機(jī)電一體化技術(shù)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)基于PLC控制的大小球分揀系統(tǒng)

1、衢州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課 題 名 稱 基于PLC控制的大小球分揀系統(tǒng) 院 別： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級： 09機(jī)電一體化技術(shù)（3）學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 二O一一年 月附表1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評分表系別：機(jī)電工程專業(yè)：機(jī)電一體 化班級：（三）姓名：溫杲課題名稱基于PLC的分揀機(jī)械手自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評分指導(dǎo)教師評語：指導(dǎo)教師評分（百分制）指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日評閱教師評分評閱教師評語：評閱教師評分（百分制）評閱教師簽字： 年 月 日答辯小組評分答辯組長評語：答辯小組評分（百分制）答辯組長簽字：年 月 日成績評定指導(dǎo)教師（40%）評閱教師（20%）答辯小

2、組（40%）綜合成績百分制五級分制專業(yè)機(jī)電一體化班級（三）學(xué)生姓名 溫杲同組學(xué)生姓名李杰，翁顏雄，尹溫堅(jiān)，過武新，勞益鋒，吳宏敏，溫杲課題名稱基于PLC的分揀機(jī)械手自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求一、 畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)課題的主要內(nèi)容、任務(wù)和目標(biāo)、基本要求等：主要內(nèi)容：（1） 熟悉PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) （2） 了解PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（3） 熟悉PLC在大小球分選系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)（4） 熟悉大小球分選系統(tǒng)的PLC程序主要任務(wù)： 在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)中，程序控制無所不在，PLC是主要控制設(shè)備，其應(yīng)用范圍及其廣泛。熟練PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)，不僅是對熱自專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識(shí)與技能的綜合訓(xùn)練，而且也極大鍛煉了學(xué)生對工

3、業(yè)現(xiàn)場中程序控制設(shè)備及系統(tǒng)的獨(dú)立維護(hù)及設(shè)計(jì)能力，為學(xué)生將來從事熱控專業(yè)工作奠定非常實(shí)際的雄厚的基礎(chǔ)主要目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：1）介紹所使用PLC及控制系統(tǒng)所涉及其它設(shè)備的基本情況。2）、分析所設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的控制對象的詳細(xì)工藝流程。3）、確定I/O表。4）、設(shè)計(jì)硬件構(gòu)成及接線。5）、設(shè)計(jì)PLC控制程序。6）、整理技術(shù)資料，編寫使用說明書。7）、依照上述要求撰寫畢業(yè)論文。技能目標(biāo)：1）工業(yè)領(lǐng)域程序控制系統(tǒng)方案的實(shí)現(xiàn)。2）用PLC設(shè)計(jì)現(xiàn)場中該類控制系統(tǒng)。情感目標(biāo)：1）培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一半工程技術(shù)問題的獨(dú)立工作能力，拓展和深化學(xué)生的知識(shí)。2）培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握

4、工程設(shè)計(jì)的一半程序規(guī)范和方法。3）培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想和使用技術(shù)資料，國家標(biāo)準(zhǔn)等手冊，圖冊工具書進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。4）培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本 工作態(tài)度本態(tài)度本本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法?；竟ぷ髁恳笤谕瓿僧厴I(yè)論文之前需要在崗位實(shí)習(xí)3個(gè)月，對PLC進(jìn)行診斷與分析能力，同時(shí)掌握PLC機(jī)械手的伸縮，升降，吸住和放下等生產(chǎn)技能，傳送機(jī)分揀貨物裝置可分別檢出大、小鐵球，放入相應(yīng)的箱子中，控制系統(tǒng)采用PLC控制，機(jī)械手設(shè)手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式，可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行工作方式轉(zhuǎn)換，并且達(dá)到一定的熟練程度與崗位適應(yīng)能力

