基于模擬量輸入調(diào)速分揀單元控制系統(tǒng)設(shè)計

1、畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)成果畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)成果 （2017 屆）題 目 基于模擬量輸入調(diào)速的 分揀單元控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 院 信息工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣自動化技術(shù) 班 級 自動化 XXX 班 學(xué) 號 XXXXXXXXXXX 姓 名 XXX 指導(dǎo)教師 XXX 2017 年 6 月 14 日XXXXXXXXXXXXXXXX 畢業(yè)教學(xué)成果畢業(yè)教學(xué)成果目目 錄錄摘要.1英文摘要.1引言.21 控制方案的設(shè)計.31.1 基本功能及控制要求.31.2 控制方案.41.3 PLC 型號確定 .51.3.1 確定 I/O 點數(shù).51.3.2 PLC 的型號 .51.4 變頻器型號確定.52 硬件設(shè)計.6 2.1 電源電路.6

2、2.2 PLC 的外圍接線圖 .62.3 PLC 模擬量擴(kuò)展模塊 .72.4 變頻器外部接線.92.5 電磁閥組和氣動控制回路.93 軟件設(shè)計.113.1 分揀程序設(shè)計.113.1.1 I/O 分配表 .113.1.2 編程思路及程序流程圖.113.1.3 啟動停止程序.123.1.4 指示燈程序.133.1.5 分揀程序.133.2 模擬量調(diào)速設(shè)計.153.2.1 變頻器參數(shù)設(shè)置.153.2.2 模擬量調(diào)速程序設(shè)計.154 控制系統(tǒng)的調(diào)試.174.1 硬件調(diào)試.174.1.1 傳感器的調(diào)試.174.1.2 氣缸的調(diào)節(jié).174.2 軟件模擬調(diào)試.174.3 整體實物調(diào)試.18結(jié)論與謝辭.19參

3、考文獻(xiàn).20附件 1I/O 分配表.21附件 2PLC 外部接線圖.22附件 3分揀流程圖 .23附件 4程序清單 .241基于模擬量輸入調(diào)速的分揀單元控制系統(tǒng)設(shè)計基于模擬量輸入調(diào)速的分揀單元控制系統(tǒng)設(shè)計信息工程學(xué)院電氣自動化技術(shù)專業(yè)信息工程學(xué)院電氣自動化技術(shù)專業(yè) XXXX摘要摘要: :本設(shè)計主要運(yùn)用氣動控制技術(shù)、傳感器應(yīng)用技術(shù)、PLC 控制技術(shù)以及變頻器技術(shù)的分揀單元控制系統(tǒng)設(shè)計。它通過模擬量對變頻器調(diào)速，旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行定位，依靠PLC 控制傳感器、氣缸等執(zhí)行元件推動物料。畫出了電源電路圖、PLC 外圍電路圖、變頻器控制電路，畫出了程序流程圖，編寫 PLC 梯形圖。系統(tǒng)調(diào)試表明，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡

4、單，運(yùn)行效率高，易于理解與掌握。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: :PLC 模擬量 傳感器 變頻器 氣缸Design of Sorting Unit Control System Based on Analog Input Speed Regulation(Major of Applied Electronic Technology,Information and Engineering college,JinHua PolytechnicXXXX XX)Abstract: This article has analyzed and applied professional core courses-pneum

5、atic control technology, sensor application technology, PLC control technology and converter technology for the design of sorting unit control system based on analog input speed regulation.The sorting unit is the last project of the automatic production line and the indispensable automatic productio

6、n equipment of the entire production line.It adjusts the speed through the analog input of converter and promotes the material relying on PLC control sensors,cylinders and other components.Therefore,it plays a decisive role in the control system.This system is mainly composed of converter,PLC,logica

7、l control circuit,which includes AC motor, converter, sensor and pen cylinder as one of the automatic control system.Its control system is simple in structure, high in operation efficiency and easy to understand and master.Keyword: PLC analog input sensor converter cylinder2引言引言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)自動化程度的不斷提

