基于三菱PLC的物料自動識別緩沖系統(tǒng)課程

53/56目錄摘要 1ABSTRACT 2第一章緒論 41.1物料自動識不緩沖系統(tǒng)及PLC的進展狀況 41.2課題的來源以及內(nèi)容 6第二章三菱PLC的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò) 82.1PLC的結(jié)構(gòu)及差不多配置 82.2PLC的通信聯(lián)網(wǎng) 10第三章PLC差不多指令系統(tǒng)與指令 143.1PLC指令系統(tǒng) 143.2差不多指令 14第四章物料自動識不緩沖系統(tǒng)構(gòu)成 184.1硬件結(jié)構(gòu) 184.2物料自動識不緩沖系統(tǒng)工作流程 19第五章程序的編寫 21第六章程序的調(diào)試 23第七章總結(jié) 247.1全文總結(jié) 247.2心得體會 24第八章致謝 25參考文獻 26附錄 28物料識不緩沖系統(tǒng)程序 28基于三菱PLC的物料自動識不緩沖系統(tǒng)摘要隨著社會的不斷進步和科技的不斷進展，各個爭產(chǎn)企業(yè)面對越來越激烈的市場競爭，使得他們都迫切的需要改進生產(chǎn)技術(shù)，尤其是在需要對物料的識不存儲的企業(yè)，以往采納人工識不分揀的方法，致使生產(chǎn)效率大大降低，且生產(chǎn)成本大幅上漲，這些不利因素都使得企業(yè)的市場競爭力低下，因此物料的制動識不存儲成為企業(yè)唯一選擇。對這一問題，可利用PLC技術(shù)實現(xiàn)對物料的自動識不、分揀入庫。這一方法大大降低了生產(chǎn)成本同時減少人工出錯，提高了生產(chǎn)效率。PLC操縱是目前工業(yè)上最常用的自動操縱方法，操縱方便，能夠在惡劣環(huán)境下工作，這使得在工業(yè)上優(yōu)于單片機操縱。PLC將傳統(tǒng)的繼電器操縱技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)巧妙的融合為一體，專為工業(yè)操縱而設(shè)計，具有功能強、通用靈活、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強、編程簡單、使用方便且體積小、重量輕、能耗低等一系列優(yōu)點，因此在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用也越來越廣泛。本文要緊講述PLC在物料自動識不緩沖系統(tǒng)中的應(yīng)用，以PLC為主體操縱器，結(jié)合傳感器技術(shù)、位置操縱等技術(shù)和氣動裝置，實現(xiàn)產(chǎn)品的自動識不、緩沖存儲。系統(tǒng)具有自動化程度高、精度高、易于操縱、運行穩(wěn)定等特點。由于具體生產(chǎn)要求的不同，編寫的程序之間有著專門大的區(qū)不，而自動識不緩沖系統(tǒng)的I/O節(jié)點專門多，要考慮的各個點之間、各個功能之間的相互阻礙和有可能發(fā)生的矛盾，因此在程序的編制上就盡量省去了一些功能，盡可能的表現(xiàn)出PLC物料自動識不緩沖系統(tǒng)代表性的功能：確實是要讓它有最差不多的傳送帶傳送、傳感器的自動識不、氣動手入庫緩沖存儲、貨料的取出的功能。關(guān)鍵詞：PLC系統(tǒng)自動識不入庫緩沖存儲ABSTRACTTheemergenceoftheautomatedwarehouseisanepoch-makinginnovationinlogisticstechnology.Itisnotonlyrevolutionizedthestorageindustryislabor-intensive,inefficientandbackwardness,butalsogreatlyexpandthewarehouse,fromthesimpletypeofcustodytothedevelopmentofintegratedflow-direction.Automatedwarehouseistopshelfstorageofgoods,cargotolanewaycraneaccess,andthroughthesurroundingmaterialhandlingequipment,automaticaccessAccesswarehousejob.Programmablecontrollertoitsconvenient,simple,andpracticalfeatures,haswonthefavorofthemajorityofmanufacturers.PLCpowerful,lowcost,andthusinthemanagementoftheautomatedwarehouse,manymanufacturersintroducedinsteadofthetraditionalPLCcontrolsystem.PLCcontrolisthemostcommonlyusedindustrialautomaticcontrol,easytocontrol,andbeabletoworkinharshenvironments,whichmakesitbetterthanthesingle-chipcontrolintheindustry.PLCtraditionalrelaycontroltechnology,cleverfusionofcomputertechnologyandcommunicationtechnologyasawhole,specificallydesignedforindustrialcontrol,withstrongfeaturesandaflexible,general-purpose,highreliability,environmentaladaptability,programmingissimple,easytousevolume,lightweight,lowenergyconsumptionandaseriesofadvantages,moreandmorewidelyinindustrialproduction.ThispaperdescribesthePLCinmaterialautomaticallyidentifythebuffersystem,PLCasthemaincontroller,combinedwithsensortechnology,positioncontrolandpneumaticdevices,automaticidentificationoftheproduct,thebufferstorage.Thesystemhasahighdegreeofautomation,highprecision,easytocontrol,stableoperation.Specificrequirements,theestablishmentoftheprogramhasaverydifferent,probablybecausethesmalldifferencemakestheprogrammaybecomeverycomplicated,andalotofbrakingbufferrecognitionsystemI/Onodestoconsidervariouspointsbetweenimpactandcontradictionsbetweenthevariousfunctions,sointhepreparationoftheprogramasfaraspossibleeliminatingtheneedforsomefunctions,asfaraspossibletheperformanceofitsrepresentativefunction:thatistomakeitautomaticrecognitionofthebasictransmissionsensorPneumaticstoragebufferstorage,removethefunctionofmaterialgoods.Keywords：PLCsystemAutomaticIdentificationWarehousingbufferstorage第一章緒論1.1物料自動識不緩沖系統(tǒng)及PLC的進展狀況一、自動識不緩沖系統(tǒng)物料自動識不緩沖系統(tǒng)是通過傳送帶將要檢測的物料送至光學傳感器下，光學傳感器會對物料的顏色進行識不，當與傳感器識不顏色相匹配顏色的物料傳送至光學傳感器下時，傳感器就會產(chǎn)生電信號，這時，傳送帶停止傳送，并啟動氣動手，將物料送至對應(yīng)顏色的庫，實驗室試驗設(shè)備分為三個庫，分不對應(yīng)三種不同的顏色，但由于條件有限，物料只設(shè)定了兩種顏色的物料，分不是藍色和黃色。三種庫包含許多斗式儲貨架，每一個斗式儲貨架僅放一個與庫相對應(yīng)顏色的物料，在氣動手將物料推入庫之前，會有一個傳感器對斗式儲貨架內(nèi)是否存有物料進行檢測，如檢測到有物料，則庫接著旋轉(zhuǎn)，直到檢測到?jīng)]有物料的斗式儲貨架，庫停止旋轉(zhuǎn)，氣動手將物料推送入庫。這就實現(xiàn)了對不同顏色物料分揀入庫儲存。之后確實是當堆垛系統(tǒng)需要對物料分顏色堆垛時，對應(yīng)顏色的庫就旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)，并對斗式儲貨架進行是否有物料檢測，檢測到有物料的時候，庫旋轉(zhuǎn)停止，氣動手啟動，將庫內(nèi)的物料推送至傳送帶上，傳送帶將物料送至堆垛系統(tǒng)，進行堆垛。期間，會對傳送出的物料進行計數(shù)，按照堆垛要求傳送相應(yīng)顏色相應(yīng)數(shù)量的物料。實驗室堆垛系統(tǒng)是每五個物料一層，每個貨架碼兩層。物料自動識不緩沖系統(tǒng)只是其中的一個環(huán)節(jié)，用以實現(xiàn)對物料的分揀。這是物流中特不重要的一個環(huán)節(jié)。二、PLC的進展現(xiàn)狀及趨勢自1969年美國第一臺可編程操縱器面世以來，經(jīng)歷了30多年的進展，可編程操縱器差不多成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場合最多的工業(yè)操縱器。1969年美國的DEC公司制成了第一臺可編程操縱器，投入通用汽車公司的生產(chǎn)線操縱中取得了極其中意的效果，從此開創(chuàng)了可編程操縱器的新紀元。目前，可編程操縱器的勝場廠家眾多，生產(chǎn)型號、規(guī)格多不勝數(shù)，但要緊分為歐、日、美三大塊。在中國市場上，歐洲的代表是西門子、日本的代表是三菱和歐姆龍、美國的代表是AD和GE。各大公司在中國均推出自己的從微型到大型的系列化產(chǎn)品。然而令人遺憾的是，郭燦PLC始終沒有突破性的進展，占有市場份額專門小?，F(xiàn)在隨著大規(guī)模集成電路的高速進展，PLC得到了迅速的進展，在操縱電動機的運行、產(chǎn)品的計數(shù)、電磁閥的開閉、溫度壓力等一系列的設(shè)定和操縱等方面，PLC正發(fā)揮著越發(fā)重要的作用。