5、。進(jìn)度計(jì)劃起止時(shí)間工作內(nèi)容12月19日-1月10日：1月11日-1月25日：1月26日-2月10日：2月11日-2月26日：2月27日-3月3日：3月4號(hào)-3月17日： 3月18日-3月31日：4月1日-4月14日：4月15日-4月28日：4月29日-5月20日：查閱、收集相關(guān)技術(shù)資料，完成開題報(bào)告。據(jù)設(shè)計(jì)要求，制定總體設(shè)計(jì)規(guī)劃，擬定論文提綱。執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？刂埔蠓治??？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)。選擇合適的PLC、I/O點(diǎn)數(shù)分配。PLC程序設(shè)計(jì)。完成論文的修訂工作，制作幻燈片。準(zhǔn)備答辯。 參考文獻(xiàn) 1、PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用廖常初2.可編程控制器及應(yīng)用廖常初3、電力拖動(dòng)控制線路勞動(dòng)部培訓(xùn)司編寫4、

6、計(jì)算機(jī)輔助制造李德慶1宋德玉可編程序控制器原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)北京.冶金工業(yè)出版社1999 5、 陳金華.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)北京電子工業(yè)出版社19936、浙江大學(xué)羅克韋爾自動(dòng)化技術(shù)中心可編程控制器系統(tǒng)浙江浙江大學(xué)出版社1999 7、謝克明、夏路易可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì)北京電子工業(yè)出版社20028、李樹雄可編程序控制器原理及應(yīng)用教程北京北京航空航天大學(xué)20039、何仿山可編程序設(shè)計(jì)范例大全上海同濟(jì)大學(xué)出版社199710、黃明琦、王福平可編程序控制器重慶重慶大學(xué)出版社200311、齊從謙、王士蘭plc技術(shù)及應(yīng)用北京機(jī)械工業(yè)出版社200012、袁任光可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例廣州華南理工

7、大學(xué)出版社199613、黃大雷、吳庚審可編程控制器及其應(yīng)用北京人民交通出版社1992基于PLC的物料分揀機(jī)械手自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：關(guān)鍵問題：目前，自動(dòng)分揀系統(tǒng)在生產(chǎn)工業(yè)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，該系統(tǒng)主要有機(jī)械手的運(yùn)用和plc的步進(jìn)指令編程。而自動(dòng)分揀系統(tǒng)的軟件編程是這設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，關(guān)系著整個(gè)系統(tǒng)的成敗。本文正是以基于機(jī)械手中電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)為研究對象，并結(jié)合plc軟件編程控制進(jìn)行了一系列研究，最終提出了一整自動(dòng)分揀機(jī)plc控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，并進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。目的：本文主要針對生產(chǎn)線上的自動(dòng)化設(shè)計(jì)了一個(gè)分揀機(jī)械手，該機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的伸縮，升降，吸住和放下等動(dòng)作，傳送機(jī)分揀貨物裝置可分別檢出大、小鐵球

8、，放入相應(yīng)的箱子中，控制系統(tǒng)采用PLC控制，機(jī)械手設(shè)手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式，可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行工作方式轉(zhuǎn)換。意義：隨著工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)械化進(jìn)程的加速，自動(dòng)控制正在逐步取代傳統(tǒng)的人工控制， 自動(dòng)分揀系統(tǒng)就是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，它能部分地代替人工操作；能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來完成工件的傳送和裝卸；廣泛的應(yīng)用機(jī)械手，可以逐步改善勞動(dòng)條件，更強(qiáng)與可控的生產(chǎn)能力，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，消除枯燥無味的工作，節(jié)約勞動(dòng)力，提供更安全的工作環(huán)境，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少勞動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，提高機(jī)床，減少工藝過程中的工作量及降低停產(chǎn)時(shí)間和庫存，顯著地提高勞動(dòng)

9、生產(chǎn)率，提高企業(yè)競爭力，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。（1）.機(jī)械手的運(yùn)轉(zhuǎn)方面：1）如何實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的上升，下降等操作；2）機(jī)械手如何能夠?qū)a(chǎn)品分揀出來。以上這些都將給我們的設(shè)計(jì)帶來難度（2）plc的步進(jìn)指令編程方面：1）首先要把整個(gè)控制過程按任務(wù)要求分解，如何畫出機(jī)械手系統(tǒng)控制過程的流程圖；2）分配，確定狀態(tài)器元件，弄清每個(gè)被分配狀態(tài)器的功能；3）如何編寫程序設(shè)計(jì)方案（1）據(jù)控制要求，分析控制系統(tǒng)，完成系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。 （2）搭建實(shí)際電路或借助PLC實(shí)驗(yàn)箱完成調(diào)試12月19日-1月10日：查閱、收集相關(guān)技術(shù)資料，完成開題報(bào)告。1月11日-1月25日：據(jù)設(shè)計(jì)要求，制定總體設(shè)計(jì)規(guī)劃，