8、高,市場競爭的激烈，傳統(tǒng)的人工分揀生產(chǎn)效率低，成本高，企業(yè)競爭力差，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。因此，企業(yè)都迫切需要改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，增強(qiáng)競爭力，而可編程控制器的出現(xiàn)則克服了這些困難，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置，是自動化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。而在調(diào)速方面，在數(shù)控機(jī)床行業(yè)中，有越來越多的機(jī)床制造商采用變頻器調(diào)速方式來替代數(shù)控驅(qū)動模塊伺服電動機(jī)的控制方式，自動分揀系統(tǒng)具有以下主要特點： 1)能連續(xù)、大批量地分揀貨物。由于大生產(chǎn)中采用的流水線自動作業(yè)方式，自動分揀系統(tǒng)不受氣候、時間、人的體力等的限制，可以連續(xù)運(yùn)行，同時自動分揀系統(tǒng)單位時間分揀件數(shù)多。因此自動分揀系統(tǒng)可

9、以連續(xù)運(yùn)行 100 個小時以上，每小時可分揀7000 件包裝商品，如用人工則每小時只能分揀 150 件左右，同時分揀人員也不能在這種勞動強(qiáng)度下連續(xù)工作 8 小時。 2)分揀誤差率極低。自動分揀系統(tǒng)的分揀誤差率大小主要取決于所輸入分揀信息的準(zhǔn)確性大小，這又取決于分揀信息的輸入機(jī)制，如果采用人工鍵盤或語音識別方式輸入，則誤差率在 3%以上，如采用條形碼掃描輸入，除非條形碼的印刷本身有差錯，否則不會出錯。因此，目前自動分揀系統(tǒng)主要采用條形碼技術(shù)來識別貨物。 3)分揀作業(yè)基本是無人化。國外建立自動分揀系統(tǒng)的目的之一就是為了減少人員的使用，減輕員工的勞動強(qiáng)度，提高人員的使用效率，因此自動分揀系統(tǒng)能最大限

10、度地減少人員的使用，基本做到無人化。分揀作業(yè)本身并不需要使用人員，人員的使用僅局限于以下工作： （1）送貨車輛抵達(dá)自動分揀線的進(jìn)貨端時，由人工接貨。 （2）由人工控制分揀系統(tǒng)的運(yùn)行。 （3）分揀線末端由人工將分揀出來的貨物進(jìn)行集載、裝車。 （4）自動分揀系統(tǒng)的經(jīng)營、管理與維護(hù)。 物料分揀采用可編程控制器 PLC 進(jìn)行控制，能連續(xù)地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動強(qiáng)度大大降低，可顯著提高勞動生產(chǎn)率。而且分揀系統(tǒng)能靈活的與其它物流設(shè)備無縫連接，實現(xiàn)對物料實物流，物料信息流的分配與管理，其設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化的組裝，具有系統(tǒng)布局靈活，維護(hù)，檢修方便等特點。 材料分揀裝置使用了 PLC 技術(shù)，傳感器技術(shù)

11、，位置控制技術(shù)，電氣傳動和氣動技3術(shù)，4是實際現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。應(yīng)用變頻器，PLC 結(jié)合氣動技術(shù)，傳感器技術(shù)和位置控制技術(shù)，設(shè)計不同的基于模擬量調(diào)速的自動分揀控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)靈活性較強(qiáng)，程序開發(fā)簡單，適用于進(jìn)行材料分揀的生產(chǎn)線的要求，且可以實現(xiàn)不同材料的自動分揀和歸類功能。本文設(shè)計的材料分揀系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能：通過模擬量控制變頻器進(jìn)行調(diào)速，并在不同速度下進(jìn)行分揀，分揀部件分別為白色芯金屬件部件，白色芯塑料部件和黑色芯部件。1 1 控制方案的設(shè)計控制方案的設(shè)計1.11.1 基本功能及控制要求基本功能及控制要求分揀單元主要實現(xiàn)如下基本功能：（1）分揀出白色芯金屬件部件；（2）分揀出白色芯塑

12、料部件；（3）分揀出黑色芯部件。如圖 1-1 為分揀單元總體結(jié)構(gòu)圖。圖 1-1 分揀單元總體結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)利用各種傳感器對待測材料進(jìn)行檢測并分類。當(dāng)待測物體被送入傳送帶后，接受傳感器檢測，根據(jù)不同材質(zhì)傳感器回饋的不同信號，通過相應(yīng)物料倉位置時傳送帶停止運(yùn)行，然后氣動裝置將其推入料箱，否則繼續(xù)前行。其控制過程如下：設(shè)備上電和氣源接通后，若工作單元的三個氣缸均處于縮回位置，則 “正常工作”指示燈 HL1 常亮，表示設(shè)備準(zhǔn)備好。否則，該指示燈以 1Hz 頻率閃爍。啟下啟動開關(guān),傳送帶開始運(yùn)行。系統(tǒng)啟動后，入料口的光電傳感器檢測到料口有料時，電機(jī)啟動，傳送帶開始運(yùn)行，待測物體開始在傳送帶運(yùn)行。經(jīng)過檢測位置

