基于PLC的炮彈稱(chēng)重系統(tǒng)

1、沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目： 基于PLC的炮彈稱(chēng)重噴碼設(shè)計(jì) 院 系： （黑體、三號(hào)） 專(zhuān) 業(yè)： （黑體、三號(hào) ）班級(jí)學(xué)號(hào)： （黑體、三號(hào)） 學(xué)生姓名： （黑體、三號(hào)） 指導(dǎo)教師： （黑體、三號(hào)） 成 績(jī)： 年 月 日目錄1 緒 論31.1研究背景及意義31.1.1本課題的研究意義31.1.2PLC的發(fā)展及應(yīng)用31.1.3可編程邏輯控制器的特點(diǎn)41.1.4 PLC的編程語(yǔ)言61.2 噴碼機(jī)介紹81.2.1噴碼機(jī)分類(lèi)81.2.2噴碼機(jī)應(yīng)用分類(lèi)92 炮彈稱(chēng)重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)132.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求132.2炮彈稱(chēng)重的結(jié)構(gòu)構(gòu)成132.3稱(chēng)重系統(tǒng)設(shè)計(jì)132.3.1升降平臺(tái)及稱(chēng)重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)132

2、.3.2電子秤的選型142.3.3接近開(kāi)關(guān)的選型及安裝152.3.4噴碼裝置的設(shè)計(jì)16第3章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)183.1系統(tǒng)的組成及功能183.2 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)183.2.1PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則183.2.2 I/0點(diǎn)的分配203.2.3控制系統(tǒng)電氣原理圖設(shè)計(jì)213.3 PLC軟件設(shè)計(jì)223.3.1總體方案設(shè)計(jì)223.3.2 PLC程序?qū)嶋H編程234 參考文獻(xiàn)26致 謝271 緒 論1.1研究背景及意義1.1.1本課題的研究意義在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中炮彈已經(jīng)是制勝的重要武器，而炮彈的重量對(duì)命中率有著至關(guān)重要的影響，因此，炮彈在使用前，必須要經(jīng)過(guò)精確稱(chēng)重，以免影響命中精度，但目前大多數(shù)企業(yè)對(duì)炮

3、彈稱(chēng)重時(shí)將炮彈搬到秤上，這樣效率較低，生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度比較大。炮彈稱(chēng)重系統(tǒng)正是基于解決以上問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的，其工作原理是：首先由設(shè)計(jì)的升降臺(tái)將炮彈升降到稱(chēng)重運(yùn)輸帶上，這樣的設(shè)計(jì)克服了人工輸送的繁瑣勞動(dòng)了放置的不穩(wěn)定，然后由稱(chēng)重系統(tǒng)的傳輸帶對(duì)炮彈進(jìn)行緩慢運(yùn)輸，等待稱(chēng)重傳感器的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，通過(guò)傳輸帶對(duì)炮彈進(jìn)行運(yùn)輸?shù)较到y(tǒng)的分離區(qū)，最后通過(guò)辨別合格與不合格將炮彈分離開(kāi)并進(jìn)行相應(yīng)的重量打字操作。當(dāng)稱(chēng)重傳感器所稱(chēng)出的重量符合要求，也就是屬于合格的炮彈，則會(huì)通過(guò)傳送帶，傳送到合格區(qū)域，進(jìn)行相應(yīng)的打字處理。同時(shí)炮彈總數(shù)顯示數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)增加，合格炮彈數(shù)據(jù)也會(huì)顯示增加，不合格炮彈數(shù)據(jù)則不會(huì)增加；當(dāng)稱(chēng)重傳感器所稱(chēng)出的重量不符合

4、要求，也就是屬于不合格的炮彈，則會(huì)通過(guò)傳送帶，傳送到不合格區(qū)域，也進(jìn)行相應(yīng)的打字處理。同時(shí)炮彈總數(shù)顯示數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)增加，合格炮彈數(shù)據(jù)不會(huì)顯示增加，而不合格炮彈數(shù)據(jù)則會(huì)顯示增加。而現(xiàn)代自動(dòng)化工業(yè)中，PLC的應(yīng)用已經(jīng)是越來(lái)越廣泛。1.1.2PLC的發(fā)展及應(yīng)用早期的PLC （20 世紀(jì)60 年代末70 年代中期）一般稱(chēng)為可編程邏輯控制器。這時(shí)的PLC 多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義， 其主要功能一般只用于單一工序的自動(dòng)控制。它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)， 在I/O 接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。另外還采取了一些

5、措施， 以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上， 采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線(xiàn)路的方式梯形圖。因此，早期的PLC 的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡(jiǎn)單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。2） 中期 的PLC（20 世紀(jì)70 年代中期80 年代中，后期）在微處理器的出現(xiàn)使PLC 發(fā)生了巨大的變化。美國(guó)，日本，德國(guó)等一些廠家先后開(kāi)始采用微處理器作為PLC 的中央處理單元（CPU）。這樣，使PLC 功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算

6、術(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)處理和傳送，通訊，自診斷等功能。在硬件方面， 除了保持其原有的開(kāi)關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊，遠(yuǎn)程I/O 模塊，各種特殊功能模塊。并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量， 使各種邏輯線(xiàn)圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLC 應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。3） 近期的PLC（20 世紀(jì)80 年代中后期至今）進(jìn)入20 世紀(jì)80 年代中后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展， 微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌，使得各種類(lèi)型的PLC 所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高PLC

7、60;的處理速度， 各制造廠商還紛紛研制開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用邏輯處理芯片。這樣使得PLC 軟硬件功能發(fā)生了巨大變化。跨入21 世紀(jì)后，不論是硬件還是系統(tǒng)軟件(專(zhuān)用操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言)，以至于聯(lián)網(wǎng)通信，PLC 正在向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，以謀求在ERP，MES 和PCS 的3 層體系結(jié)構(gòu)中立于不敗之地，更好地滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)，管理及經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)不斷追求降低成本，快速響應(yīng)，綜合和整體高效，從而增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的要求。目前在很多行業(yè)中，尤其在低端OEM行業(yè)中，繼電器或單片機(jī)的應(yīng)用還非常普遍。單片機(jī)一般用于工控產(chǎn)品或民用產(chǎn)品大批量的開(kāi)發(fā)，但是單片機(jī)必須從底層