10、擬定論文提綱。1月26日-2月10日：執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2月11日-2月26日：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2月27日-3月3日：控制要求分析。3月4號(hào)-3月17日：控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3月18日-3月31日：選擇合適的PLC、I/O點(diǎn)數(shù)分配。4月1日-4月14日：PLC程序設(shè)計(jì)。4月15日-4月28日：完成論文的修訂工作，制作幻燈片。4月29日-5月20日：準(zhǔn)備答辯。1 廖常初主編.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用. 機(jī)械工業(yè)出版社,20042 簡明維修電工手冊 機(jī)械工業(yè)出版社,19933 趙金榮主編.可編程序控制器原理及應(yīng)用 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院4 易傳祿主編.可編程序控制器應(yīng)用指南上海科普出版社5 方承遠(yuǎn)主編.工廠電氣控制技術(shù) 機(jī)

11、械工業(yè)出版社6 王永華主編.現(xiàn)代電氣及可編程技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社7 湯以范主編.電氣與可編程序控制器技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社目錄摘要I第一章 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)11.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和內(nèi)容。11.2 11.2.1 性能與任務(wù)相適應(yīng)11.2.2 PLC的處理速度應(yīng)滿足時(shí)實(shí)控制的要求21.2.3 PLC應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、機(jī)型系列應(yīng)統(tǒng)一2第二章 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32.1 按鈕和行程開關(guān)的選擇3按鈕的選擇原則：3行程開關(guān)的選擇：32.2接近開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、刀開關(guān)的選擇3接近開關(guān)的選擇：3轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇：42.2.3 刀開關(guān)的選擇：42.3時(shí)間繼電器、接觸器的選擇4時(shí)間繼電器的選擇

12、：4接觸器的選擇：42.4熔斷器、電動(dòng)機(jī)的選擇5熔斷器的選擇：5電動(dòng)機(jī)的選擇：52.5電磁閥的選擇5第三章 PLC在大小球分選系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)63.1系統(tǒng)的功能63.2分撿大小球系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)63.3分撿大小球系統(tǒng)的工作原理73.4分撿大小球系統(tǒng)的輸入/輸出地址及定時(shí)器分配73.5分撿大小球的設(shè)計(jì)思想83.6分揀大小球控制系統(tǒng)的接線圖9第四章 大小球分選系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì)94.1狀態(tài)流程圖94.2 其梯形圖如下11第五章 總結(jié)17致謝18參考文獻(xiàn)19摘 要機(jī)械手的積極作用正日益為人們所認(rèn)識(shí)，其一，它能部分地代替人的勞動(dòng)并能達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來完成工件的傳送。因?yàn)?，它能大?/p>

13、地改善工人的勞動(dòng)條件，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。因此，受到各先進(jìn)單位的重視并投入了大量的人力物力加以研究和應(yīng)用。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲的場合，應(yīng)用得更為廣泛。在我國，近代幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的成果，受到各工業(yè)部門的重視。本課題擬開發(fā)物料搬運(yùn)機(jī)械手，采用的德國西門子S7-200系列PLC，對機(jī)械手的上下、左右以及抓取運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。我們利用可編程技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的硬件裝置，控制機(jī)械手完成各種動(dòng)作。 關(guān)鍵詞：機(jī)械手、 PLC、 大小球第一章 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試等內(nèi)容。本課程設(shè)計(jì)著重在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)

14、。1.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和內(nèi)容。PLC的選擇除了應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)的要求外，還應(yīng)著重考慮產(chǎn)品的技術(shù)支持與售后服務(wù)等情況。最大限度地滿足被控對象或產(chǎn)生過程的控制要求。對于一些原來用繼電接觸器線路不易實(shí)現(xiàn)的要求，使用PLC后，將很容易實(shí)現(xiàn)。在滿足控制要求前提下，力求使控制簡單、經(jīng)濟(jì)、操作和維護(hù)方便。對一些過去較為繁瑣的控制可利用PLC的特點(diǎn)加以簡化，通過內(nèi)部程序化外部接線及操作方式。保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。同時(shí)采取“軟件兼施”的辦法?？紤]到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，選擇PLC容量及I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有裕量。一個(gè)系統(tǒng)完成后，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)一些原來沒有考慮到的問題，或者新提出的問題 ，如果事先留