13、時，電感傳感器、光纖傳感器檢測經(jīng)過的器件屬性，如果工件為白色芯金屬件，則該工件對到達(dá) 1 號滑槽中5間，傳送帶停止，工件對被推到 1 號槽中；如果工件為白色芯塑料，則該工件對到達(dá)2 號滑槽中間，傳送帶停止，工件對被推到 2 號槽中；如果工件為黑色芯，則該工件對到達(dá) 3 號滑槽中間，傳送帶停止，工件對被推到 3 號槽中。工件被推出滑槽后，該工作單元的一個工作周期結(jié)束。僅當(dāng)工件被推出滑槽后，才能再次向傳送帶下料。1.21.2 控制方案控制方案通過按鈕控制 PLC 向變頻器輸入不同的模擬量來控制傳送帶電機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變傳送帶運(yùn)行速度，使用旋轉(zhuǎn)編碼器做定位檢測，運(yùn)用 PLC 可編程控制邏輯器件，通過編程

14、實現(xiàn)邏輯輸入輸出的功能，配合傳感器的信號達(dá)到一個實現(xiàn)控制要求的目的，最后通過氣缸來推動物料實現(xiàn)分揀。自動分揀系統(tǒng)由硬件電路和控制程序兩部分組成。硬件電路主要由 PLC、變頻器、電機(jī)、氣缸、旋轉(zhuǎn)編碼器、按鈕、指示燈、傳感器、傳送帶等組成。主要通過變頻器控制電機(jī)的速度來控制傳送帶，通過 PLC、傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、氣缸等實現(xiàn)自動分揀工作，將物料準(zhǔn)確用氣缸推入相應(yīng)的物料倉內(nèi)。根據(jù)控制要求，設(shè)計的系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。圖 1-2 材料分揀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖61.31.3 PLCPLC 型號確定型號確定1.3.11.3.1 確定確定 I/OI/O 點數(shù)點數(shù) 根據(jù)控制要求，輸入信號應(yīng)該有 6 個傳感器

15、輸入信號，編碼器輸入信號，加上啟動開關(guān)輸入信號和停止開關(guān)輸入信號,共計 10 個輸入接口。輸出控制電動機(jī)運(yùn)行的接觸器接口,以及 3 個控制氣缸動作的電磁閥輸出接口,變頻器控制信號、以及指示燈 2個，共計 7 個輸出接口。總需 I/O 點 17 個，其中 10 個輸入接口，7 個輸出接口。 1.3.21.3.2 PLCPLC 的型號的型號 由于該材料分揀裝置的控制為開關(guān)量控制，且所需的 I/O 點數(shù)不多，因此，選擇一般的小型機(jī)即可滿足控制要求，故本系統(tǒng)選擇 PLC 機(jī)型為三菱 FX2N48MR 型。1.41.4 變頻器型號確定變頻器型號確定選用變頻器的類型，按照生產(chǎn)機(jī)械的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度

16、精度、起動轉(zhuǎn)矩的要求，決定選用那種控制方式的變頻器最合適。所謂合適是既要好用，又要經(jīng)濟(jì)，以滿足工藝和生產(chǎn)的基本條件和要求。這里我選用了三菱 FR-E700，該變頻器額定電壓等級為三相 400V，適用點擊容量 0.75KW 及以下的電動機(jī)。72 2 硬件設(shè)計硬件設(shè)計2.12.1 電源電路電源電路本系統(tǒng)的電路總電源由三相電引入，由三相漏電保護(hù)開關(guān)保護(hù)，傳送帶電機(jī)連接在變頻器上。如圖 2-1。圖 2-1 電源電路圖2.22.2 PLCPLC 的外圍接線圖的外圍接線圖 圖 2-2 PLC 外圍接線8旋轉(zhuǎn)編碼器：分揀單元使用了具有 A、B 兩相 90 相位差的通用型旋轉(zhuǎn)編碼器，用于計算工件在傳送帶上的位