PLC是基于計算機技術(shù)和自動操縱理論相結(jié)合進展而來的，它既不同于一般的計算機，也不同于一般的計算機操縱系統(tǒng)。PLC作為一種專門形式的計算機操縱設(shè)備，它在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件的組成、軟件的結(jié)構(gòu)、I/O通道和用戶界面等諸多方面都有專門性。從差不多原理上看，PLC和PC機是大致相同的，但為了符合現(xiàn)代工業(yè)操縱的生產(chǎn)要求，PLC使用重復掃描的運行方式，即PLC對全部程序由頭至尾進行重復的掃描，直到設(shè)備停止運行。由于可編程操縱器是以繼電器操縱為根基，逐漸進展而形成的，才是的PLC有如此獨特的運行方式，而CPU對用戶程序掃描所使用的時刻要比繼電器的動作時刻短專門多，只有采納這種重復循環(huán)掃描的工作方式才能夠解決時刻上的矛盾。正是由于PLC循環(huán)掃描的這種專門的工作方式使得PLC操縱系統(tǒng)與一般的計算機操縱系統(tǒng)有所區(qū)不。盡管由于生產(chǎn)要求的不同PLC的組成各不相同，然而在差不多結(jié)構(gòu)上是相同的，包含CPU、輸入輸出設(shè)備(I/O)、存儲器和其他部件等等。而其中其他的部件又包括編程器、模擬I/O盤、外存儲器、擴展接口和通信接口等。PLC是以CPU為工作核心進行運行工作的，通過CPU輸入各種指令，以完成運行程序設(shè)定的任務(wù)，也確實是講CPU是PLC的指令中心。PLC的CPU中應(yīng)用了許多前沿的操縱算法，例如自整定、模糊操縱和預測操縱等。存儲器分為兩種存儲器，一個是隨機存儲器（即RAM），另一個是只讀存儲器（即ROM）。隨機存儲器為程序運行提供了計算程序中間變量和存儲實時數(shù)據(jù)所需的空間；在只讀存儲器中存儲的是程序本身和所有的固定的參數(shù)，在程序調(diào)試完成后就能夠固化。參數(shù)和過程狀態(tài)通過輸入輸出系統(tǒng)（I/O）被輸入到可編程操縱器的通道和用以實時操縱信號輸出的通道，這些通道能夠用以開關(guān)量輸入輸出、模擬量的輸入輸出和脈沖量輸入輸出等.這些種種有利的條件使的PLC的應(yīng)用方面十分的廣泛。早期的PLC為了響應(yīng)美國汽車制造業(yè)的需求，最初的可編程邏輯操縱器是汽車行業(yè)的軟件通過重新布線取代了硬接線操縱面板的生產(chǎn)模式，因此要緊用于順序操縱上。所謂的順序操縱，確實是按照既定的工藝流程順序，通過操縱信號，生產(chǎn)過程所涉及到的全部執(zhí)行機構(gòu)自行按照設(shè)定好的程序進行順序動作。因此隨著PLC大量應(yīng)用與工業(yè)生產(chǎn)線，流水線技術(shù)也得到了長足的進展?，F(xiàn)在可編程操縱器大多數(shù)差不多上用于閉環(huán)操縱。不僅如此，隨著可編程操縱器通信能力和擴展能力的不斷加強，可編程操縱器越來越多的被應(yīng)用到了極其復雜的操縱系統(tǒng)當中。可變車管操縱器自1969年問世以來，它以繼電器操縱概念和設(shè)計思想為差不多，不斷加入新興科技，新興器件，尤其在和現(xiàn)代高速進展的計算機技術(shù)相結(jié)合以后，逐漸形成了一門較為獨立的新興技術(shù)和具有不同特色的系列產(chǎn)品，同時也逐漸進展成為一種能有效且便捷的解決自動操縱問題的方式。PLC因其自身具備完善的功能、模塊化的結(jié)構(gòu)、以及開發(fā)容易、操作方便、性能穩(wěn)定、可靠性高的特點，使得PLC在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。而隨著集成電路的高速進展和網(wǎng)絡(luò)時代的來臨，PLC必將能大展身手。伴隨著微電子技術(shù)、操縱技術(shù)與信息技術(shù)的不斷進展，可編程操縱器也在不斷的進展。可編程操縱器的進展趨勢要緊體現(xiàn)在以下幾個方面：1.速度更快，體積更小。盡管可編程操縱器的體積差不多專門小了，但由于微電子技術(shù)的進展，電子電路的集成度越來越高，電路板的制作及元件的焊、貼技術(shù)不斷改進，因而可編程操縱器的外型尺寸仍在不斷縮小，以便裝入任何機器的細小空間中。在體積縮小的同時，芯片的運行速度卻越來越快。2.工業(yè)操縱技術(shù)的集成?，F(xiàn)在工業(yè)要求為其生產(chǎn)操縱與生產(chǎn)治理提供一種統(tǒng)一的解決方案，因而各大PLC廠商均努力提高全面解決問題的能力。近年來在這方面進展及其迅速。有實力的生產(chǎn)商滋生配套能力極強，能夠為客戶提供統(tǒng)一、完善的解決方案。3.開放性及與主流計算機的結(jié)合。所謂開放性，體現(xiàn)在制定標準后各合作廠商按標準生產(chǎn)的身背經(jīng)測試合格后均可直接掛上網(wǎng)，通信暢通無阻。世界上有眾多的廠商按標準生產(chǎn)操縱設(shè)備，使得組態(tài)操縱系統(tǒng)時有豐富的選擇性。4.仿真軟件的開發(fā)。為了縮短安裝調(diào)試工期各大廠商均推出自己的仿確實調(diào)試環(huán)境--模擬/虛擬PLC軟件，在用戶程序編寫完成后即可將程序下載到使用軟件模擬/虛擬的PLC中。讓用戶以虛擬的PLC取代真正的PLC進行程序的運行，在程序運行時，模擬/虛擬PLC的監(jiān)控方式與真正的PLC的監(jiān)控方式是完全一樣的。