物料分揀畢業(yè)設(shè)計(jì)-說(shuō)明

...29-/NUMPAGES29目錄TOC\o"1-2"\h\z\u13267摘要-3-11980引言-4-24629第1章分檢系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)與電路分析-5-75921.1物料分揀系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu)-5-15941.2PLC系統(tǒng)-6-266151.3傳感器機(jī)構(gòu)-6-137821.4三菱E540變頻器-8-25248第2章控制軟件設(shè)計(jì)-10-25562.1物料分揀系統(tǒng)工作過(guò)程分析-10-307022.2物料分揀系統(tǒng)I/O分配表-10-313572.4物料分揀系統(tǒng)控制流程圖-14-256772.5物料分揀系統(tǒng)梯形圖-14-36672.6端子布線圖-17-261302.7程序下載與調(diào)試-18-30932第3章MCGS組態(tài)監(jiān)控畫(huà)面與參數(shù)設(shè)置-20-246393.1組態(tài)技術(shù)概述-20-168583.2組態(tài)控制技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)-21-124503.3組態(tài)控制畫(huà)面的設(shè)計(jì)-21-225123.4組態(tài)控制參數(shù)與通訊參數(shù)的設(shè)定-22-15303結(jié)束語(yǔ)-27-9458致-28-1421參考文獻(xiàn)-29-摘要自動(dòng)分揀控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)各行各業(yè)，如：物流配送中心、郵局、采礦、港口、碼頭、倉(cāng)庫(kù)……該控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以大大提高企事業(yè)單位該環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率。本文作者通過(guò)查閱大量資料，對(duì)自動(dòng)分揀系統(tǒng)與其相關(guān)的技術(shù)發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢(shì)作了一個(gè)比較全面的總結(jié)。在熟悉了自動(dòng)分揀系統(tǒng)的原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)一定的分揀要求以三菱PLC為控制核心，Mcgs組態(tài)軟件為監(jiān)控軟件，設(shè)計(jì)出物料分揀控制系統(tǒng)。該物料分揀系統(tǒng)以PLC為主控制器,結(jié)合氣動(dòng)裝置、傳感器技術(shù)、組態(tài)監(jiān)控等技術(shù),現(xiàn)場(chǎng)控制產(chǎn)品的自動(dòng)分揀。系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定、分揀精度高、易控制的特點(diǎn),對(duì)不同的分揀對(duì)象,稍加修改本系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)要求。關(guān)鍵詞：物料分揀組態(tài)監(jiān)控引言自動(dòng)分揀是指貨物進(jìn)入分揀系統(tǒng)到指定的分配位置為止，都是按照人們的指令靠自動(dòng)裝置來(lái)完成的。這種裝置是由接受分揀指示信息的控制裝置、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、搬運(yùn)裝置、分支裝置（負(fù)責(zé)把到達(dá)分揀位置的貨物按運(yùn)到別處的裝置）、緩沖站（在分揀位置臨時(shí)存放貨物的裝置）等構(gòu)成。除了使用終端的鍵盤(pán)、鼠標(biāo)或者其它方式向控制裝置輸入分揀指示信息的作業(yè)外，由于全部采用自動(dòng)控制作業(yè)，因此它的分揀能力、分揀數(shù)量同人為分揀相比都比較大，效率也得到了進(jìn)一步突破。自動(dòng)分揀系統(tǒng)的規(guī)模和能力已有很大的發(fā)展，目前大型分揀系統(tǒng)大多能分揀幾十到幾百個(gè)種類(lèi)的物品，分揀能力達(dá)到每小時(shí)萬(wàn)件以上。國(guó)外分揀系統(tǒng)規(guī)模都很大，主要包括進(jìn)給臺(tái)、信號(hào)盤(pán)、分揀機(jī)、分揀信息識(shí)別系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等幾大部分，還要配備外圍的各種運(yùn)輸和裝卸機(jī)械，組成一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)。