(xiàn)傳感功能的基本器件，傳感器的分類方法很多，(1)按傳感器能量變換關(guān)系進(jìn)行分類按能量變換關(guān)系，傳感器分為發(fā)電型傳感器和參量型傳感器。(2)按傳感器輸入量(即被測參數(shù))進(jìn)行分類按輸人量分類，傳感器以被測物理量命名，如位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等。(3)按傳感器的輸出量進(jìn)行分類按輸出量分類，傳感器可分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器兩類。模擬式傳感器是指傳感器的輸出信號為模擬量，數(shù)字式傳感器是指傳感器的輸出信號為數(shù)字量。裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。(4)按傳感器工作原理進(jìn)行分類按傳感器的工作原理為依據(jù)分類，可分為電阻應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器、熱電式傳感器等。倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁。2.5傳感器工作原理及應(yīng)用1. 電感式接近開關(guān)基本工作原理電感式傳感器為信號發(fā)生器，它被用于在加工機(jī)械，機(jī)器人，生產(chǎn)線以及傳送帶系統(tǒng)中檢測和功能相關(guān)的動作,并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號。它是以非接觸的方式工作的。當(dāng)有金屬物體接近規(guī)定的感應(yīng)距離時，傳感器會發(fā)出一個電信號。電感式接近開關(guān)就是利用電渦流效應(yīng)制造的傳感器。綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。(1)高頻振蕩型電感式接近開關(guān)它以高頻振蕩器（LC振蕩器）中的電感線圈作為檢測元件，利用被測金屬物體接近電感線圈時產(chǎn)生的渦流效應(yīng)，引起振蕩器振幅或頻率的變化，由傳感器的信號調(diào)理電路將該變化轉(zhuǎn)換成開關(guān)量輸出，從而達(dá)到檢測的目的。驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。(2)差動線圈型電感式接近開關(guān)它有兩個電感線圈，由其中一個電感線圈作為檢測線圈，另一個電感線圈作為比較線圈；由于被測金屬物體接近檢測線圈時會產(chǎn)生渦流效應(yīng)，從而引起檢測線圈中磁通的變化，檢測線圈的磁通與比較線圈的磁通進(jìn)行比較，然后利用比較后的磁通差，經(jīng)由傳感器的信號調(diào)理電路將該磁通差轉(zhuǎn)換成電的開關(guān)量輸出，從而達(dá)到檢測的目的?，嶀暈R曖惲錕縞馭篩涼。2. 電感式接近開關(guān)的分類(1)按工作電源的性質(zhì)進(jìn)行分類流型：采用交流電源供電，用于交流控制回路。流型：采用直流流電源供電，用于直流控制回路。(2)按接線方式進(jìn)行分類二線制三線制四線制五線制六線制(3)按觸點的性質(zhì)分類常開式常閉式常開與常閉混合式(4)按輸出邏輯分類正邏輯型負(fù)邏輯型浮空邏輯型混合型(5)按外形分類螺紋型圓柱型長方體型U型等(6)按防護(hù)方式分類防水型防爆型耐高溫型耐高壓型等3. 電感式接近開關(guān)的圖形符號接近開關(guān)通用符號如圖2.12所示，電感式接近開關(guān)如圖2.13所示。 圖2.12接近開關(guān)通用符號 圖2.13電感式接近開關(guān)圖形符號鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。4.電感式傳感器的特點無機(jī)械磨損和撕扯動作，因此使用壽命長；不會因灰塵或觸點焊接在一起而出現(xiàn)故障；無觸點反彈，因此無切換故障；切換頻率高達(dá)3000Hz；抗震；安裝位置隨意；黃色LED顯示切換狀態(tài)；完全密閉，防護(hù)等級高。櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。5.電感式傳感器在自動檢測中的應(yīng)用由于電感式傳感只能對金屬起作用，在自動控制的應(yīng)用可以應(yīng)用在上例中進(jìn)行檢測白色的金屬或紅色的塑料，又可以應(yīng)用在流水生產(chǎn)線上檢測金屬工件是否到位。如圖2.14所示。當(dāng)工件到位后自動輸出一個開關(guān)量信號。用以控制計數(shù)器計數(shù)或下一個加工步驟等。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。圖2.14電感式傳感器的應(yīng)用第三章 加工檢測站單元的PLC設(shè)計3.1 加工檢測站單元的控制要求加工檢測單元是實現(xiàn)模擬鉆孔加工及鉆孔質(zhì)量檢測，并通過旋轉(zhuǎn)工作臺模擬物流傳送的過程。3.2 加工檢測站單元順序功能流程圖圖3.1 加工檢測站單元順序功能流程圖3.3加工檢測站單元的I/O分配表表3.1 I/O分配表3.4梯形圖 圖3.2 梯形圖3.5模擬調(diào)試?yán)肍luidSIM-P軟件設(shè)計制作氣動控制回路和模擬仿真，采用西門子S7-200PLC進(jìn)行實際模擬檢查，不斷完善設(shè)計內(nèi)容。峴揚斕滾澗輻灄興渙藺?？偨Y(jié)這次畢業(yè)論文，對我來說很有意義，在寫論文的過程中我學(xué)到很多的關(guān)于模塊化生產(chǎn)和PLC方面的知識，我以后會加強對它們的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。通過這一