使用這種仿真軟件，即可實現(xiàn)在無硬件設(shè)備的情況下完成程序的調(diào)試，大大雖短現(xiàn)場調(diào)試工期。5.實現(xiàn)遠程服務(wù)。以INTERNET為平臺，可使用無限全球化的網(wǎng)絡(luò)進行遠程服務(wù)，少數(shù)高水平專家可為全球用戶提供技術(shù)支援及服務(wù)。1.2課題的來源以及內(nèi)容隨著科技的高速進展和工業(yè)自動化程度的提高，生產(chǎn)企業(yè)迫切需求一種能過對物料進行高精度，高效率分揀的自動化設(shè)備。從這一現(xiàn)實需求動身，在實驗室現(xiàn)有條件下，對PLC物料自動識不緩沖系統(tǒng)進行研究。通過對物料的顏色進行檢測，分揀入庫，從而實現(xiàn)對不同顏色物料的分庫儲存。第二章三菱PLC的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)2.1PLC的結(jié)構(gòu)及差不多配置一般來講，從結(jié)構(gòu)上分，PLC可分為兩種模式，一種是固定式，另一種是組合式(模塊式)。固定式PLC包含以下部件：CPU板、顯示面板、I/O板、內(nèi)存塊、電源等，這些元件組合在一起就構(gòu)成了固定式PLC整體。模塊式PLC包含以下部件：CPU模塊、內(nèi)存、I/O模塊、電源模塊還有底板，這些模塊遵循規(guī)定組合在一起就構(gòu)成了組合式PLC也確實是模塊式。不管是哪種模式的PLC都擁有相同的差不多組成，假如按照CPU性能就又能夠分成許多的型號，假如按照I/O點數(shù)分類又有許多規(guī)格。然而無任是上述哪種結(jié)構(gòu)型號規(guī)格的可編程操縱器，其本質(zhì)差不多上總線式開放型的結(jié)構(gòu)，其I/O能力可按照用戶需求進行自行的組合和擴展。以下是可編程操縱器差不多結(jié)構(gòu)圖：圖SEQ圖\*ARABIC1PLC差不多機構(gòu)CPU板的構(gòu)成PLC的CPU又叫做可編程操縱器的單板機。它包括一臺差不多計算機必需的部件：中央處理器CPU，存儲器RAM和ROM，并行接口PIO，串行就扣SIO，時鐘CTC。它的作用是對真?zhèn)€可編程操縱器的工作進行操縱。他的工作分為兩個部分：一部分是對系統(tǒng)進行治理，如：自診斷、查錯、信息傳送時鐘、計數(shù)刷新等；另一部分確實是依照用戶程序執(zhí)行輸入輸出操作、程序解釋執(zhí)行操作等單板機的CPU芯片歲機型不同而有所不同。例如，F(xiàn)1F2系列為8031，K系列為8085，A系列的高速系統(tǒng)A3H中包含一片80286及另一篇48為三菱專用邏輯處理芯片。對可編程操縱器暈新速度要求越高、信息處理量越大，則CPU的位數(shù)也越多、速度也越快。隨著超大規(guī)模集成電路制造水品的提高，今后的進展趨勢是可編程操縱器的芯片越來越高檔。在FX2N系列中打本分芯片差不多上采納表面封裝技術(shù)的芯片。CPU板有兩個超大規(guī)模集成電路（雙CPU），因此，F(xiàn)X2N不管在速度、集成度等方面都極其優(yōu)秀。單板機中的存儲器要緊是用于存儲系統(tǒng)監(jiān)控程序以及系統(tǒng)工作區(qū)間，同時用于生成用戶環(huán)境。器容量的大小取決于系統(tǒng)的工作能力及系統(tǒng)程序的質(zhì)量。單板機中的定時計數(shù)器是用于產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘及用戶時鐘信息的。在一臺單板機中，CTC的數(shù)量是有限的，但通過系統(tǒng)監(jiān)控程序的處理，能夠產(chǎn)生幾十個甚至數(shù)百個相對獨立的計數(shù)器和定時器。操縱CPU的工作是通過CPU操縱器實現(xiàn)的，由CPU操縱器操縱CPU對指令程序的讀取、解釋及執(zhí)行。但CPU的工作節(jié)奏卻是由震蕩信號操縱，并不由CPU操縱器操縱。CPU的運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，CPU運算器也是在CPU操縱器的操縱下工作。CPU寄存器是用來參與程序運算，并存儲程序運算產(chǎn)生的中間結(jié)果，CPU寄存器也是在操縱器指揮下工作。CPU大致能夠劃分成以上幾個部分，PLC中的CPU芯片實際上確實是微處理器，是對電路的高度集成。CPU模塊的工作狀態(tài)的顯示、接口及設(shè)定或操縱開關(guān)是CPU模塊的外部顯示。一般來講，CPU模塊總要有與之對應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源指示燈、運行指示燈、故障指示燈等等。固定式PLC的主體也有這些顯示。PLC總線接口、內(nèi)存接口、外設(shè)接口、通訊接口，他們分不是用于連接I/O模板或底板、安裝內(nèi)存部件、連接外部設(shè)備、進行相互通訊。CPU模塊上還有許多的設(shè)定開關(guān)，用以對PLC工作進行設(shè)定，如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。I/O模塊PLC通過輸入輸出部分（I/O）接口與電氣回路相連接。將PLC的I/O電路集成成PLC的I/O模塊，其輸入暫存器和輸出點分不反映PLC的輸入信號狀態(tài)和輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊則是用以將PLC無法識不的電信號變換成可識不的數(shù)字信號，然后通過光電耦合口或繼電器將信號輸入PLC系統(tǒng)，輸出模塊則與之相反。