自動(dòng)分揀大部分與自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)連接起來(lái)，配合自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)（AGV）、托鏈小車(chē)等其它復(fù)雜的系統(tǒng)，分揀系統(tǒng)在總體布置上，可以說(shuō)千變?nèi)f化。自動(dòng)分揀機(jī)最先在郵政部門(mén)開(kāi)始應(yīng)用，大量的信件和郵包要在極端的時(shí)間正確分揀，非憑借高度自動(dòng)化的分揀措施不可。此后，運(yùn)輸企業(yè)、配送中心、通訊出版部門(mén)、煙草部門(mén)、出版行業(yè)、食品化工、造紙業(yè)、化工業(yè)、機(jī)械制造以與各類(lèi)工業(yè)企業(yè)亦相繼應(yīng)用。近二十年來(lái),特別是物流行業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)的發(fā)展,商品趨勢(shì)趨于"短小輕薄"，流通趨于小批量多品種和準(zhǔn)時(shí)制（JUST-IN-TIME，簡(jiǎn)稱(chēng)JIT)。分揀作業(yè)已成為一項(xiàng)重要的工作環(huán)節(jié)，分揀系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)日趨普遍。我國(guó)目前多數(shù)配送中心和物流企業(yè)都是人工分揀。顯然，隨著分揀量的增加、分送點(diǎn)的增多、配貨響應(yīng)時(shí)間的縮短和服務(wù)質(zhì)量的提高，單憑人工分揀將無(wú)法滿足大規(guī)模配送的要求，所以這一環(huán)節(jié)亟待提高。而國(guó)外一些配送中心多采用分揀系統(tǒng)進(jìn)行分揀，充分發(fā)揮了分揀技術(shù)分揀速度快、分揀點(diǎn)多、差錯(cuò)率極低、效率高和基本上全自動(dòng)操作的優(yōu)勢(shì)。自動(dòng)分揀系統(tǒng)成為當(dāng)代物流技術(shù)發(fā)展的三大標(biāo)志之一。第1章分檢系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)與電路分析1.1物料分揀系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu)1、 操作面板（包括計(jì)算機(jī)）2、 單向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（單向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)傳輸帶輸送物料前行)3、三菱PLC，三菱變頻器4、 置電源（可以將220交流電轉(zhuǎn)換成24伏的直流電供給各個(gè)傳感器與氣閥以與轉(zhuǎn)接板上的各個(gè)指示燈，同時(shí)也為單向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)提供穩(wěn)定的220伏電壓）5、 傳送帶（用于運(yùn)輸物料的裝置）6、 擋板（防止物料被推出的裝置）7、放料庫(kù)（是一個(gè)材料自動(dòng)出庫(kù)的裝置，由電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而給整條線下料）8、先導(dǎo)式電磁換向閥（用于控制閥門(mén)的換向）9、氣缸回位限位開(kāi)關(guān)（磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)）10、氣缸動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)（磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)）11、電容傳感器（檢測(cè)非金屬）12、電感傳感器（檢測(cè)金屬）13、光電傳感器（檢測(cè)有無(wú)物料）14、導(dǎo)料軌道（主要作用是當(dāng)傳送帶送出第一個(gè)材料時(shí)導(dǎo)出第二個(gè)材料）15、推料缸（利用氣動(dòng)原理將物料推出的裝置）16、機(jī)械臂（用于夾取物料，放入下料口）17、指示燈（用于指示各個(gè)輸入輸出信號(hào)的指示以便于我們進(jìn)一步控制）1.2PLC系統(tǒng)型號(hào)FX2N特點(diǎn)a.可靠性高（可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性）b.操作性高（包括操作，編程和維修三個(gè)方面）C.靈活性好（包括編程，擴(kuò)展和維修三個(gè)方面）D.可實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化（為了使工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程控制更平穩(wěn)，更可靠，向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗要效益，對(duì)過(guò)程控制設(shè)備和裝置提出了機(jī)電一體化）。