15、有裕量。則PLC系統(tǒng)極易修改。同時(shí)對日后系統(tǒng)工藝的變更提供方便。當(dāng)然對于不同的用戶，要求的側(cè)重點(diǎn)不同，設(shè)計(jì)的原則也應(yīng)有所區(qū)別，如果以提高產(chǎn)品和安全為目標(biāo)，則應(yīng)將系統(tǒng)可靠性放在設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，設(shè)置考慮采取冗余控制系統(tǒng)；如果要求系統(tǒng)改善信息管理，則應(yīng)將系統(tǒng)通信能力與總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)加以強(qiáng)化；如果系統(tǒng)工藝經(jīng)常變更，則事先充分考慮。1.2 PLC的選型 在滿足控制要求的前提下，選型時(shí)應(yīng)選擇最佳的性能價(jià)格比，具體考慮以下幾點(diǎn)。1.2.1 性能與任務(wù)相適應(yīng)對于開關(guān)量控制系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)對控制要求不高時(shí)，可選用小型PLC（如西門子公司S7-200系列PLC或OMON公司系列CPM1A/CPM2A型PLC）就能滿足

16、要求，如對小型泵的順序控制、單臺(tái)機(jī)械的自動(dòng)控制等。對于以開關(guān)量控制為主，帶有部分模擬量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，如對工業(yè)生產(chǎn)中常遇到的溫度、壓力、流量、液位等連續(xù)量的控制，應(yīng)選用帶有A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和帶有D/A轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊，配接相應(yīng)的傳感器、變送器和驅(qū)動(dòng)裝置，并且選擇運(yùn)算功能較強(qiáng)的中小型PLC，如西門子公司的S7-300系列PLC或OMRON公司的COM/CQM1H型PLC。對于比較復(fù)雜的中大型控制系統(tǒng)，如閉環(huán)控制、PID調(diào)節(jié)、通信聯(lián)信網(wǎng)4等，可選用中大型PLC（如西門子公司的S7-400系列PLC或OMRON公司的C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1等PLC）。當(dāng)

17、系統(tǒng)的各個(gè)控制對象分布在不同的地域時(shí)，應(yīng)根據(jù)各部分的具體要求來選擇PLC，一組成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。1.2.2 PLC的處理速度應(yīng)滿足時(shí)實(shí)控制的要求PLC工作時(shí)，從輸入信號(hào)控制存在著滯后現(xiàn)象，即輸入量的變化，一般要在12個(gè)掃描周期之后才能反映到輸出端，這對于一般工業(yè)控制是允許的。但有些設(shè)備的實(shí)時(shí)性要求教高，不允許有教大的滯后時(shí)間。例如，PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在幾十到幾千點(diǎn)范圍內(nèi)，這時(shí)用戶應(yīng)用程序的長短對系統(tǒng)的響應(yīng)速度會(huì)有較大的差別。滯后時(shí)間應(yīng)控制在幾十毫秒之內(nèi)，應(yīng)小于普通繼電器的動(dòng)作時(shí)間。1.2.3 PLC應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、機(jī)型系列應(yīng)統(tǒng)一PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。整體式結(jié)構(gòu)把PLC的I

18、/O和CPU放在一塊電路板上，省去插接環(huán)節(jié)，體積小，每一I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，適用于工藝過程比較穩(wěn)定、控制要求比較簡單的系統(tǒng)。模塊式PLC的功能擴(kuò)展，I/O點(diǎn)數(shù)的增減，輸入與輸出點(diǎn)數(shù)的比例，都比整體式靈活。維修更換模塊、判斷與處理故障快方便，適用于工藝過程變化教多、控制要求復(fù)雜的系統(tǒng)。在使用時(shí)，應(yīng)按實(shí)際具體情況進(jìn)行選擇。 結(jié)合以上幾點(diǎn)，在設(shè)計(jì)PLC機(jī)械手在大小球分選系統(tǒng)中用的PLC的選型為西門子S7-200系列的可編程控制器。第二章 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 按鈕和行程開關(guān)的選擇按鈕的選擇原則：(1)根據(jù)使用場合，選擇控制按鈕的種類，如開啟式，防水式，緊急式等。(2)根據(jù)用途，