17、置。編碼器直接連接到傳送帶主動軸上。該旋轉(zhuǎn)編碼器的三相脈沖采用 NPN 型集電極開路輸出，分辨率 500 線，工作電源 DC1224V。本工作單元沒有使用 Z 相脈沖，A、B 兩相輸出端直接連接到 PLC（S7-224XP AC/DC/RLY 主單元）的高速計數(shù)器輸入端。計算工件在傳送帶上的位置時，需確定每兩個脈沖之間的距離即脈沖當(dāng)量。分揀單元主動軸的直徑為 d=43 mm,則減速電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一周，皮帶上工件移動距離 L=d =3.1443=136.35 mm。故脈沖當(dāng)量 為 =L/5000.273 mm。光電傳感器：光電傳感器在本設(shè)計里被用作進(jìn)料檢測。它是利用光的各種性質(zhì)，檢測物體的有無和表面

18、狀態(tài)的變化等的傳感器，其中輸出形式為開關(guān)量的傳感器為光電式接近開關(guān)。光電式接近開關(guān)主要由光發(fā)射器和光接收器構(gòu)成。如果光發(fā)射器發(fā)射的光線因檢測物體不同而被遮掩或反射，到達(dá)光接收器的量將會發(fā)生變化，光接收器的敏感元件將檢測出這種變化，并轉(zhuǎn)換為電氣信號，進(jìn)行輸出。光纖傳感器：光纖傳感器在本設(shè)計里被用作顏色檢測。它的的基本工作原理是將來自光源的光信號經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)（如光的強(qiáng)度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等）發(fā)生變化，成為被調(diào)制的信號源，在經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)，從而鑒別物體顏色。電感傳感器：電感傳感器在本設(shè)計里被用作金屬檢

19、測。它由 LC 高頻振蕩器和放大處理電路組成。利用金屬物體在接近開關(guān)這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)頭時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流，這個渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化。由此，可識別出有無金屬物體接近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。 氣缸：三個氣缸是分別用來推出白色金屬，白色塑料，黑色物料三種不同的物料，將其推入相應(yīng)的物料倉內(nèi)。氣缸到位接近開關(guān)：三個氣缸到位接近開關(guān)分別為安裝在各分揀氣缸的前極限工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)，當(dāng)氣缸伸出到底后便會傳出相應(yīng)的信號到 PLC，通過 PLC 的程序控制來達(dá)到讓氣缸到位后再縮回的動作。綠燈：綠燈在本系統(tǒng)里為 HL1，負(fù)責(zé)在電源接通時對系統(tǒng)設(shè)備

20、正常與否的指示。紅燈：紅燈在本系統(tǒng)里為 HL2，負(fù)責(zé)在系統(tǒng)啟動后長亮提示設(shè)備正在運(yùn)行狀態(tài)。92.32.3 PLCPLC 模擬量擴(kuò)展模塊模擬量擴(kuò)展模塊 FX 系列 PLC 把 A/D、D/A 轉(zhuǎn)換功能集成于模擬量擴(kuò)展模塊內(nèi)，通過 PLC 主單元的擴(kuò)展接口實現(xiàn)連接，構(gòu)成 PLC 系統(tǒng)的整體。分揀單元 PLC 所連接的混合型模擬量模塊為FX3U-3A。模塊的電源要求為 24VDC+-10%、90mA，數(shù)字電路電源要求為 5VDC、30mA,由PLC 主單元的內(nèi)部電路供給。接線時使用電壓輸入/輸出的方式，如出現(xiàn)較大的電壓波動或有過多的電噪聲，要在相應(yīng)的位置并聯(lián)一個約 25V、0.1-0.47uF 的電

21、容。模擬和數(shù)字電路之間用光電耦合器隔離，但模擬通道之間無隔離。如圖 2-3 和 2-4 分別為模擬量輸入和輸出的接線原理圖。圖 2-3 模擬量輸入接線圖10圖 2-4 模擬量輸出接線圖2.42.4 變頻器外部接線變頻器外部接線三相電經(jīng)過空氣開關(guān) 的保護(hù)到達(dá)變頻器 變頻器上，由于新一代通用變頻器的整流器都是二極管三相橋構(gòu)成的，因此可以不考慮電源的相序；電動機(jī)接線端子為U、V、W，可按照轉(zhuǎn)向要求調(diào)整相序；變頻器上端子 2 和端子 5 為變頻器的電壓模擬量輸入輸出點。在 PLC 上接上 FX3U-3A 模擬量模塊，連上變頻器的模擬量輸入輸出點，PLC 通過 D/A 轉(zhuǎn)換向變頻器輸出模擬信號，以實現(xiàn)電