性能可編程序控制器是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器與其有關(guān)的外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則而設(shè)計(jì)。外部設(shè)施包括a.中央處理器（可編程控制器的核心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)部各部分的工作任務(wù)等）；b.存儲(chǔ)器（存儲(chǔ)器是可編程控制器存放系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序以與運(yùn)算數(shù)據(jù)的單元；c.輸入輸出接口（輸入輸出接口是可編程控制器和工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)信號(hào)連接的部分）；d.電源（可編程控制器的電源包括可編程控制器各工作單元供電的開(kāi)關(guān)電源以與為掉電保護(hù)電路供電的后備電源，后者一般為電池）e.編程器（PLC的重要外部設(shè)備，利用編程器可將用戶(hù)程序送人PLC的用戶(hù)程序存儲(chǔ)器，調(diào)試程序、監(jiān)控程序的執(zhí)行過(guò)程。編程器從結(jié)構(gòu)上可分為以下三種類(lèi)型。(1)簡(jiǎn)易編程器(2)圖形編程器(3)通用計(jì)算機(jī)編程）1.3傳感器機(jī)構(gòu)1.3.1光電傳感器1）原理光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。2）特點(diǎn)光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，因此,在檢測(cè)和控制中應(yīng)用非常廣泛。光電傳感器是各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光（紅外、可見(jiàn)與紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。1.3.2電容傳感器1）.原理從能量轉(zhuǎn)換的角度而言，電容變換器為無(wú)源變換器，需要將所測(cè)的力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓或電流后進(jìn)行放大和處理。力學(xué)量中的線位移、角位移、間隔、距離、厚度、拉伸、壓縮、膨脹、變形等無(wú)不與長(zhǎng)度有著密切聯(lián)系的量；這些量又都是通過(guò)長(zhǎng)度或者長(zhǎng)度比值進(jìn)行測(cè)量的量，而其測(cè)量方法的相互關(guān)系也很密切。2）.特點(diǎn)a.測(cè)量圍大;b.靈敏度高;c.動(dòng)態(tài)響應(yīng)快;d.穩(wěn)定性好.1.3.3電感傳感器1).原理電感式傳感器inductancetypetransducer電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)把被測(cè)的物理量如位移，壓力，流量，振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化，再由電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，實(shí)現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。2).特點(diǎn)①無(wú)活動(dòng)觸點(diǎn)、可靠度高、壽命長(zhǎng)；②分辨率高；③靈敏度高；④線性度高、重復(fù)性好；⑤測(cè)量圍寬（測(cè)量圍大時(shí)分辨率低）；⑥無(wú)輸入時(shí)有零位輸出電壓，引起測(cè)量誤差；⑦對(duì)激勵(lì)電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高；⑧不適用于高頻動(dòng)態(tài)測(cè)量。1.3.4磁性開(kāi)關(guān)1）.原理磁性開(kāi)關(guān)意思就是通過(guò)磁鐵來(lái)感應(yīng)的，這個(gè)“磁”就是磁鐵，磁鐵也有好幾種，市場(chǎng)上面常用的磁鐵有橡膠磁、永磁鐵氧體、燒結(jié)釹鐵硼等。開(kāi)關(guān)就是干簧管了。干簧管是干式舌簧管的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種有觸點(diǎn)的無(wú)源電子開(kāi)關(guān)元件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小便于控制等優(yōu)點(diǎn)，其外殼一般是一密封玻璃管，管，中裝有兩個(gè)鐵質(zhì)的彈性簧片電板，還灌有一種叫金屬銠的惰性氣體。平時(shí)，玻璃管中的兩個(gè)由特殊材料制成的簧片是分開(kāi)的。當(dāng)有磁性物質(zhì)靠近玻璃管時(shí)，在磁力線的作用下，管的兩個(gè)簧片被磁化而互相吸引接觸，簧片就會(huì)吸合在一起，使結(jié)點(diǎn)所接的電路連通。