I/O分為開關(guān)量的輸入（DI）和輸出（DO）、模擬量的輸入（AI）和輸出（AO）等模塊。開關(guān)量只有兩種狀態(tài)開或關(guān)即0或1；兩種狀態(tài)的信號，而模擬量則是指連續(xù)的變化的量。電源模塊在小心可編程操縱器內(nèi)部豆瓣汗一個穩(wěn)定的電源（FX2N系列為開關(guān)電源），其中一部分PLC的電源是與CPU模塊合二為一的，另一部分PLC的電源是與CPU模塊分開的，其要緊作用是為CPU板、I/O模塊等內(nèi)部器件提供一個穩(wěn)定的工作電源。有些機型，如F1、F2、FX2、FX2N,還向外提供DC24V穩(wěn)定電源，為外部傳感器提供穩(wěn)定的工作電源。底板大多數(shù)模塊式PLC使用底板，其作用分為兩方面是：在電氣方面，實現(xiàn)各個模塊間的相互聯(lián)系，使CPU能夠訪問底板上的所有模塊；在機械方面，實現(xiàn)各個模塊間的相互連接，使各個模塊構(gòu)成一個共同的整體。PLC的外部設(shè)備—編程器外部設(shè)備是PLC系統(tǒng)中重要組成部分.編程設(shè)備：最簡單的編程器至少包括一個鍵盤和一些數(shù)碼字符顯示器。它具有輸入編輯、檢索程序的功能，同時還具有系統(tǒng)監(jiān)控的功能。大型的圖形編程器，其功能相當于一臺獨立的專用計算機，它采納更換程序存儲器的方法更換系統(tǒng)程序，這種編程器能夠脫機獨立編寫程序，于PLC聯(lián)機后能夠?qū)⒊绦驅(qū)懭牖蜃x出PLC，同時能夠?qū)Τ绦虮O(jiān)控運行。隨著個人計算機的日益普及，編程器的一個最新進展趨勢確實是使用專用的變成軟件，在個人計算機實現(xiàn)圖形編輯器的功能。這種編程手段最大的一個特點確實是能夠充分利用個人計算機的資源，大大降低編程器的成本。因此林永IBM臺式PC機也有缺點，確實是不易安裝到現(xiàn)場。2.2PLC的通信聯(lián)網(wǎng)為了適應(yīng)PLC網(wǎng)絡(luò)化要求和擴大聯(lián)網(wǎng)功能，幾乎全部PLC為了適應(yīng)可編程操縱器網(wǎng)絡(luò)化的要求和擴大聯(lián)網(wǎng)功能，全部的可編程操縱器廠家都為可編程操縱器開發(fā)了與上位機通訊的通訊接口或?qū)Ｓ猛ㄓ嵞K。一般在小型可編程操縱器上都設(shè)有RS422通訊接口或RS232C通訊接口，而在中大型可編程操縱器上都設(shè)有專用的通訊模塊。如：三菱F、F1、F2系列都設(shè)有標準的RS422接口，F(xiàn)X系列設(shè)有FX-232AW接口、RS232C用通訊適配器FX-232ADP等?？删幊滩倏v器正是通過可編程操縱器上的RS422或RS232C接口和計算機上的RS232C接口實現(xiàn)了與上位PC機的通訊?？删幊滩倏v器與計算機之間的信息交換方式，一般采納字符串、雙工或半、異步、串行通信等方式。因此能夠如此講，凡具有RS232C口并能輸入輸出字符串的計算機都能夠用于和可編程操縱器的通訊。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，這使得PLC與PLC之間、PLC與上位PC機以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中操縱。在工業(yè)操縱中，關(guān)于操縱任務(wù)的復雜操縱系統(tǒng)，不可能單靠增大PLC的輸入、輸出點數(shù)或改進機型來實現(xiàn)復雜的操縱功能，因此便想到將多臺PLC相互連接形成網(wǎng)絡(luò)。要想使多臺PLC能聯(lián)網(wǎng)工作，其硬件和軟件都要符合一定的要求。硬件上，一般要增加通信模塊、通訊接口、終端適配器、網(wǎng)卡、集線器、調(diào)制解調(diào)器、纜線等設(shè)備或器件；軟件上，要按特定的協(xié)議，開發(fā)具有一定功能的通訊程序和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)程序，對PLC的軟件、硬件資源進行統(tǒng)一治理和調(diào)度。PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)依照PLC網(wǎng)絡(luò)的連接方式的不同，可將PLC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為三種差不多形式，總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)。如圖所示，每種結(jié)構(gòu)都有各自得優(yōu)點和缺點，可依照具體情況選擇。三種結(jié)構(gòu)中，總線結(jié)構(gòu)是被運用最廣泛的，因其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、易于擴展，這差不多上總線結(jié)構(gòu)擁有其他結(jié)構(gòu)所無法比擬的優(yōu)勢。圖SEQ圖\*ARABIC2總線結(jié)構(gòu)上圖為總線結(jié)構(gòu)，下圖分不為環(huán)形結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)。