19、選用合適的型式，如鑰匙式，緊急試，帶燈式等。(3)按控制回路的要求，確定不同的按鈕數(shù)，如單鈕，雙鈕，三鈕，多鈕等。(4)按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求選擇按鈕及指示燈的顏色行程開關(guān)的選擇：行程開關(guān)的分類：直動(dòng)式，滾動(dòng)式和微動(dòng)式三種。直動(dòng)式行程開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但容易燒蝕觸頭。滾動(dòng)式行程開關(guān)克服了直動(dòng)式行程開關(guān)的缺點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格也較高，所以選擇微動(dòng)式行程開關(guān)體積小，動(dòng)作靈敏，適用于小型機(jī)構(gòu)中使用。 2.2接近開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、刀開關(guān)的選擇接近開關(guān)的選擇：接近開關(guān)是一種對接近它的物體有“感知”能力的元件位移傳感器，利用傳感器對接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的，當(dāng)有物體移

20、向接近開關(guān)，并接近到一定距離時(shí)，位移傳感器才有“感知”，開關(guān)才會(huì)動(dòng)作。在設(shè)計(jì)中，接近開關(guān)SBO用于檢測是否有球，SB1SB5分別用于傳送機(jī)械手上下左右運(yùn)動(dòng)的定位。 接近開關(guān)分為霍爾接近開關(guān)，超聲波接近開關(guān)，高頻振蕩式接近開關(guān)，霍爾接開關(guān)用于檢測磁場，一般用磁場鋼作為被檢測體。超聲波接近開關(guān)適用檢測不能或不可觸及的目標(biāo)，其控制功能不受聲、電、關(guān)等因素干擾，檢測物體可以是固體、液體、或粉末狀態(tài)的物體，只要能反射波用的電子裝置及調(diào)節(jié)檢測范圍用的程控橋式開關(guān)等幾個(gè)部分組成，高頻振蕩式接近開關(guān)用于檢測各種金屬，主要由高頻振蕩器，集成電路晶體管放大器和輸出器三部分組成。轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇：轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多檔位

21、，多觸點(diǎn)，能夠控制多回路的主令電器，可以用于控制小容量電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、換向、調(diào)速、正反轉(zhuǎn)控制等，常用的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有LW2、LW5、LW6、LW8等系列，在設(shè)計(jì)機(jī)械手大小球分選系統(tǒng)中操作方式有手動(dòng)，單周期，連續(xù)。2.2.3 刀開關(guān)的選擇：刀開關(guān)是一種手動(dòng)電器，為了簡單，方便，選擇HD型單投刀開關(guān)，分為1級，2級，3級。2.3時(shí)間繼電器、接觸器的選擇時(shí)間繼電器的選擇：時(shí)間繼電器在控制電路中用于時(shí)間的控制，有JS23，JS27A，JSK，7PR，SS18等系列的時(shí)間繼電器。接觸器的選擇：接觸器的選型要求：（1）根據(jù)負(fù)載性質(zhì)選擇接觸器類別，一般交流負(fù)載選擇交流接觸器，直流負(fù)載選擇直流接觸器。（2）根據(jù)

22、被控電路電流大小和使用類別選擇接觸器的額定電流。（3）根據(jù)被控電路電壓等級來選擇接觸器的額定電壓。（4）根據(jù)控制電路的電壓等級選擇接觸器線圈的額定電壓。2.4熔斷器、電動(dòng)機(jī)的選擇熔斷器的選擇：熔斷器在電路中主要起短路保護(hù)作用，用于保護(hù)線路，熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，使用維護(hù)方便，價(jià)格低廉，分?jǐn)嗄芰^高，限流能力良好等優(yōu)點(diǎn)，熔斷器有NT、RT、RL、RLS2、FA4等型式的熔斷器，RT系列為有填封閉管式熔斷器，可在500V以下交流系統(tǒng)中作過載及短路保護(hù)用，這種熔斷器為螺栓連接，可直接連在母線排上，尤其適合開關(guān)熔斷器組選用，RT15型熔斷器最大額定電流400A，額定分?jǐn)嗄芰?00KA。電