22、動機(jī)的連續(xù)調(diào)速，通過 A/D 轉(zhuǎn)換采樣變頻器的模擬輸出信號，獲得變頻器運(yùn)行頻率、輸出電流等信息。如圖 2-5 為變頻器的外部接線圖：圖 2-5 變頻器外部接線圖2.52.5 電磁閥組和氣動控制回路電磁閥組和氣動控制回路電磁閥：利用電磁線圈得電時，靜鐵芯對動鐵芯產(chǎn)生電磁力使其切換以改變氣流11方向的閥，稱為電磁控制換向閥，簡稱電磁閥。這種閥易于實現(xiàn)電氣聯(lián)合控制，能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，故得到廣泛應(yīng)用，氣動回路中通常選用二位五通電磁閥。通電時，電磁線圈得電，靜鐵芯對動鐵芯產(chǎn)生電磁力使其切換以改變氣流方向；斷電時，通過彈簧使其復(fù)位，從而達(dá)到換向的目的。 分揀單元的電磁閥組使用了三個二位五通的單電控電磁閥，

23、它們安裝在匯流板上。這三個閥分別對白色金屬，白色塑料，黑色物料推動氣缸的氣路進(jìn)行控制，改變各自的動作狀態(tài)。這里的氣動控制回路如圖 2-6 所示。圖 2-6 氣動控制回路圖123 3 軟件設(shè)計軟件設(shè)計3.13.1 分揀程序設(shè)計分揀程序設(shè)計3.1.13.1.1 I/OI/O 分配表分配表根據(jù)所選擇的 PLC 機(jī)型，對 PLC 的 I/O 點分配編號，系統(tǒng)的 I/O 分配表如下表 3-1所示，通過 I/O 的連接，即可實現(xiàn) PLC 對分揀裝置的控制。 表 3-1 I/O 分配表輸入輸出X3光電傳感器Y0電機(jī)正轉(zhuǎn)X4電感傳感器Y4氣缸 1X5光纖傳感器Y5氣缸 2X7氣缸 1 到位接近開關(guān)Y6氣缸 3

24、X10氣缸 2 到位接近開關(guān)Y10綠燈X11氣缸 3 到位接近開關(guān)Y11紅燈X12停止按鈕X13啟動按鈕X0旋轉(zhuǎn)編碼器輸入 AX1旋轉(zhuǎn)編碼器輸入 B3.1.23.1.2 編程思路及程序流程圖編程思路及程序流程圖根據(jù)分揀系統(tǒng)的工作要求，確定其工作具體流程，以便于梳理編程思路。 接通電源，入料口的光電傳感器檢測料倉是否有料，當(dāng)料倉有料時，電機(jī)啟動，傳送帶開始運(yùn)行。經(jīng)過光纖傳感器和電感傳感器檢測確定物料為何屬性，然后繼續(xù)傳送到分揀區(qū)域。如果工件為白色芯金屬件，則該工件到達(dá) 1 號滑槽中間時，傳送帶停止，氣缸推出，工件被推到 1 號槽中，氣缸縮回；如果工件為白色芯塑料，則該工件到達(dá) 2 號滑槽中間時，

25、傳送帶停止，氣缸推出，工件被推到 2 號槽中，氣缸縮回；如果工件為黑色芯，則該工件到達(dá) 3 號滑槽中間時，傳送帶停止，氣缸推出，工件被推到 3 號槽中，氣缸縮回。13根據(jù)上述分揀工作的流程得到程序流程圖如圖 3-2 所示。3.1.33.1.3 啟動停止程序啟動停止程序如圖 3-3 所示為啟動停止程序，當(dāng)按下啟動按鈕 X13，標(biāo)志位 M0 得電并自鎖，MO常開點閉合，只要放料使 X3 常開點閉合，計時器 T0 開始計時，計時完畢常開點 T0 閉圖 3-2 程序流程圖閉合，傳送帶電機(jī) T0 啟動，分揀工作開始；當(dāng)按下停止按鈕 X12，標(biāo)志位 M1 得電自鎖，M1 常閉點斷開，不會干擾到正在進(jìn)行的分