8、硬件做開(kāi)發(fā)，對(duì)普通用戶(hù)難度大，周期長(zhǎng)，無(wú)法在使用過(guò)程中修改功能，難以達(dá)到工業(yè)環(huán)境應(yīng)用，所以在一些應(yīng)用環(huán)境相對(duì)較好的場(chǎng)合有大量應(yīng)用。PLC相對(duì)單片機(jī)自行開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)而言，首先在軟件上多了一套可編程邏輯語(yǔ)言，方便將梯形圖轉(zhuǎn)換為控制指令，其次在硬件上集成了電源電路，加強(qiáng)了抗干擾措施，更適合工業(yè)環(huán)境使用。1.1.3可編程邏輯控制器的特點(diǎn)1、使用方便，編程簡(jiǎn)單采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線(xiàn)修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。2、功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜

9、的控制功能。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。PLC可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。3、硬件配套齊全，用戶(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶(hù)選用，用戶(hù)能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線(xiàn)也很方便，一般用接線(xiàn)端子連接外部接線(xiàn)。PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和小型交流接觸器。硬件配置確定后，可以通過(guò)修改用戶(hù)程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。4、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器，由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC

10、用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件，接線(xiàn)可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，PLC已被廣大用戶(hù)公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。5、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線(xiàn)工作量大大減少。PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法來(lái)設(shè)計(jì)。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系

11、統(tǒng)，設(shè)計(jì)梯形圖的時(shí)間比設(shè)計(jì)相同功能的繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。PLC的用戶(hù)程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線(xiàn)后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。6、維修工作量小，維修方便PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故。1.1.4 PLC的編程語(yǔ)言PLC的用戶(hù)程序是設(shè)計(jì)人員根據(jù)控制系統(tǒng)的工藝控制要求，通過(guò)P

12、LC編程語(yǔ)言的編制設(shè)計(jì)的。根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)制定的工業(yè)控制編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)（IEC1131-3）。PLC的編程語(yǔ)言包括以下五種：梯形圖語(yǔ)言（LD）、指令表語(yǔ)言（IL）、功能模塊圖語(yǔ)言（FBD）、順序功能流程圖語(yǔ)言（SFC）及結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言（ST）。1、梯形圖語(yǔ)言（LD）梯形圖語(yǔ)言是PLC程序設(shè)計(jì)中最常用的編程語(yǔ)言。它是與繼電器線(xiàn)路類(lèi)似的一種編程語(yǔ)言。由于電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)繼電器控制較為熟悉，因此，梯形圖編程語(yǔ)言得到了廣泛的歡迎和應(yīng)用。梯形圖編程語(yǔ)言的特點(diǎn)是：與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng)，具有直觀性和對(duì)應(yīng)性；與原有繼電器控制相一致，電氣設(shè)計(jì)人員易于掌握。梯形圖編程語(yǔ)言與原有的繼電器控制的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能

13、流不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，應(yīng)用時(shí)，需要與原有繼電器控制的概念區(qū)別對(duì)待。2、指令表語(yǔ)言（IL）指令表編程語(yǔ)言是與匯編語(yǔ)言類(lèi)似的一種助記符編程語(yǔ)言，和匯編語(yǔ)言一樣由操作碼和操作數(shù)組成。在無(wú)計(jì)算機(jī)的情況下，適合采用PLC手持編程器對(duì)用戶(hù)程序進(jìn)行編制。同時(shí)，指令表編程語(yǔ)言與梯形圖編程語(yǔ)言圖一一對(duì)應(yīng)，在PLC編程軟件下可以相互轉(zhuǎn)換。圖3就是與圖2PLC梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表。指令表表編程語(yǔ)言的特點(diǎn)是：采用助記符來(lái)表示操作功能，具有容易記憶，便于掌握；在手持編程器的鍵盤(pán)上采用助記符表示，便于操作，可在無(wú)計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合進(jìn)行編程設(shè)計(jì)；與梯形圖有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。其特點(diǎn)與梯形圖語(yǔ)言基本一致

14、。3、功能模塊圖語(yǔ)言（FBD）功能模塊圖語(yǔ)言是與數(shù)字邏輯電路類(lèi)似的一種PLC編程語(yǔ)言。采用功能模塊圖的形式來(lái)表示模塊所具有的功能，不同的功能模塊有不同的功能。圖4是對(duì)應(yīng)圖1交流異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的功能模塊圖編程語(yǔ)言的表達(dá)方式。功能模塊圖編程語(yǔ)言的特點(diǎn)：功能模塊圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特點(diǎn)是：以功能模塊為單位，分析理解控制方案簡(jiǎn)單容易；功能模塊是用圖形的形式表達(dá)功能，直觀性強(qiáng)，對(duì)于具有數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)人員很容易掌握的編程；對(duì)規(guī)模大、控制邏輯關(guān)系復(fù)雜的控制系統(tǒng)，由于功能模塊圖能夠清楚表達(dá)功能關(guān)系，使編程調(diào)試時(shí)間大大減少。4、 順序功能流程圖語(yǔ)言（SFC）順序功能流程圖語(yǔ)言是為了滿(mǎn)足順序邏輯控制而設(shè)計(jì)

15、的編程語(yǔ)言。編程時(shí)將順序流程動(dòng)作的過(guò)程分成步和轉(zhuǎn)換條件，根據(jù)轉(zhuǎn)移條件對(duì)控制系統(tǒng)的功能流程順序進(jìn)行分配，一步一步的按照順序動(dòng)作。每一步代表一個(gè)控制功能任務(wù)，用方框表示。在方框內(nèi)含有用于完成相應(yīng)控制功能任務(wù)的梯形圖邏輯。這種編程語(yǔ)言使程序結(jié)構(gòu)清晰，易于閱讀及維護(hù)，大大減輕編程的工作量，縮短編程和調(diào)試時(shí)間。用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場(chǎng)合。圖5是一個(gè)簡(jiǎn)單的功能流程編程語(yǔ)言的示意圖。順序功能流程圖編程語(yǔ)言的特點(diǎn)：以功能為主線(xiàn)，按照功能流程的順序分配，條理清楚，便于對(duì)用戶(hù)程序理解；避免梯形圖或其他語(yǔ)言不能順序動(dòng)作的缺陷，同時(shí)也避免了用梯形圖語(yǔ)言對(duì)順序動(dòng)作編程時(shí)，由于機(jī)械互鎖造成用戶(hù)程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜、