23、動(dòng)機(jī)的選擇：電動(dòng)機(jī)是選交流的，而電動(dòng)機(jī)分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩大類，異步電動(dòng)機(jī)主要用作電動(dòng)機(jī)，去拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械。由于異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造，使用方便，運(yùn)行可靠，成本低廉，效率較高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中，異步電動(dòng)機(jī)用于拖動(dòng)中小型軋鋼設(shè)備，各種金屬切削機(jī)床，輕工機(jī)械和礦山機(jī)械等；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，異步電動(dòng)機(jī)用于拖動(dòng)水泵，粉碎機(jī)以及其他農(nóng)副產(chǎn)品的加工機(jī)械；在民用電器方面的電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)等也都是用異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的。2.5電磁閥的選擇國內(nèi)外的電磁閥從原理上分為三大類(即：直動(dòng)式、分步童先導(dǎo)式)，而從閥瓣結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六個(gè)分支小類(直動(dòng)膜片

24、結(jié)構(gòu)、分步重片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜式結(jié)構(gòu)、直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、分步直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu))。第三章 PLC在大小球分選系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的功能為實(shí)現(xiàn)大小球的分撿控制，所設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序必須實(shí)現(xiàn)以下主要功能：1）該系統(tǒng)可完成大小球的自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)運(yùn)送和自動(dòng)到大球缸和小球缸釋放對應(yīng)的球。2）該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的多種工作方式。3）該系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)，撿球裝置必須復(fù)位。3.2分撿大小球系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由下圖所示，分撿大小球控制系統(tǒng)主要由各種限位開關(guān)，撿球裝置，橫梁，各種球缸組成，其中撿球裝置內(nèi)部有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)控制撿球平板裝置上升和下降，一臺(tái)控制撿球裝置在橫梁上左行和右行。3.3分撿大小球系統(tǒng)的工作原理當(dāng)撿球裝置

25、停在左極限SB3處時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕SB0，撿球裝置下降撿球平板，當(dāng)下降的撿球平板碰到下限開關(guān)SB2時(shí)，停止下降，撿球裝置給平板處的電磁線圈（KM）通電，撿球平板產(chǎn)生電磁吸力吸住鋼球，此時(shí)壓力感應(yīng)器用來判斷是吸住的大球還是小球，如果壓力感應(yīng)器的輸出Y1斷開，說明吸住的是小球，而Y1如是閉合的，則說明吸住的是大球。當(dāng)吸住鋼球后，撿球平板上升，碰到上限開關(guān)后開始右行，SB4為小球位限位開關(guān)，SB5為大球位限位開關(guān)，在右行的過程中，如果吸住的是大球，則要到碰到SB5才停止右行，下降到下限開關(guān)位置，斷電釋放鋼球，然后上升到上限開關(guān)位置停止上升，開始左行，碰到左極限停止左行；而如果是吸住的小球，則在右行的

26、時(shí)候碰到SB4就停止右行，下降到下限開關(guān)出停止下行，斷電釋放鋼球，然后上升到上極限位置停止上升，開始左行，到左極限停止左行，重新開始新一輪撿球過程，如此反復(fù)執(zhí)行。（吸球時(shí)間為2s，釋放球時(shí)間也為2s）3.4分撿大小球系統(tǒng)的輸入/輸出地址及定時(shí)器分配3.5分撿大小球的設(shè)計(jì)思想1) 當(dāng)輸送機(jī)處于起始位置時(shí)，上限位開關(guān)和左限位開關(guān)被壓下，極限開關(guān)斷開。2) 啟動(dòng)裝置后，撿球裝置下行，一直到極限開關(guān)閉合。此時(shí)。若碰到的是小球，則壓力傳感器仍為斷開狀態(tài)；若碰到的是大球，則壓力傳感器閉合狀態(tài)。3) 吸起小球后，則撿球裝置向上行，碰到上限位開關(guān)后，撿球裝置向右行；碰到右限位開關(guān)（小球的右限位開關(guān)）后，再向下