圖SEQ圖\*ARABIC3環(huán)形結(jié)構(gòu)圖SEQ圖\*ARABIC4星形結(jié)構(gòu)三菱PLC網(wǎng)絡(luò)三菱公司的PLC網(wǎng)絡(luò)繼承了傳統(tǒng)使用的MELSEC網(wǎng)絡(luò)，并使其在性能、功能、使用簡便等方面更勝一籌。PLC提供了層次清晰的三層網(wǎng)絡(luò)，針對不同的用途提供給用戶需求最相符的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。三菱PLC網(wǎng)絡(luò)示意圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC5三菱PLC網(wǎng)絡(luò)示意圖三菱FX系列采納RS232實現(xiàn)PLC與PC之間的通訊三菱FX系列PLC提供了4種通訊方式：N網(wǎng)絡(luò)通訊、無協(xié)議串口通訊、平行網(wǎng)絡(luò)通訊、程序口通訊。假如傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量少，大多數(shù)PLC與計算機之間通信均可使用串行通信，通信接口統(tǒng)一使用可編程操縱器與工業(yè)操縱PC機上的RS232接口。然而使用RS232方式通訊并不能滿足關(guān)于功率大、距離長且單機監(jiān)測信息量多、操縱要求復雜的PLC通訊要求，因為RS232采納非平衡方式傳輸數(shù)據(jù)，這種傳輸方式傳輸距離過短。因此能夠采納RS485方式進行通訊，RS485關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸方式是使用平衡差動式，這種方式適用于遠距離傳輸，同時抗干擾能力強。第三章PLC差不多指令系統(tǒng)與指令3.1PLC指令系統(tǒng)PLC最為用戶推崇的優(yōu)點之一確實是編程簡單。PLC生產(chǎn)廠家專門多，但所有的可編程操縱器編寫程序時均是使用以電氣邏輯操縱為全然的梯形圖。梯形圖直接從傳統(tǒng)的及電氣操縱器脫胎而來。梯形圖程序簡單，動作原理也比較直觀，可讀性較高，同時考慮到了電氣自動化工程師的讀圖適應(yīng)和考慮適應(yīng)。電氣自動化工程師即使沒有學習計算機應(yīng)用技術(shù)也能夠?qū)ｉT容易的同意梯形圖，因而梯形圖編程方式深受寬敞電氣相關(guān)行業(yè)人員的歡迎，使得可編程操縱器在工業(yè)操縱領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。就PLC的計算機系統(tǒng)為而言，采納梯形圖編程方式相當于要為計算機系統(tǒng)增加一套高級語言的編譯程序，以解釋梯形圖的意義。這因此占用率PLC系統(tǒng)程序的容量，增加了PLC的運行時刻。然而關(guān)于一般的操縱系統(tǒng)，這些事件是微不足道的。而關(guān)于要求速度極高的系統(tǒng)，能夠用增加CPU的主機頻率的方法滿足速度的要求。隨著芯片激素的不斷提高，這完全可不能成為重大的問題。各種牌號的PLC的梯形圖形式大同小異，其令系統(tǒng)的內(nèi)容也大致一樣，但形式少有不同，本文后面所介紹到的指令全部是三菱FX2N可編程操縱器的差不多邏輯指令。3.2差不多指令我們所用的三菱FX2N的PLC一般用：一是梯形圖，二是助記符語言表，三是SFC語言（狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖）。梯形圖編程的優(yōu)點在于直觀易明白，但需要一臺PC機及相應(yīng)的編程軟件；助記符形式優(yōu)點在于便于實驗，因為它僅僅需要一臺簡易的編程器，而不需要昂貴的圖形編程器或PC機來編程；而采納狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖就能夠編制更為復雜的操縱系統(tǒng)的操縱程序，尤其是能夠提高順序操縱的程序的效率。部分PLC還具備能與計算機兼容的C語言、BASIC語言、專用的高級語言例如西門子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP，還有用布爾邏輯語言、通用計算機兼容的匯編語言等。不管如何，不同生產(chǎn)商匯編語言僅僅適用自己的PLC產(chǎn)品。梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用圖形符號和其連接順序來表示所使用的操縱指令和操縱的前后順序，梯形圖與電氣原理圖大致相同。梯形圖有兩種連線：一種是母線而另一種是內(nèi)部的橫豎線。梯形圖符號指令通過內(nèi)部的橫豎線連起來組成一個指令組，指令組差不多上差不多上起始于起始指令（LD），然后再使用數(shù)個輸入指令（包含LD指令），這些指令的連接就構(gòu)成邏輯條件。然后加上輸出類指令，用以操縱輸出，也能夠加上其他的操縱指令，使其進行相應(yīng)指令的操縱工作。母線則是用來連接指令組與指令組的。下圖是三菱公司的FX2N系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖例：圖SEQ圖\*ARABIC6梯形圖它有兩組，第一組用以實現(xiàn)啟動、停止操縱。第二組僅一個END指令，用以結(jié)束程序。梯形圖和助記符之間的關(guān)系是一一對應(yīng)的，梯形圖的一個指令只可能對應(yīng)一個助記符指令。而梯形圖連線順序有反應(yīng)了指令的順序。