外磁力消失后，兩個(gè)簧片由于本身的彈性而分開(kāi)，線路也就斷開(kāi)了。2）.特點(diǎn)a.有PP、PVDF材質(zhì)可適用于強(qiáng)酸堿場(chǎng)所；SUS304/316金屬材質(zhì)適用于高溫高壓桶槽。b.接線盒規(guī)格最齊全，有塑料、鋁合金、不銹鋼防爆型，防護(hù)等級(jí)IP-65以上。c.接點(diǎn)容量50W/250VACSPST或30W/200VDCSPDT。d.接續(xù)法蘭有JIS、DIN、ANSI規(guī)格；牙口有NPT、PF、BSP等規(guī)格。e.可做多點(diǎn)控制、安裝容易、節(jié)省成本。1.4三菱E540變頻器1).原理變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護(hù)等功能。2).性能分析三菱變頻器E500系列小型、高性能FR－E500（FR－PA02－02簡(jiǎn)易型面板須另外購(gòu)買(mǎi)）1．功率圍：0.4～7.5KW（三相380V，F(xiàn)R－E540系列）0.4～7.5KW（三相220V，F(xiàn)R－E520系列）0.4～2.2KW（單相220V，F(xiàn)R－E520系列）2.用磁通矢量控制，實(shí)現(xiàn)1Hz運(yùn)行150%轉(zhuǎn)矩輸出。3．ID，15段速度等功能選擇。4.置RWM，實(shí)現(xiàn)更低噪音運(yùn)行。5．置RS485通信口。6．柔性PWM，實(shí)現(xiàn)更低噪音運(yùn)行。7．可選擇FR－PA02－02簡(jiǎn)易型面板或FR－PU04－CH型LCD顯示面板。0.4-7.5KW（3相380V，F(xiàn)R-E540系列）、0.1-7.5KW（3相220V，F(xiàn)R-E520系列）、0.4-2.2KW（單相220V，F(xiàn)R-E520S系列）。功率圍：0.4-7.5KW（3相380V，F(xiàn)R-E540系列）0.1-7.5KW（3相220V，F(xiàn)R-E520系列）0.4-2.2KW（單相220V，F(xiàn)R-E520S系列）采用磁通矢量控制，實(shí)現(xiàn)1HZ運(yùn)行150%轉(zhuǎn)矩輸出。PID，15段速度等多功能選擇。置RS-485通信口。柔性PWM，實(shí)現(xiàn)更低噪音運(yùn)行?？蛇x擇FR-PA02-02簡(jiǎn)易型面板或FR-PU04LCD顯示面板。三菱電機(jī)將滑差補(bǔ)償結(jié)合到通用磁通矢量控制，實(shí)現(xiàn)了1Hz時(shí)150%的轉(zhuǎn)矩輸出。即使在使用離線自動(dòng)調(diào)整功能后的電機(jī)特性參數(shù)發(fā)生一些變化，仍能通過(guò)通用磁通矢量控制控制運(yùn)行。第2章控制軟件設(shè)計(jì)2.1物料分揀系統(tǒng)工作過(guò)程分析（1）接通電源，按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)。轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，流水線開(kāi)始下料（2）系統(tǒng)啟動(dòng)后，下料傳感器(光電傳感裝置)檢測(cè)到料庫(kù)里有材料時(shí)，機(jī)械臂去提取材料，將材料放入下料口，下料口傳感器檢測(cè)到有物料后，電機(jī)帶動(dòng)傳送帶運(yùn)動(dòng)。物料開(kāi)始在傳送帶上運(yùn)行，如果下料傳感器沒(méi)有感應(yīng)到材料，傳送帶不運(yùn)行。（3）當(dāng)電感傳感器檢測(cè)到鐵質(zhì)材料時(shí)，推料缸1將物料推入導(dǎo)料軌道1中。（4）當(dāng)光電傳感器檢測(cè)傳感器檢測(cè)到材料為白色時(shí)，顏色出料氣缸動(dòng)作將被檢測(cè)到的物料推入導(dǎo)料軌道2中。（5）當(dāng)電容傳感器檢測(cè)到非金屬材料時(shí)，非金屬氣缸動(dòng)作將待測(cè)物體推入導(dǎo)料軌道3中。（6）當(dāng)料庫(kù)無(wú)材料時(shí)，傳送帶須繼續(xù)運(yùn)行一個(gè)行程后自動(dòng)停機(jī)。由光電傳感器判斷有無(wú)材料，沒(méi)有材料時(shí)系統(tǒng)直接進(jìn)入一個(gè)循環(huán)周期，周期時(shí)間到的時(shí)候系統(tǒng)停止運(yùn)行。當(dāng)有材料時(shí)，程序判斷YV5是否復(fù)位，當(dāng)它沒(méi)有復(fù)位時(shí)傳輸帶不運(yùn)行，復(fù)位時(shí)，傳輸帶自動(dòng)運(yùn)行且氣缸自動(dòng)將材料打出，并每隔一定時(shí)間打一次。在氣缸將材料送至傳送帶的過(guò)程中，傳送帶運(yùn)行停止，當(dāng)氣缸復(fù)位時(shí)傳送帶正常運(yùn)行。材料隨著傳送帶的運(yùn)行而前進(jìn)，遇到傳感器相對(duì)應(yīng)的傳感器時(shí)，傳感器給PLC發(fā)出信號(hào)，同時(shí)PLC給對(duì)應(yīng)的氣閥發(fā)出信號(hào)，于是同組的氣缸開(kāi)始動(dòng)作打出材料。如果氣缸沒(méi)有復(fù)位則傳送帶就停止運(yùn)行。