16、難以理解的缺陷；用戶(hù)程序掃描時(shí)間也大大縮短。5、結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言（ST）結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言是用結(jié)構(gòu)化的描述文本來(lái)描述程序的一種編程語(yǔ)言。它是類(lèi)似于高級(jí)語(yǔ)言的一種編程語(yǔ)言。在大中型的PLC系統(tǒng)中，常采用結(jié)構(gòu)化文本來(lái)描述控制系統(tǒng)中各個(gè)變量的關(guān)系。主要用于其他編程語(yǔ)言較難實(shí)現(xiàn)的用戶(hù)程序編制。結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言采用計(jì)算機(jī)的描述方式來(lái)描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運(yùn)算關(guān)系，完成所需的功能或操作。大多數(shù)PLC制造商采用的結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言與BASIC語(yǔ)言、PASCAL語(yǔ)言或C語(yǔ)言等高級(jí)語(yǔ)言相類(lèi)似，但為了應(yīng)用方便，在語(yǔ)句的表達(dá)方法及語(yǔ)句的種類(lèi)等方面都進(jìn)行了簡(jiǎn)化。結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言的特點(diǎn)：采用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程，可以完

17、成較復(fù)雜的控制運(yùn)算；需要有一定的計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的知識(shí)和編程技巧，對(duì)工程設(shè)計(jì)人員要求較高。直觀性和操作性較差。不同型號(hào)的PLC編程軟件對(duì)以上五種編程語(yǔ)言的支持種類(lèi)是不同的，早期的PLC僅僅支持梯形圖編程語(yǔ)言和指令表編程語(yǔ)言。目前的PLC對(duì)梯形圖（LD）、指令表（STL）、功能模塊圖（FBD）編程語(yǔ)言都以支持。比如，SIMATIC STEP7 MicroWIN V3.2。在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員不但對(duì)PLC的硬件性能了解外，也要了解PLC對(duì)編程語(yǔ)言支持的種類(lèi)。1.2 噴碼機(jī)介紹噴碼機(jī)是一種通過(guò)軟件控制，使用非接觸方式在產(chǎn)品上進(jìn)行標(biāo)識(shí)的設(shè)備。按照工作原理來(lái)分類(lèi)分為連續(xù)式噴墨技術(shù)（cont

18、inue ink jet printer）簡(jiǎn)稱(chēng)CIJ，按需噴墨技術(shù)（drop on demand）簡(jiǎn)稱(chēng)DOD。噴碼機(jī)，按照其實(shí)現(xiàn)的方式不同又分為，壓電噴墨技術(shù)、壓閥式噴墨技術(shù)、和熱發(fā)泡噴墨技術(shù)（Thermal Inkjet Technolog），簡(jiǎn)稱(chēng)TIJ。根據(jù)以上原理可以將噴碼機(jī)分為：小字符噴碼機(jī)，大字符噴碼機(jī)，高清晰噴碼機(jī)。噴碼機(jī)是一種高科技產(chǎn)品。涉及到多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，噴碼機(jī)的工作原理相同，但每種機(jī)器的技術(shù)在墨路系統(tǒng)、噴印系統(tǒng)、軟件控制、電子系統(tǒng)上各有不同或者有細(xì)微的差別。噴碼機(jī)是運(yùn)用帶電的墨水微粒，由高壓電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的原理，在各種物體表面上噴印上圖案文字和數(shù)碼，是集機(jī)電一體化的高科技產(chǎn)品。產(chǎn)品

19、廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、化妝品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、汽車(chē)等零件加工行業(yè)、電線(xiàn)電纜行業(yè)、鋁塑管行業(yè)、煙酒行業(yè)以及其它領(lǐng)域?？捎糜趪娪∩a(chǎn)日期、批號(hào)、條型碼以及商標(biāo)圖案、防偽標(biāo)記和中文字樣，是貫徹衛(wèi)生法和促進(jìn)包裝現(xiàn)代化強(qiáng)有力的設(shè)備。1.2.1噴碼機(jī)分類(lèi)1、連續(xù)噴墨技術(shù)（continue ink jet printer）在墨水供給泵的壓力作用下，油墨從墨水箱經(jīng)過(guò)墨路管道，調(diào)節(jié)壓力、粘度、進(jìn)入噴槍?zhuān)S著壓力的持續(xù)，油墨從噴嘴噴射出，油墨在經(jīng)過(guò)噴嘴時(shí)，受壓電晶體的作用斷裂成一串連續(xù)的、間距相等且大小相同的墨滴，噴射墨流向下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)充電極被充電，在充電極中墨滴從墨線(xiàn)中分離出來(lái)。充電極上加了一定的電壓，當(dāng)墨滴從導(dǎo)

20、電墨線(xiàn)分離出來(lái)的時(shí)候會(huì)在瞬間帶上與充電極所加電壓成正比例的負(fù)電荷。通過(guò)改變充電極的電壓頻率，使其與墨滴斷裂的頻率相同，這樣可給每一個(gè)墨滴都充上預(yù)定的負(fù)電荷，在壓力的持續(xù)下，墨流繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，從兩個(gè)分別帶有正負(fù)電壓的偏轉(zhuǎn)板中間通過(guò)，帶電的墨滴經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)板時(shí)會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)程度取決于所帶電荷的多少，不帶電的墨滴不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，一直向下飛行，流入回收管，最終經(jīng)回收管道回到油墨箱中循環(huán)使用。帶電并偏轉(zhuǎn)的墨滴以一定的速度和角度落到從垂直噴頭的前面經(jīng)過(guò)的物體上。2、按需噴墨技術(shù)（drop on demand）按需噴墨技術(shù)的噴碼機(jī)分為三種，壓電式噴墨技術(shù)、壓閥式噴墨技術(shù)、熱發(fā)泡式噴墨技術(shù)，每種的工作原理也不相同。