一般來講，運行順序遵循以下規(guī)則：先輸入，后輸出（包含其他步驟）；從上到下；從左到右。有了梯形圖程序必定能夠?qū)懗雠c之對應(yīng)的助記符程序。上面梯形圖對應(yīng)的助記符程序為：地址指令變量0000LDX0000001ORX0100002ANDNOTX0010003OUTY0000004END反之有助記符程序也必定能夠畫出與之對應(yīng)的梯形圖程序。用梯形圖或語句表方式編程當然為寬敞電氣技術(shù)人員所同意，然而關(guān)于比較復雜的順序操縱程序，因為其內(nèi)部復雜的連鎖機制和互動關(guān)系，假如使用梯形圖程序，梯形圖就會冗長且復雜，一般情況下只有熟練的電氣程序員才能編寫出這么復雜的梯形圖程序。而且這么長的梯形圖程序需要大量的注釋，這些都使得程序的可讀性大大下降。近幾年，許多新型的PLC不僅是能夠使用梯形圖語言之外還加上了符合IEC1131-3標準的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖語言（SFC語言）。即使是初學者用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖就能夠較為簡單的編寫出復雜的順序操縱程序，而假如是熟練的電氣程序員使用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖后就能夠?qū)ｉT大程度的提升其工作效率，使用這種方法來調(diào)試和運行程序為編程人員提供了大大的方便。IEC1131-3標準中定義的SFC語言是一種通用的流程圖語言。即使不同的生產(chǎn)商生產(chǎn)的可編程操縱器，其中的SFC語言也是大致一樣的，即使有所區(qū)不也能夠輕易的相互轉(zhuǎn)變。例如，三菱生產(chǎn)的小型可編程操縱器就增加了兩條步進順序操縱的指令，這兩個指令不在差不多的邏輯指令之內(nèi)。與此同時，使用許多狀態(tài)元件，就能夠用與SFC語言相類似的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖方式進行程序的編寫。要用及電氣梯形圖編制順序操縱程序需要有些經(jīng)驗，同時所編制的復雜程序也難于讀明白。若及其動作用所謂的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖表示，則編程就專門方便。稱為“狀態(tài)”的軟元件是構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的重要元素。FX2N系列可編程操縱器的軟件中有900點狀態(tài)（S0～S899）可用于構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。其中S0～S19用作后面將會敘述的專門目的，如S0～S9稱為初始狀態(tài)，是狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的起始狀態(tài)。以下是助記符總匯：圖SEQ圖\*ARABIC7助記符第四章物料自動識不緩沖系統(tǒng)構(gòu)成4.1硬件結(jié)構(gòu)物料自動識不緩沖系統(tǒng)要緊包括：進貨帶式傳送機構(gòu)，斗式分選緩沖庫，出貨帶式傳送機構(gòu)。這三個大的部分中間還包括傳感器、直流電機、交流異步電機、電磁閥，還涉及到氣體傳動裝置。下圖為物料識不緩沖系統(tǒng)正視圖和側(cè)視圖。圖SEQ圖\*ARABIC8正視圖圖SEQ圖\*ARABIC9側(cè)視圖進貨傳送帶：在那個地點所用的傳送帶是一字形的，。它屬于鏈式輸送機，鏈條由驅(qū)動鏈輪牽引，物料放在傳送帶上上，隨著鏈條的運動而向前移動。物料和傳送面之間無相對運動。物資在它上面是用鏈條傳送的。它的動作就一個：轉(zhuǎn)和不轉(zhuǎn)，而它的動力來自于一臺220伏的交流電機。當通電時，電機轉(zhuǎn)動，帶動近距離的那段鏈條轉(zhuǎn)動，再用齒輪帶動另一段鏈條，如此就能夠完成物資的傳送。顏色傳感器：固定于傳送帶支架上，分不與三個斗式分選緩沖庫對應(yīng)，用以對固定顏色的物料進行檢測。檢測到對應(yīng)顏色就產(chǎn)生電位信號。氣動手：在那個地點有個揀貨的裝置，也確實是氣動手了。它是由一個電磁閥來操縱的。當電磁閥通電時，它會驅(qū)動氣動裝置，如此就能夠驅(qū)動它的機械手動作。它的機械手是靠氣體傳動來推動物料進入斗式分選緩沖庫。光學傳感器：用以檢測機械手是否將物料放在入庫帶傳感器初始端。電容傳感器：用以檢測斗式儲貨架內(nèi)是否有物資，有則產(chǎn)生電信號操縱斗式分選緩沖庫旋轉(zhuǎn)。出貨帶式傳送機構(gòu)比進貨傳送機構(gòu)少了傳感器，然而多來一個物料限位槽，用來調(diào)整物料在傳送帶上的位置。4.2物料自動識不緩沖系統(tǒng)工作流程在入庫傳送帶的起始端有一個傳感器，那個傳感器是用以檢測入庫傳送帶上面是否有物料被機械手運送過來，當那個傳感器識不到有物料的時候，入庫傳送帶就開始運動，物料會隨著傳送帶運動而運動。當物料運動到第一光學傳感器下面的時候，光學傳感器會對物料的顏色是否為黃色進行識不，假如是，傳送帶停止，1#傳沖庫開始旋轉(zhuǎn)，并有一個傳感器對斗式貨架內(nèi)是否有物資進行推斷，有物資則接著旋轉(zhuǎn)，直到旋轉(zhuǎn)到無物資的斗式貨架，這時，1#緩沖庫停止旋轉(zhuǎn)，氣動手開始動作，將物料推入1#緩沖庫。