這就是整個(gè)程序的流程。2.2物料分揀系統(tǒng)I/O分配表根據(jù)物料分揀系統(tǒng)的工作過(guò)程由可知，系統(tǒng)的控制有輸入信號(hào)12個(gè)，均為開(kāi)關(guān)量。輸出信號(hào)有5個(gè)，其中一個(gè)控制電動(dòng)機(jī)，剩下的控制氣閥，也都是開(kāi)關(guān)量。根據(jù)分揀系統(tǒng)的需要配置出I/O對(duì)應(yīng)功能，列表如下：輸入地址輸出地址序號(hào)地址備注序號(hào)地址備注1X0啟動(dòng)1Y0驅(qū)動(dòng)手臂右轉(zhuǎn)2X1停止2Y13X2氣動(dòng)手爪傳感器3Y2驅(qū)動(dòng)手臂左轉(zhuǎn)4X3旋轉(zhuǎn)左限位傳感器4Y3驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)電機(jī)5X4旋轉(zhuǎn)右限位傳感器5Y4驅(qū)動(dòng)手爪抓緊6X5氣動(dòng)手臂伸出傳感器6Y5驅(qū)動(dòng)手爪松開(kāi)7X6氣動(dòng)手臂縮回傳感器7Y6驅(qū)動(dòng)提升氣缸下降8X7手爪提升限位傳感器8Y7驅(qū)動(dòng)提升氣缸上升9X10手爪下降限位傳感器9Y10驅(qū)動(dòng)臂氣缸伸出10X11物料檢測(cè)傳感器10Y11驅(qū)動(dòng)臂氣缸縮回11X12推料一伸出限位傳感器11Y12驅(qū)動(dòng)推料一伸出12X13推料一縮回限位傳感器12Y13驅(qū)動(dòng)推料二伸出13X14推料二伸出限位傳感器13Y14驅(qū)動(dòng)推料三伸出14X15推料二縮回限位傳感器14Y15驅(qū)動(dòng)報(bào)警15X16推料三伸出限位傳感器15Y16停止指示紅燈16X17推料三縮回限位傳感器16Y17運(yùn)行指示綠燈17X20啟動(dòng)推料一傳感器17Y20電機(jī)正轉(zhuǎn)中速18X21啟動(dòng)推料二傳感器18Y21電機(jī)反轉(zhuǎn)低速19X22啟動(dòng)推料三傳感器20X23啟動(dòng)傳送帶傳感器21X24急停22X25復(fù)位開(kāi)關(guān)23X27初始化狀態(tài)表1：物料分揀系統(tǒng)的I/O列表2.3物料分揀系統(tǒng)I/O分配圖圖1：I/O分配圖根據(jù)PLC選型的要求，在實(shí)際統(tǒng)計(jì)的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上需有15%20%的備用量，因此選擇三菱FX2N—32MR的PLC作為主機(jī)，它可以滿足本系統(tǒng)的需求，且還有一定的剩余I/O以備將來(lái)的擴(kuò)展。2.4物料分揀系統(tǒng)控制流程圖由分揀系統(tǒng)的分揀要求畫(huà)出控制系統(tǒng)的程序流程圖如下圖：沒(méi)有復(fù)位則傳送帶就停止運(yùn)行。這就是整個(gè)程序的流程。圖22.5物料分揀系統(tǒng)梯形圖根據(jù)分揀系統(tǒng)的要求設(shè)計(jì)出梯形圖，梯形圖的部分程序如下：圖3物料分揀系統(tǒng)的部分梯形圖2.6端子布線圖圖4：端子布線圖2.7程序下載與調(diào)試1.程序下載當(dāng)程序設(shè)計(jì)好之后必須下載到PLC中才可以運(yùn)行系統(tǒng)，下載時(shí)使用的是三菱PLC專(zhuān)用的編程電纜SC—09。這根電纜的一端是接電腦的RS232串口，一端接在PLC的RS422通訊串口上。當(dāng)電纜接好之后，打開(kāi)GXDeveloperVersion7軟件，進(jìn)入要下載的文件。先轉(zhuǎn)換文件，然后選擇菜單欄里的“在線”選擇“寫(xiě)入”，便可以下載程序到PLC中。如下圖所示：2.硬件調(diào)試在軟件與硬件都已經(jīng)準(zhǔn)備好之后，開(kāi)始對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。這個(gè)過(guò)程便于我們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與不足。通上電源，觀察指示燈，一切正常之后開(kāi)始加材料。通過(guò)運(yùn)行，在材料加入料槽后發(fā)現(xiàn)材料容易被氣缸打飛。從兩個(gè)方面解決這個(gè)問(wèn)題，首先調(diào)低氣缸的氣壓，但氣壓波動(dòng)較大，仍然無(wú)法解決問(wèn)題；從另一個(gè)方面入手在出槽口的一端加上擋板，通過(guò)試驗(yàn)，大部分材料可以正常步入傳送帶。此問(wèn)題順利得到解決。材料隨傳輸帶傳送到傳感器時(shí)，傳感器并不能感應(yīng)到材料，說(shuō)明傳感器與物體的距離不適合。通過(guò)多次調(diào)試找到了適合的位置，即傳感器的底部與傳送帶的距離。電感傳感器與傳送帶最合適距離為28CM，顏色傳感器最合適距離為30CM，電容傳感器與傳送帶最佳距離為25CM。傳感器對(duì)應(yīng)的各個(gè)氣缸在感應(yīng)到材料后便開(kāi)始動(dòng)作，但由于氣壓的原因，材料不是被打飛，就是根本沒(méi)有觸到材料。