21、（1）壓電式噴墨技術(shù)：壓電式噴碼機(jī)又叫高解析噴碼機(jī)或者高解像噴碼機(jī)，集成的噴頭上，由128或者更多個(gè)壓電晶體分別來(lái)控制噴嘴板上的多個(gè)個(gè)噴孔，通過(guò)CPU的處理，再通過(guò)驅(qū)動(dòng)板輸出一連串的電信號(hào)給各個(gè)壓電晶體，壓電晶體產(chǎn)生變形，這樣油墨便從噴嘴中噴射出來(lái)，落在移動(dòng)的物品表面，形成點(diǎn)陣，從而形成文字，數(shù)字或圖形。然后，壓電晶體恢復(fù)原狀，由于油墨表面張力作用，新的油墨進(jìn)入噴嘴。因?yàn)槊科椒嚼迕椎哪c(diǎn)密度很大，所以應(yīng)用壓電技術(shù)可以噴印高質(zhì)量的文字、復(fù)雜的徽標(biāo)和條形碼等信息。（2) 電磁閥式噴碼機(jī)（大字符噴碼機(jī)）：噴頭由7組或者16組高精密智能微形閥門(mén)組成，在噴印時(shí)，要噴印的字符或圖形通過(guò)電腦主板的處理，通過(guò)

22、輸出板輸出一連串的電信號(hào)給智能微形電磁閥，閥門(mén)迅速啟閉，墨水依靠?jī)?nèi)部恒定壓力成墨點(diǎn)噴出，墨點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)的被噴印物表面形成字符或圖形。3、熱發(fā)泡噴墨技術(shù)（Thermal Inkjet Technolog）簡(jiǎn)稱(chēng)TIJ，是利用一個(gè)薄膜電阻器，在墨水噴出區(qū)中將小于05%的墨水加熱，形成一個(gè)汽泡。這個(gè)汽泡以極快的速度(小于10微秒)擴(kuò)展開(kāi)來(lái)，迫使墨滴從噴嘴噴出。汽泡再繼續(xù)成長(zhǎng)數(shù)微秒，便消逝回到電阻器上。當(dāng)汽泡消逝，噴嘴的墨水便縮回。接著表面張力會(huì)產(chǎn)生吸力。1.2.2噴碼機(jī)應(yīng)用分類(lèi)1、小字符噴碼機(jī)噴碼機(jī)是利用油墨帶電偏轉(zhuǎn)的方式將墨點(diǎn)偏移出正常的飛行路線(xiàn)，射向工作物的表面，利用給墨滴充電的電量控制每一個(gè)墨滴的位

23、置。通常墨滴只有垂直方向的變化，必須使被噴印物和噴頭相對(duì)移動(dòng)，才可形成我們想要打印的資料。噴碼機(jī)標(biāo)識(shí)有以下的優(yōu)點(diǎn)：（1）非接觸由于是噴射的油墨，與工作物表面并不需要直接接觸，不會(huì)破壞被噴印物表面（2）速度快以汽水可樂(lè)的生產(chǎn)為例，每分鐘可達(dá)1000瓶以上。（3）容易編輯和修改噴印資料內(nèi)容在不用連接電腦的情況下編輯內(nèi)容時(shí)也可加入日期時(shí)間、流水號(hào)碼、批號(hào)等會(huì)變動(dòng)性的資料，噴印圖片時(shí)U盤(pán)直接插入即可。（4）噴碼機(jī)應(yīng)用的表面材質(zhì)廣泛噴碼機(jī)有各種不同的墨水可供選擇，不論是紙張、塑膠、金屬、玻璃、堅(jiān)硬的表面或是柔軟易碎的表面均可得到良好的噴印效果。2、大字符噴碼機(jī)如果是7個(gè)點(diǎn)的噴頭就有7個(gè)獨(dú)立的閥門(mén)控制其噴

24、印的字體較大，一般應(yīng)用于外箱、外包裝上或是大型的工件上，如粗水管或石棉板、隔熱板等工件。自上世紀(jì)70年代，麥修斯Matthews Swedot分公司研制出世界上第一臺(tái)大字符噴碼機(jī)以來(lái)，產(chǎn)品在全球大字符噴碼機(jī)市場(chǎng)一直保持占有率第一的位置。在世界范圍內(nèi)，成功為客戶(hù)安裝調(diào)試了超過(guò)50萬(wàn)個(gè)大字機(jī)噴頭,其8000系列產(chǎn)品最多單噴頭一次性噴印5行，運(yùn)行速度為240米/分。小字符系列，高清晰系列，大字機(jī)系列和激光機(jī)系列等專(zhuān)業(yè)噴碼機(jī)，廣泛應(yīng)用于食品，建材，電子，印刷等行業(yè)。3、高解析噴碼機(jī)高解析噴碼機(jī)在原理上屬于DOD（按需供墨）式噴墨打印，一般使用XAAR 公司生產(chǎn)的噴頭，特點(diǎn)是噴印內(nèi)容解析度高。高解析噴印

25、機(jī)又叫高解析噴碼機(jī)、高解像噴碼機(jī)，其噴頭跟辦公室使用的打印機(jī)是屬于同一種的方式，都屬于DOD式，在噴嘴上密布式排列了很多的小孔徑噴孔，這一特點(diǎn)決定了該類(lèi)機(jī)器一般采用油性墨，而油性墨只有噴在吸附性材料，如不覆膜的紙張、不覆膜的木板等，墨水才會(huì)干的快。若是噴在塑料或者金屬等非吸附性材料上，墨水干燥時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。高解像噴碼機(jī)有更大范圍的字符高度 1.2mm-17mm可噴印數(shù)字點(diǎn)陣式字體（仿點(diǎn)陣），漢字無(wú)法使用點(diǎn)陣，高解像字體印刷體，甚至可以噴印電腦上的任意字體。噴印速度不受字型點(diǎn)陣影響，最快可達(dá)到60m/min。機(jī)器運(yùn)行時(shí)，按需噴墨，墨水不循環(huán)使用，墨水濃度始終如一。不需添加稀釋劑（溶劑），運(yùn)行成本比