26、揀工作，而再次放料將無法啟動分揀工作。14圖 3-3 啟動停止程序3.1.43.1.4 指示燈程序指示燈程序如圖 3-4 所示為指示燈程序,當(dāng)氣缸都縮回時，限位開關(guān)沒有被觸動，常閉點X7,X10,X11 閉合，標(biāo)志位 M99 得電，常開點 M99 閉合，指示燈 Y12 長亮。當(dāng)有氣缸沒有縮回，限位開關(guān)被觸動，常閉點 X7,X10,X11 有位置斷開，標(biāo)志位M99 未得電，常開點 M99 未閉合，常閉點 M99 導(dǎo)通，指示燈 Y12 已 1HZ 頻率閃爍。當(dāng)啟動后，標(biāo)志位 M100 得電，常開點 M100 閉合，指示燈 Y13 長亮。15圖 3-4 為指示燈程序3.1.53.1.5 分揀程序分揀

27、程序如圖 3-5 所示為分揀程序，當(dāng)物料經(jīng)過光纖傳感器和電感傳感器時，如果物料為金屬物件，則 X4 閉合，M2 置位 1；如果物料為白色物件，則 X5 閉合，M3 置位 1，以此確定物料的屬性。當(dāng)物料為白色金屬物件，M2 和 M3 置位 1，M2 和 M3 常開點閉合，當(dāng)物件到達(dá)白色金屬物料倉位置，Y4 置位 1，氣缸 1 打出到底，將物料推置倉內(nèi)，同時氣缸觸到限位開關(guān) X7，X7 常開點閉合，將 Y4 復(fù)位 0，氣缸 1 縮回。當(dāng)物料為白色塑料物件， M3 置位 1， M3 常開點閉合，當(dāng)物件到達(dá)白色金屬物料倉位置，Y5 置位 1，氣缸 2 打出到底，將物料推置倉內(nèi)，同時氣缸觸到限位開關(guān)X1

28、0，X10 常開點閉合，將 Y5 復(fù)位 0，氣缸 2 縮回。當(dāng)物料為黑色物件， M3 常閉點接通，當(dāng)物件到達(dá)黑色物料倉位置，Y6 置位 1，氣缸 3 打出到底，將物料推置倉內(nèi)，同時氣缸觸到限位開關(guān) X11，X11 常開點閉合，將 Y6復(fù)位 0，氣缸 3 縮回。16圖 3-5 分揀程序3.23.2 模擬量調(diào)速設(shè)計模擬量調(diào)速設(shè)計3.2.13.2.1 變頻器參數(shù)設(shè)置變頻器參數(shù)設(shè)置 根據(jù)任務(wù)要求對變頻器參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)置。將“Pr73”的參數(shù)設(shè)置為“1” 。將端子 2 的模擬量輸入規(guī)格改為 0-5V。將“Pr7”參數(shù)設(shè)置為“0.1” 。設(shè)定其電機(jī)加速所需的時間為 0.1S。將“Pr8”參數(shù)設(shè)置為“0.1

29、” 。設(shè)定其電機(jī)減速所需的時間為 0.1S。3.2.23.2.2 模擬量調(diào)速程序設(shè)計模擬量調(diào)速程序設(shè)計D8262 為電壓模擬量輸入通道，MOV 指令為賦值指令，把 D10 的值賦入 D8262，根據(jù)模擬量輸入的不同值輸入相應(yīng)的頻率以達(dá)到不同的頻率。在這里通過按鈕操作次數(shù)來操控電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，當(dāng)按下一次啟動按鈕時，M50 導(dǎo)通，會往 D10 里賦值 K400，即會使傳送帶電機(jī)以大約 10HZ 頻率運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)按下兩次啟動按鈕時，計數(shù)器 C0 得電，常開點 C0 閉合，M51 導(dǎo)通，會往 D10 里賦值 K600，即會使傳送帶電機(jī)以大約 15HZ 頻率運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)按下三次啟動按鈕時，計數(shù)器 C1 得電，常開

30、點 C1 閉合，M52 導(dǎo)通，會往 D10 里賦值 K800，即會使傳送帶電機(jī)以大約 20HZ 頻率運(yùn)轉(zhuǎn)。 如圖 3-6 為模擬量調(diào)速程序。17圖 3-6 模擬量調(diào)速程序4 4 控制系統(tǒng)的調(diào)試控制系統(tǒng)的調(diào)試在軟硬件設(shè)計完成后，應(yīng)進(jìn)行調(diào)試工作，因為在程序設(shè)計過程中，難免會有疏漏的地方，因此，在將 PLC 連接到現(xiàn)場設(shè)備之前，必須進(jìn)行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時，也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期，另外一些硬件如傳感器，在使用前也應(yīng)事先調(diào)試好。4.14.1 硬件調(diào)試硬件調(diào)試 4.1.14.1.1 傳感器的調(diào)試傳感器的調(diào)試 在通電狀態(tài)下，在傳感器下方的輸送帶上，放置不同屬性的器件，觀察指