首先將總氣源的氣壓穩(wěn)定在2.5Mp,然后逐個(gè)調(diào)試氣閥的進(jìn)氣開(kāi)關(guān)，使氣缸的氣量保留在合適適中的位置。3.軟件調(diào)試將編寫(xiě)的梯形圖程序進(jìn)行編譯，并下載到PLC當(dāng)中，剛編譯好的程序難免會(huì)有錯(cuò)誤或者缺陷，為了消除程序中的錯(cuò)誤，減少系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的工作量，確保系統(tǒng)在各種正常和異常情況時(shí)都能做出正確的響應(yīng)，需要進(jìn)行離線測(cè)試，既不講PLC的輸出接到設(shè)備上。按照控制要求在指定輸入端輸入信號(hào)，觀察輸出指示燈的狀態(tài)，若輸出不符合要求，則查找原因，并排除之。第3章MCGS組態(tài)監(jiān)控畫(huà)面與參數(shù)設(shè)置3.1組態(tài)技術(shù)概述組態(tài)控制技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。利用組態(tài)控制技術(shù)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)與一般計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，它們都是由被控對(duì)象、傳感器、I/O接口、計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)幾部分組成?，F(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)I/O接口現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備執(zhí)行器傳感器被控對(duì)象I/O接口計(jì)算機(jī)顯示器鍵盤(pán)傳感器的作用是可以把被控對(duì)象的各種參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，然后將參數(shù)顯示于計(jì)算機(jī)的顯示器上。并根據(jù)參數(shù)實(shí)際值與設(shè)定值的偏差，按照一定的控制算法發(fā)出控制命令，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，從而完成任務(wù)。I/O接口負(fù)責(zé)溝通傳感器、執(zhí)行器，它是計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的橋梁。部有將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量D/A轉(zhuǎn)換器、模擬量轉(zhuǎn)換數(shù)字量的A/D轉(zhuǎn)換器、對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行隔離的光電隔離器等。執(zhí)行器由一些機(jī)械設(shè)備組成，如：電機(jī)、電源、管道、氣閥、集成電路等組成。3.2組態(tài)控制技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)組態(tài)的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem簡(jiǎn)稱(chēng)DCS）的出現(xiàn)才開(kāi)始被廣大的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中，PC（包括工控機(jī)）相比以前的專(zhuān)用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)日趨明顯。這些優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對(duì)較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資豐富，軟件之間的互操作性強(qiáng)；基于PC的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。組態(tài)（Configuration）的意思就是模塊的任意組合。簡(jiǎn)單的講，組態(tài)就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務(wù)的過(guò)程。在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實(shí)現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過(guò)編寫(xiě)程序（如使用BASIC,C,FORTRAN等）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。編寫(xiě)程序不但工作量大、周期長(zhǎng)，而且容易犯錯(cuò)誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個(gè)問(wèn)題。