26、CIJ式低。墨水不需回收，供墨系統(tǒng)密封良好，避免墨水污染。墨水直接噴出，自帶壓力，無(wú)需壓力泵或其他設(shè)備提供壓力。高解析噴碼機(jī)的缺點(diǎn)，無(wú)法用于凹凸產(chǎn)品，噴頭在使用過(guò)程中易堵，使用過(guò)程需要反復(fù)擠墨，造成浪費(fèi)，墨水始終無(wú)法用盡，操作繁瑣，目前高解析正在加快的從市場(chǎng)消失，該噴碼機(jī)唯一的優(yōu)點(diǎn)價(jià)格便宜，唯一的缺點(diǎn)故障率極高，使用過(guò)高解析噴碼機(jī)的客人再次購(gòu)機(jī)會(huì)選擇小字符的?？刂葡到y(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，操作簡(jiǎn)便易于維護(hù)。墨水不循環(huán)使用，使用環(huán)保油墨，無(wú)刺激性氣味，對(duì)環(huán)境污染較小。機(jī)器內(nèi)沒(méi)有大功率器件，工作時(shí)，無(wú)需散熱，設(shè)備系統(tǒng)密閉良好，不受工作環(huán)境的影響。高解析噴碼機(jī)的這些優(yōu)點(diǎn)正被市場(chǎng)所關(guān)注，銷(xiāo)量不斷增大。4、激光噴碼

27、機(jī)激光噴碼機(jī)使用軟件偏轉(zhuǎn)激光束，利用激光的高溫直接燒灼需標(biāo)識(shí)的產(chǎn)品表面，形成字體或圖案。激光噴碼機(jī)的優(yōu)勢(shì)主要有如下幾個(gè)方面：1、降低生產(chǎn)成本，減少耗材，提高生產(chǎn)效率。2、防偽效果明顯，激光噴碼技術(shù)可以有效的對(duì)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)假冒起到抑制作用。3、有利于產(chǎn)品跟蹤記錄，激光噴碼機(jī)可以打出產(chǎn)品的批號(hào)生產(chǎn)日期，班次等?？梢允姑恳患a(chǎn)品得到很好的跟蹤性能。4、增加附加值，可以使產(chǎn)品看上去檔次更高。提升產(chǎn)品品牌的知名度。5、設(shè)備可靠，激光標(biāo)刻（打碼）機(jī)具有成熟的工業(yè)設(shè)計(jì)，性能穩(wěn)定可靠，可24小時(shí)連續(xù)工作，激光器免維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2萬(wàn)小時(shí)以上。溫度適應(yīng)范圍寬（545），廣泛適用于各行業(yè)生產(chǎn)包裝領(lǐng)域。6、環(huán)保、安全，激光

28、打碼機(jī)不產(chǎn)生任何對(duì)人體和環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)。符合GB7247-87；GB10320-88標(biāo)準(zhǔn)。是環(huán)保型高科技產(chǎn)品。7、激光噴碼機(jī)能在極小的范圍內(nèi)噴印大量數(shù)據(jù)，激光能以極細(xì)的光束標(biāo)刻在產(chǎn)品材料本身，打印精度極高，控制準(zhǔn)確無(wú)誤，清晰完美詮釋了噴印內(nèi)容，具有極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，并且環(huán)保安全，沒(méi)有任何腐蝕性，徹底隔絕了化學(xué)污染，對(duì)于操作人員也是一種貼心的保護(hù)，保證了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的干凈整潔，減少了后期投入，減少了噪音污染。人類(lèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)及資源有效利用的認(rèn)識(shí)，達(dá)到了一個(gè)空前的高度。最大限度地淘汰造成環(huán)境污染及資源浪費(fèi)的落后設(shè)備生產(chǎn)工藝，已成為發(fā)達(dá)國(guó)家及包括中國(guó)在內(nèi)的大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家的共識(shí)。由于“點(diǎn)陣式墨水打碼機(jī)

29、” 存在無(wú)法克服的高污染、高耗材、高故障、高維護(hù)四大難題，特別是其在使用時(shí)產(chǎn)生的化學(xué)污染，可對(duì)環(huán)境和操作人員造成傷害。5、油墨噴碼機(jī)油墨噴碼機(jī)是一種由單片機(jī)控制，非接觸式噴墨標(biāo)識(shí)系統(tǒng)。其通過(guò)控制內(nèi)部齒輪泵或由機(jī)器外部供應(yīng)壓縮氣體，向系統(tǒng)內(nèi)墨水施加一定壓力，使墨水經(jīng)由一個(gè)幾十微米孔徑噴嘴射出。并由加在噴嘴上方晶體振蕩信號(hào)將射出連續(xù)墨線(xiàn)分裂成頻率相同，大小相等，間距一定的墨滴，然后，墨滴在經(jīng)過(guò)充電電極時(shí)被分別充電，其所帶電量大小由中央處理器CPU進(jìn)行控制；再經(jīng)過(guò)檢測(cè)電極檢測(cè)墨滴實(shí)際所帶電量與相位是否正確；最后，帶電墨滴在偏轉(zhuǎn)電極形成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從噴頭處射出，分別打在產(chǎn)品表面不同位置，形成所

30、需各種文字，圖案等標(biāo)識(shí)。而沒(méi)有被充電墨滴則打入回收槽，重新進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部的墨水循環(huán)系統(tǒng)。6、熱轉(zhuǎn)印噴碼機(jī)熱轉(zhuǎn)印的工作原理： 每個(gè)打印頭都有一排加熱元件;這些元件以釉（一種玻璃質(zhì)薄層）做為保護(hù)層，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間按被驅(qū)動(dòng)和加熱；這些元件所產(chǎn)生的熱量將色帶上的墨融化，同時(shí)由于氣壓的壓力把墨轉(zhuǎn)移到襯底上。 只有熱轉(zhuǎn)印打碼機(jī)的字不是獨(dú)立打的，可以行打印。世界上最快的打碼機(jī)可以每秒600MM。2 炮彈稱(chēng)重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求本系統(tǒng)研制的功能是實(shí)現(xiàn)炮彈自動(dòng)稱(chēng)重及打字，以解決炮彈稱(chēng)重效率慢及人工打字的缺點(diǎn)，詳細(xì)要求如下：1、稱(chēng)重系統(tǒng)能夠自動(dòng)顯示炮彈重量，精度高；2、能夠自動(dòng)進(jìn)行打字設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)不