31、示燈發(fā)光，確認(rèn)傳感器的好壞，并根據(jù)實際運(yùn)行時所需位置，對傳感器位置進(jìn)行調(diào)整。 4.1.24.1.2 氣缸的調(diào)節(jié)氣缸的調(diào)節(jié) 用電磁閥上的手動換向按鈕驗證各個推料氣缸的初始和動作位置是否正確。將氣源送上，調(diào)節(jié)氣動閥氣源管上的螺栓就可以調(diào)節(jié)氣動閥的動作力度，將手放到氣缸前感受氣缸力度，直到氣動閥的動作力度合適為止，確保氣缸動作時無沖擊、18無卡滯現(xiàn)象。觀察氣缸伸出長度，確保氣缸整個伸出，才能確保氣缸將物料完全推入物料倉并觸到行程開關(guān)。如果氣缸伸出不夠，則要檢查具體氣泵氣壓不夠?qū)е職飧谉o法完全伸出，還是氣路漏氣導(dǎo)致的氣壓不足，亦或是氣缸本身出現(xiàn)了損壞。4.24.2 軟件模擬調(diào)試軟件模擬調(diào)試 將所編寫的

32、梯形圖程序進(jìn)行編譯，通過上下位機(jī)的連接電纜把程序下載到 PLC 中。剛編好的程序難免有這樣那樣的錯誤或缺陷，為了及時發(fā)現(xiàn)和消除程序中的錯誤，減少系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試的工作量，確保系統(tǒng)在各種正?；虍惓Ｇ闆r下都能做出正確響應(yīng)，需要進(jìn)行離線測試，即不將 PLC 的輸出接到設(shè)備上。按照要求在指定的輸入端輸入信號，觀察輸出指示燈的狀態(tài)，如果輸出不符合要求，則要查找原因，將其排除。按下模擬開始按鈕，進(jìn)入模擬調(diào)試模式。如圖 4-1。圖 4-1 模擬開始按鈕首先進(jìn)行指示燈程序調(diào)試，模擬連通電源，然后分別對氣缸的三個限位開關(guān)的常閉點進(jìn)行強(qiáng)制斷開，觀察指示燈是否按照設(shè)計要求長亮或閃爍。然后模擬按下開始按鈕下料傳感器模擬得

33、到信號，觀察傳送帶電機(jī)是否能夠正常啟動。電機(jī)啟動后開始模擬放料，給顏色傳感器和金屬傳感器給上不同信號，觀看程序是否能夠順利完成分揀流程。最后要注意在分揀工作完成后，程序是否能夠正常對各信號進(jìn)行復(fù)位工作，以便下一輪放料分揀工作。反復(fù)模擬各種物料，保證程序的可靠性。4.34.3 整體實物調(diào)試整體實物調(diào)試將設(shè)備接入 PLC，進(jìn)行聯(lián)機(jī)測試，看是否滿足要求，如果不滿足要求，可通過綜合調(diào)整軟件和硬件系統(tǒng)，直到滿足要求為止。將 PLC，變頻器，氣缸等整個系統(tǒng)連接完畢，然后將電腦連上 PLC，將程序?qū)懭隤LC。將系統(tǒng)的所有設(shè)備接通電源后，PLC 在計算機(jī)的監(jiān)視下進(jìn)行分揀調(diào)試。首先觀察指示燈 HL1 在設(shè)備準(zhǔn)備正常的情況下是否能正常長亮，然后可以主動將氣缸推出后再開啟電源，模擬在設(shè)備未準(zhǔn)備好的情況，觀察指示燈 HL1 是否按照要求閃爍，指示燈HL1 調(diào)試完畢后將設(shè)備歸位至正常狀態(tài)，然后按下啟動按鈕，觀察指示燈 HL2 是否有常亮。直至指示燈調(diào)試完畢后開始下一步分揀調(diào)試。將物料放入，觀察傳送帶是否正常啟動，然后依次放上白色金屬物料，白色塑料19物料，黑色物料，查看