假如黃色識不為否，傳送帶接著運動，將物料送至藍色識不傳感器下，假如識不為藍色，則2#緩沖庫進行與1#緩沖庫相同的動作，將物料推入2#傳沖庫。假如不為藍色，則傳送帶接著運動，將物料送至其他顏色識不的傳感器下，進行識不，然后進入3#緩沖庫。物料全部入庫緩沖存儲器來后，執(zhí)行等待，等到后面的堆垛系統(tǒng)需要進行堆垛時，開始進行出庫動作。以1#緩沖庫為例，當堆垛系統(tǒng)要對黃色物料進行堆垛時，1#緩沖庫開始旋轉(zhuǎn)，這時出庫口處有個傳感器對斗式貨架內(nèi)進行推斷，推斷斗式貨架內(nèi)是否有物資，假如沒有1#緩沖庫接著旋轉(zhuǎn)，直到檢測到貨架內(nèi)有物料為止，1#緩沖庫停止旋轉(zhuǎn)，氣動手開始動作，將斗式貨架內(nèi)的物料推出到出庫傳送帶上面，出庫傳送帶運動，將物資送至堆垛系統(tǒng)。假如堆垛系統(tǒng)要對藍色或者其他色的物料進行堆垛，2#緩沖庫和3#緩沖庫進行與1#緩沖庫一樣的動作。第五章程序的編寫PLC程序的編制，首先要確定所使用的編程元件編號，PLC是按編號來區(qū)不操作元件的。我們選用的FX2N型號的PLC，在編程的時后我們必須明確的明白，PLC中每個元件是絕不能同時擔任幾個元件角色的。一般來講，PLC的輸入點數(shù)和被操縱的對象中的輸入信號總數(shù)是一一對應(yīng)的，輸出點數(shù)和輸出操縱的回路總數(shù)也是一一對應(yīng)的，假如其中有模擬量，那么模擬量的路數(shù)和實際路數(shù)也要一一對應(yīng)起來，故I/O點的分配確實是把PLC的入/出點號分配給對應(yīng)的實際I/O電路，編程時按照點號對應(yīng)建立邏輯或操縱關(guān)系，接線時按點號“對號入坐”進行接線。以下是我在編制此程序前做的PLC的I/O口分配列表：輸入X0軟元件對應(yīng)注釋圖SEQ圖\*ARABIC10X0注釋輸出軟元件Y0對應(yīng)注釋圖SEQ圖\*ARABIC11Y0注釋接下來確實是對程序的編譯，我采納的是梯形圖編程，因為梯形圖在理解上更為直觀。第六章程序的調(diào)試程序的調(diào)試方法本次設(shè)計基于實驗室現(xiàn)有設(shè)——PLC物料自動識不緩沖系統(tǒng)，因此程序的調(diào)試直接在實驗設(shè)備上進行。假如程序達到了預定的效果，那么程序的設(shè)計也就達到了目的。我們使用軟件GXDEVELOPER對程序進行編寫，首先要在軟件GXDEVELOPER對程序進行編寫，再將程序在線輸入到PLC中，打開PLC的運行開關(guān)，就能夠看設(shè)備的運行了，同時軟件GXDEVELOPER能夠?qū)Τ绦虻倪\行進行監(jiān)視。假如有異常的情況發(fā)生，立即按下停止鍵，再查看程序運行監(jiān)控，看程序是運行到哪一步之后就開始偏離我們預期的設(shè)定，發(fā)覺問題后再對程序有目的修改，再重新將程序載入PLC，再運行，再找問題，就如此反復修改，就能夠達到我們的要求的。調(diào)試結(jié)果在程序的調(diào)試中，我遇到了專門多的問題，由于實驗現(xiàn)有條件的限制，我無法明白斗式分選緩沖庫3#上的光學傳感是對針對識不什么顏色的，實驗室只有兩種物料模式，藍色和黃色，因此在程序的調(diào)試中，無法對斗式分選緩沖庫3#對應(yīng)的操作程序進行調(diào)試驗證。在實驗過程中，氣動手要頻繁充氣，有時由于沒有及時充氣導致氣動手停止工作，然而我們并沒有發(fā)覺，因此對程序進行差錯，幾番調(diào)試發(fā)覺氣動手氣壓過低，又將程序進行修改，并對氣動手進行充氣。PLC物料自動識不緩沖系統(tǒng)是一套連續(xù)的物流系統(tǒng)中的一個部分，包括了物料裝配系統(tǒng)、物料自動識不緩沖系統(tǒng)和堆垛系統(tǒng)，三個系統(tǒng)要同時調(diào)試，經(jīng)常導致系統(tǒng)之間的配合出現(xiàn)問題，例如堆垛系統(tǒng)需要的貨料足夠時，但物料自動識不緩沖系統(tǒng)不明白，還在不斷對物料進行輸送；再確實是兩個系統(tǒng)計數(shù)系統(tǒng)對物件計數(shù)不統(tǒng)一，自動識不緩沖系統(tǒng)傳送完十個黃色物料后堆垛系統(tǒng)只計算其中九個，因此堆垛系統(tǒng)等待第十個，而自動識不緩沖系統(tǒng)卻差不多傳送完十個黃色物料，因此開始對藍色物料進行傳送，因此黃色的物料中就摻雜了一個藍色的物料，沒有達到對物料的分揀入庫儲存的問題。但最后我們依舊解決了這些問題，完成了程序設(shè)計。第七章總結(jié)7.1全文總結(jié)正式由于學校對PLC這一方面的重視，我們才有這么好的試驗設(shè)備進行實驗操作，關(guān)于論文，我要緊寫到了以下幾點：介紹了PLC的進展史和物料自動識不緩沖系，通過PLC現(xiàn)在的進展狀態(tài)，預測了PLC的進展趨勢。我通過大量查閱書籍文獻，對PLC的相關(guān)只是了解更加的全面。介紹了PLC系統(tǒng)的差不多結(jié)構(gòu)和組成。PLC與PLC之間，PLC與上位PC機之前的通訊機制，那個地點要緊介紹的是三菱PLC。通過這部分，我對PLC的差不多結(jié)構(gòu)和通信運行原理有了更深刻的理解。要緊介紹PLC的差不多指令和其系統(tǒng)，這些指令差不多上PLC程序編寫中最基礎(chǔ)的運用，通過指令間相互組合，來達到我們可能的目的。這部分使得我對PLC編程指令基礎(chǔ)有了更加系統(tǒng)的理解。對實驗設(shè)備PLC物料自動識不緩沖系統(tǒng)