31、同重量的分區(qū)域傳輸。3、能對(duì)炮彈重量存入數(shù)據(jù)庫(kù)。2.2炮彈稱(chēng)重的結(jié)構(gòu)構(gòu)成炮彈稱(chēng)重系統(tǒng)主要由兩大塊組成：稱(chēng)重和打字傳輸區(qū)。自動(dòng)稱(chēng)重系統(tǒng)完成精確稱(chēng)重，自動(dòng)打字工位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打字的操作，主要部件有升降臺(tái)、臺(tái)秤、夾緊機(jī)構(gòu)等組成。2.3稱(chēng)重系統(tǒng)設(shè)計(jì)該設(shè)備是炮彈生產(chǎn)線(xiàn)的第一步，為克服人工搬動(dòng)炮彈時(shí)效率慢的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一個(gè)升降平臺(tái)，此平臺(tái)帶有轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶機(jī)，工人先將炮彈搬到升降臺(tái)上，升降臺(tái)平穩(wěn)上升一段距離后，轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將炮彈移動(dòng)到稱(chēng)重工位上，炮彈和升降臺(tái)脫離，同時(shí)炮彈平穩(wěn)的轉(zhuǎn)移到電子秤上進(jìn)行稱(chēng)重。為了實(shí)現(xiàn)平緩運(yùn)行的要求，本系統(tǒng)采用液壓缸作為驅(qū)動(dòng)元件，同時(shí)使用鉸鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。稱(chēng)重系統(tǒng)所具備的主要功能有：1、實(shí)現(xiàn)升降

32、平臺(tái)的精確定位；2、實(shí)現(xiàn)升降臺(tái)可靠、平穩(wěn)且快速的上下運(yùn)動(dòng)；3、精確讀出炮彈的重量并顯示。2.3.1升降平臺(tái)及稱(chēng)重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)升降平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的第一個(gè)工位，其主要完成的任務(wù)是炮彈的輸送到稱(chēng)重工位，并將電子秤的數(shù)值傳送給上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，用作打字工位的數(shù)據(jù)。因此，在設(shè)計(jì)這個(gè)工位的結(jié)構(gòu)時(shí)，首先要考慮升降平臺(tái)的可靠性及穩(wěn)定性，以及傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，還要考慮自動(dòng)化程度，以及整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。升降平臺(tái)及稱(chēng)重系統(tǒng)主要由液壓電機(jī)、升降臺(tái)、皮帶機(jī)、電子臺(tái)秤及托架這五大部分組成。此外還包括一些輔助的部件，如連軸器、連桿、連接桿以及電機(jī)安裝座等。稱(chēng)重工位主要組成部分的主要功能介紹如下：1、液壓缸及鉸鏈動(dòng)作，液壓缸的

33、伸出帶動(dòng)連接桿在垂直方向上直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而連接桿的一端與皮帶機(jī)平臺(tái)相連，帶動(dòng)皮帶在垂直平面運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)升降臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)。2、轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶在升降平臺(tái)的上面，其上有間隔統(tǒng)一的凹槽，炮彈放置時(shí)，正好放在皮帶機(jī)上的凹槽里，卡在上面不產(chǎn)生滾動(dòng)。3、電子秤及托架電子秤的作用是自動(dòng)稱(chēng)出炮彈的重量，PLC控制器可以讀出電子秤的稱(chēng)重值。電子秤放在托架上，并且托架和整個(gè)床身分離，且的是防止打字動(dòng)作及搬運(yùn)炮彈的振動(dòng)影響到電子秤。此外，電子秤上還裝有V型塊，其與電子秤托盤(pán)固定在一起，目的是在升降臺(tái)與炮彈分離時(shí)起支撐炮彈作用，并能減小炮彈對(duì)電子秤的沖擊，同時(shí)還能夠避免炮彈在電子秤上發(fā)生滾動(dòng)。2.3.2電子秤的選型傳感器在電子秤

34、中起著極其重要的作用，因此選擇合適的傳感器至關(guān)重要1、 電子秤傳感器精度的選擇目前 ,稱(chēng)重傳感器的普通級(jí)精度為千分之五 ,中級(jí)精度為千分之二至萬(wàn)分之五 ,高精度為萬(wàn)分之三至萬(wàn)分之一 傳感器的精度包括額定載荷、靈敏度、非線(xiàn)性、重復(fù)性 、滯后性和蠕變等。主要技術(shù)參數(shù)。實(shí)際選用時(shí)首先要考慮測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)測(cè)量精 ,按不同的要求而選用不同精度等級(jí)的傳感器 ,使其既能充分發(fā)揮作用 ,又能具有合適的價(jià)格。2、電子秤傳感器密封狀態(tài)的選擇工業(yè)使用的傳感器 ,考慮其長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)使用 ,而且使用場(chǎng)合環(huán)境比較惡劣 ,常常要求選用密封型傳感器 ,以使傳感器免受外界環(huán)境 ,如潮濕 、粉塵 、腐蝕氣體等影響,使其能保證測(cè)量

35、精度和穩(wěn)定性。 3、傳感器量程的選擇電子秤重系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合往往是多個(gè)傳感器聯(lián)用的 ,因此傳感器的量程選擇必須考慮下列因數(shù)：(1)被稱(chēng)量物料的最大重量或物料的總重量。(2)秤臺(tái)或料斗裝置的自重(皮重) 。(3)傳感器設(shè)置的數(shù)量。(4)正常操作下可能產(chǎn)生的最大偏載。(5)稱(chēng)量狀態(tài)下可能出現(xiàn) 的動(dòng)載和下料時(shí)的沖擊載荷。(6)其它附加產(chǎn)生的干擾力 ,如風(fēng)壓、振動(dòng)等。一般設(shè)計(jì)選用傳感器工作在額定負(fù)荷的80%85%左右,這樣既留有保險(xiǎn)余量又確保其使用精度。2.3.3接近開(kāi)關(guān)的選型及安裝在選擇接近開(kāi)關(guān)時(shí)，接近開(kāi)關(guān)的選型原則如下：1、根據(jù)檢測(cè)物體選擇接近開(kāi)關(guān)類(lèi)型。如果檢測(cè)物體為金屬首選電感式接近開(kāi)關(guān)，如果