27、行，碰到下限位開關(guān)后，將小球釋放到小球箱里，然后返回到原位。4) 如果吸起的是大球，撿球裝置右行碰到另一個(gè)右限位開關(guān)（大球的右限位開關(guān)）后，再向下行，碰到下限位開關(guān)后，將大球釋放到小球箱里，然后返回到原位。3.6分揀大小球控制系統(tǒng)的接線圖第四章 大小球分選系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì)4.1狀態(tài)流程圖當(dāng)按下SM0.1時(shí)，S0.0得電，如果轉(zhuǎn)換條件滿足，S0.1得電撿球裝置下降撿球平板，當(dāng)下降的撿球平板碰到下限開關(guān)SB2時(shí)，S0.2得電，停止下降，撿球裝置給平板處的電磁線圈（KM）通電，撿球平板產(chǎn)生電磁吸力吸住鋼球，此時(shí)壓力感應(yīng)器I0.4用來判斷是吸住的大球還是小球，如果壓力感應(yīng)器I0.4的輸出斷開，說明

28、吸住的是小球，而如是閉合的，則說明吸住的是大球。當(dāng)吸住鋼球后，S0.3得電撿球平板上升，碰到上限開關(guān)后開始右行，I0.5為小球位限位開關(guān)，I0.6為大球位限位開關(guān)，在右行的過程中，如果吸住的是大球，S0.6得電，則要到碰到I0.6才停止右行，S0.7得電，下降到下限開關(guān)位置，S1.0得電，斷電釋放鋼球，然后S1.0得電上升到上限開關(guān)位置停止上升，S1.2得電，開始左行，碰到左極限停止左行；而如果是吸住的小球，則在右行的時(shí)候碰到I0.5就停止右行，S0.7得電，下降到下限開關(guān)出停止下行，S1.0得電，斷電釋放鋼球，然后上升到上極限位置停止上升，S1.2得電，開始左行，到左極限停止左行，吸球時(shí)間T

29、37為2s，釋放球時(shí)間T38也為2s）當(dāng)將旋鈕開關(guān)I1.0后，系統(tǒng)由開始撿球到放球，返回再次開始撿球，如此循環(huán)不斷的進(jìn)行撿球和放球的過程，直到按下停止按鈕，系統(tǒng)才停下來不工作。當(dāng)系統(tǒng)在連續(xù)運(yùn)行時(shí)，停止方式有兩種，一種是正常停止：就是按下停止按鈕后，系統(tǒng)要將整個(gè)周期剩下的步驟全部進(jìn)行完，然后回到原點(diǎn)才停止工作。另外一種是緊急停止：就是用來處理緊急情況下來及時(shí)停止整個(gè)系統(tǒng)工作的，一按緊急停止，系統(tǒng)立刻停止，不管已經(jīng)工作到什么位置。4.2 其梯形圖如下第五章 總結(jié)短短一個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要告一段落，縱觀整個(gè)設(shè)計(jì)過程，可以說在這一過程中我的收獲很大，充分認(rèn)識(shí)到自己的薄弱環(huán)節(jié)，通過理論分析與實(shí)踐的反復(fù)進(jìn)

30、行和論證，許多問題都有了較好的解決方案。軟件部分采用各部分程序直接轉(zhuǎn)的方式，依次實(shí)現(xiàn)了PLC流程圖、梯形圖、指令表三種機(jī)械手控制方式。用此種方法編寫程序條理清晰，連貫性強(qiáng)，但若要增加其它機(jī)械手控制方式或進(jìn)行擴(kuò)展，程序會(huì)變得相當(dāng)復(fù)雜而且容易出錯(cuò)，出錯(cuò)后調(diào)試修改也很困難。收進(jìn)的方式是將各部分程序?qū)懗沙绦颍奖阏{(diào)用和調(diào)試。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是程序編寫比較簡單，不需要再編寫分支、匯合狀態(tài)移圖的程序，且由于本課對定時(shí)精確度要求并不高，適宜采用。若是在對定時(shí)精度要求比較高的情況下，應(yīng)采用單片機(jī)的中斷功能進(jìn)行硬件定時(shí)。通過此次設(shè)計(jì)，了解了PLC機(jī)械手在大小球分選系統(tǒng)的工作原理，首次學(xué)習(xí)了一些機(jī)械手的工作原理及使用方法。其中電路及軟件實(shí)現(xiàn)是此次設(shè)計(jì)的主要部分。通過這次綜合實(shí)踐，我更加看清了自己的不足之處。為了搞好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過查閱資料以及在老師和同學(xué)的幫助下，