36、檢測(cè)物體為非金屬如木材、塑料、紙、水等或較小較細(xì)的金屬則應(yīng)選擇電容式接近開(kāi)關(guān)。2、接近開(kāi)關(guān)外形選擇，這可以根據(jù)接近開(kāi)關(guān)安裝的位置決定，通常有圓柱形接近開(kāi)關(guān)、方型接近開(kāi)關(guān)、環(huán)形接近開(kāi)關(guān)可選。如果選擇圓柱形則應(yīng)考慮好需要直徑多大的，如選擇方型的也須選擇檢測(cè)面直徑。3、接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)距離選擇，一般來(lái)說(shuō)接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)距離都比較短，常見(jiàn)的有1-50mm。檢測(cè)距離越長(zhǎng)其檢測(cè)面也越大，價(jià)格也會(huì)越高。4、接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)面的位置，通常有前端感應(yīng)、上端感應(yīng)、內(nèi)孔感應(yīng)可選；5、接近開(kāi)關(guān)的線(xiàn)長(zhǎng)選擇，標(biāo)準(zhǔn)配置連接電纜長(zhǎng)度為2米。如需要更長(zhǎng)的連接線(xiàn)則應(yīng)在訂貨前向廠家說(shuō)明，卻莫定好接近開(kāi)關(guān)后自行加接延長(zhǎng)線(xiàn)，這會(huì)容易導(dǎo)致接近開(kāi)關(guān)

37、輸出信號(hào)不穩(wěn)。6、接近開(kāi)關(guān)輸出工作電壓選擇，通常有直流型DC24V或交流AC250V可選；7、接近開(kāi)關(guān)輸出方式選擇，通常有NPN-常開(kāi)、NPN-常閉、PNP-常開(kāi)、PNP-常閉、2線(xiàn)常開(kāi)，2線(xiàn)常閉，直流3線(xiàn)式、直流4線(xiàn)式可選；8、接近開(kāi)關(guān)連接方式方式選擇，有出線(xiàn)式、接插件式、在本系統(tǒng)中，采用接近開(kāi)關(guān)來(lái)控制升降臺(tái)的上升到位位置和下降到位位置，生產(chǎn)過(guò)程中，升降臺(tái)下降到位，接近開(kāi)關(guān)給出接近信號(hào)，每次升降臺(tái)升起便以此為原始位置，PLC給電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)，便可控制升降臺(tái)的上升。接近開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是非接觸式檢測(cè)，無(wú)機(jī)械碰撞和磨損，動(dòng)作速度快，可直接與電子電路連接，安全可靠壽命長(zhǎng)。但若使用不當(dāng)，不但這些優(yōu)點(diǎn)得不到發(fā)

38、揮，甚至?xí)霈F(xiàn)各種問(wèn)題。在本裝置的設(shè)計(jì)中，考慮到成本的問(wèn)題，以及檢測(cè)距離的影響，選用電感式的接近開(kāi)關(guān)。由于該機(jī)械裝置在工作過(guò)程中有振動(dòng)，加上工作環(huán)境較惡劣，接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)距離不可太小，否則會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)物與接近開(kāi)關(guān)發(fā)生碰撞，使開(kāi)關(guān)損壞。接近開(kāi)關(guān)的輸出形式2線(xiàn)式，3線(xiàn)式和線(xiàn)式三種，3線(xiàn)式和線(xiàn)式都是直流電源供電的，根據(jù)系統(tǒng)的需要，選用直流電源給開(kāi)關(guān)供電，并且只需要選擇3線(xiàn)式就可以完成功能要求。接近開(kāi)關(guān)有NPN型和PNP型兩種不同的極性，選擇何種極性完全取決于所選擇的控制器，上一節(jié)中所選擇的控制器是PNP型的，因此，所選擇接近開(kāi)關(guān)的極性應(yīng)該是PNP型的，才能夠正常工作。鑒于以上的分析，選擇的接近開(kāi)關(guān)的結(jié)

39、構(gòu)形式是圓柱螺紋性，其截面的直徑為8mm，檢測(cè)距離為4mm，輸出形式是3線(xiàn)制，PNP型。2.3.4噴碼裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐證明，應(yīng)用小字符噴碼機(jī)、高解析噴碼機(jī)等可大大提高生產(chǎn)效率和噴印文字的清晰度，從而提升產(chǎn)品的品質(zhì)，使企業(yè)贏得更廣闊的產(chǎn)品市場(chǎng)和更好的經(jīng)濟(jì)效益。在未發(fā)明非接觸式連續(xù)噴碼機(jī)以前，往往采用絲網(wǎng)印刷機(jī)、移印機(jī)甚至更原始的機(jī)械式滾輪凸模來(lái)完成印刷。這樣做的結(jié)果是文字清晰度差，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，生產(chǎn)效率低，而且產(chǎn)品的品質(zhì)因印刷質(zhì)量不高而丟失越來(lái)越多的客戶(hù)和消費(fèi)者，使生產(chǎn)企業(yè)蒙受損失。因此急需先進(jìn)的設(shè)備來(lái)替代它們。經(jīng)過(guò)科學(xué)家和許多科技工作者的努力，小字符噴碼機(jī)，高解析噴碼機(jī)先后被研制出來(lái)。這些非接觸式連

40、續(xù)噴碼機(jī)已經(jīng)成為改變落后現(xiàn)狀的首選。小字符噴碼機(jī)主要用于將較小文字、數(shù)字和圖形等噴印子產(chǎn)品上。高解析噴碼機(jī)，顧名思義，用于將大文字、數(shù)字和圖形等噴印在外包裝紙箱上。這兩大類(lèi)非接觸式連續(xù)噴碼機(jī)較以前的印刷設(shè)備和技術(shù)相比，至少有以下八大共同的優(yōu)點(diǎn)：(1)字跡清晰持久：電腦控制，準(zhǔn)確地噴印出所要求的數(shù)字、文字。圖案和條形碼等。(2)自動(dòng)化程度高：自動(dòng)實(shí)現(xiàn)日期。批次和編號(hào)的變更，實(shí)現(xiàn)噴印過(guò)程的無(wú)人操作。(3)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛：能與任何生產(chǎn)線(xiàn)匹配?？稍谒芰?、玻璃、紙張、木材、橡膠、金屬等多種材料、不同形體的表面噴印商標(biāo)，出廠日期、說(shuō)明、批號(hào)等。(4)編程迅速方便：通過(guò)電腦或編輯機(jī)輸入所要求的數(shù)字、文字、圖案

41、和行數(shù)等信息，修改打印信息，只按數(shù)鍵便可完成。(5)字符大小可調(diào)：字體寬度、高度均有合適的范圍可調(diào)節(jié)，也可任意加粗字體。(6)噴印行數(shù)可調(diào)：噴印行數(shù)在114行可調(diào)，并可任意搭配。(7)噴印速度極快：最快可噴印1950字符/秒或45米/分。正因?yàn)榉墙佑|式小字符噴碼機(jī)、高解析噴碼機(jī)是電腦和高科技的結(jié)晶，它的可靠性相當(dāng)高，軟件版本容易升級(jí)，在產(chǎn)品上噴印一次的成本很低，又具有以上顯著優(yōu)點(diǎn)。所以小字符噴碼機(jī)、高解析噴碼機(jī)各個(gè)行業(yè)均可廣泛應(yīng)用。第3章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的組成及功能在上一章中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完畢，但要完成自動(dòng)稱(chēng)重噴碼的功能還必須要有相應(yīng)的控制系統(tǒng)， 在整個(gè)控制系統(tǒng)中，總共有六個(gè)大部分組成，

42、分別是：PLC控制器、工控機(jī)、電子秤、控制元件和執(zhí)行元件、顯示報(bào)警單元以及按鈕和開(kāi)關(guān)信號(hào)。下面分別介紹各個(gè)組件的功能。1、PLC控制器：系統(tǒng)的控制核心。2、工控機(jī)：在整個(gè)系統(tǒng)中，工控機(jī)主要完成三個(gè)作用，一是通過(guò)串口下載參數(shù)進(jìn)PLC，這些參數(shù)作為PLC控制的依據(jù)，二是從串口讀出PLC中相應(yīng)的炮彈重量及其他參數(shù)，并在顯示器上顯示，三是將PLC傳上來(lái)的參數(shù)作一定的處理，并將最終得到的炮彈重量信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，以各以后可以查詢(xún)。3、電子秤：該部件主要是稱(chēng)炮彈重量，并通過(guò)串口將炮彈的準(zhǔn)確值發(fā)往PLC控制器進(jìn)行后續(xù)操作。4、各種按鈕、接近開(kāi)關(guān)；主要完成啟動(dòng)各項(xiàng)控制功能的任務(wù)，并檢測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，完成各個(gè)工位控

43、制的任務(wù)。5、各控制元件和執(zhí)行元件：各種按鈕用于啟動(dòng)不同控制任務(wù)，接近開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)某些位置狀態(tài)。6、顯示報(bào)警單元：主要是對(duì)炮彈重量的顯示，炮彈重量合格情況的指示，以及對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的一些非正常狀態(tài)的報(bào)警。3.2 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)可編程序控制器（簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）是一種專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，它是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而開(kāi)發(fā)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。3.2.1PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1、最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求  充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中

44、最重要的一條原則。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國(guó)內(nèi)、國(guó)外資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場(chǎng)的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場(chǎng)操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問(wèn)題和疑難問(wèn)題。  2、保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠  保證PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等），也能正常工作。 &#

45、160;3、力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便  一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此，在滿(mǎn)足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。   4、適應(yīng)發(fā)展的需要   由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善

46、的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿(mǎn)足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。 實(shí)際上PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，按照國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)：首先考慮的是系統(tǒng)的安全性、可靠性設(shè)計(jì)，然后才是根據(jù)控制工藝要求進(jìn)行控制流程設(shè)計(jì)，然后就是編寫(xiě)切實(shí)可行、高效的PLC程序，這里在安全性、可靠性設(shè)計(jì)要求的前提下，編寫(xiě)相應(yīng)的PLC程序非常重要，硬件上保證的安全性，以及軟件PLC程序中的安全考慮應(yīng)該同步進(jìn)行。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，我們選擇歐姆龍經(jīng)過(guò)分析，選擇了歐姆龍公司生產(chǎn)的CP1E系列PLC作為系統(tǒng)的控制器。在炮彈稱(chēng)重控制系統(tǒng)中，使用上位機(jī)設(shè)計(jì)的人機(jī)操作界面，可節(jié)省PLC

47、 的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)。經(jīng)過(guò)分析，確定炮彈稱(chēng)重控制系統(tǒng)共需要15點(diǎn)輸入和5點(diǎn)輸出，為了以后的調(diào)整和工藝改進(jìn)的需要，在實(shí)際統(tǒng)計(jì)的I/O點(diǎn)數(shù)基礎(chǔ)上，一般應(yīng)加上 1020的備用量，因此選用了 CP1E-40DR 型 PLC，它具有24點(diǎn)輸入和16點(diǎn)輸出。3.2.2 I/0點(diǎn)的分配考慮到系統(tǒng)控制功能的要求，本系統(tǒng)PLC數(shù)字輸入輸出點(diǎn)的分配如下：1.輸入點(diǎn)分配各控制按鈕、接近開(kāi)關(guān)位置傳感器信號(hào)以及增力缸壓力傳感器信號(hào)在PLC輸入口上。2.輸出點(diǎn)分配各步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)、聲光報(bào)警信號(hào)、固態(tài)繼電器的控制信號(hào)在PLC輸出口上。序號(hào)輸入輸出地址標(biāo)簽定義地址標(biāo)簽定義10.00SB1.0手動(dòng)模式100.00KM1