對(duì)于過(guò)去需要幾個(gè)月的工作，通過(guò)組態(tài)幾天就可以完成。這樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員就可以把更多的注意力集中在如何選擇最優(yōu)的控制方法上，設(shè)計(jì)出合理的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，選者合適的控制算法等這些提高控制品質(zhì)的關(guān)鍵問(wèn)題上。一方面，從管理的角度講，用組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)具有與Windows一致的圖形化操作界面,非常便于生產(chǎn)的組織與管理。一般來(lái)說(shuō)，只要采用IPC（工業(yè)控制計(jì)算機(jī)），選擇通用接口部件和組態(tài)軟件，這樣構(gòu)成的系統(tǒng)都是基于組態(tài)控制技術(shù)的。世界上有許多自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了許多基于這種技術(shù)的DSC（集散式控制系統(tǒng)）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。如：中國(guó)的研華公司、時(shí)利和公司、德國(guó)的西門(mén)子公司、日本三菱等等。與上面系統(tǒng)專(zhuān)用組態(tài)軟件相對(duì)的是通用組態(tài)軟件，常用的國(guó)產(chǎn)通用組態(tài)軟件有微控可視組態(tài)、MCGS、Kingview(組態(tài)王)等等。3.3組態(tài)控制畫(huà)面的設(shè)計(jì)打開(kāi)MCGS組態(tài)環(huán)境這個(gè)軟件，進(jìn)入它的主界面。設(shè)計(jì)出監(jiān)控的畫(huà)面如（圖5）：圖5物料分揀系統(tǒng)的組態(tài)監(jiān)控畫(huà)面3.4組態(tài)控制參數(shù)與通訊參數(shù)的設(shè)定首先對(duì)畫(huà)面上的按鈕進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接設(shè)置。例如：?jiǎn)螕舢?huà)面上的材料庫(kù)指示燈，在表達(dá)式里設(shè)置SN=1，閃爍實(shí)現(xiàn)方式與閃爍速度的設(shè)置如（圖6）：圖6動(dòng)態(tài)組態(tài)屬性設(shè)置對(duì)于其它的指示燈設(shè)置方法也如材料庫(kù)指示燈，但表達(dá)式必須對(duì)應(yīng)各自的變量參數(shù)。當(dāng)其它指示燈的對(duì)應(yīng)變量設(shè)置完成之后。對(duì)組態(tài)的通訊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，打開(kāi)設(shè)備窗口分別添加如下兩個(gè)設(shè)備：通用串口父設(shè)備和FX系列編程口。圖7設(shè)備的添加雙擊通用串口父設(shè)備彈出通用串口父設(shè)備屬性編輯對(duì)話框，對(duì)它的參數(shù)作如下設(shè)置，當(dāng)設(shè)置好參數(shù)后點(diǎn)擊檢查，無(wú)誤后點(diǎn)確定。圖8通用串口設(shè)備屬性編輯再對(duì)FX系列編程口進(jìn)行設(shè)置，雙擊FX系列編程口彈出設(shè)備屬性編輯對(duì)話框，對(duì)它的參數(shù)作如表2和圖16設(shè)置，當(dāng)設(shè)置好參數(shù)后點(diǎn)擊檢查，無(wú)誤后點(diǎn)確定。對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象通道類(lèi)型SN只讀X0000SA只讀X0001SB只讀X0002SC只讀X0003SFW2只讀X0004SFW3只讀X0005SFW4只讀X0006SFW5只讀X0007SBW2只讀X0010SBW3只讀X0011SBW3只讀X0012SBW4只讀X0013SBW5只讀X0014YV2讀寫(xiě)Y0000YV3讀寫(xiě)Y0001YV4讀寫(xiě)Y0002YV5讀寫(xiě)Y0003M讀寫(xiě)Y0004表3通道連接的設(shè)置圖9設(shè)備屬性3.5組態(tài)監(jiān)控功能概述和調(diào)試1.功能概述通過(guò)對(duì)組態(tài)的畫(huà)面與通訊參數(shù)的設(shè)置之后就可以對(duì)物料分揀進(jìn)行監(jiān)控了。當(dāng)材料庫(kù)里有材料時(shí)，材料庫(kù)指示燈開(kāi)始閃爍。同時(shí)傳送帶的指示燈也閃爍，表明傳送帶在工作。SA、SB、SC分別為鐵塊、顏色、鋁塊的指示燈，當(dāng)物料分揀系統(tǒng)感應(yīng)到對(duì)應(yīng)的材料時(shí)指示燈開(kāi)始指示。SBW2、SBW3、SBW4、SBW5的指示燈在汽缸動(dòng)作時(shí)熄滅，當(dāng)汽缸復(fù)位時(shí)燈變亮。YV2、YV3、YV4、YV5為氣閥的指示燈，當(dāng)氣閥動(dòng)作時(shí)對(duì)應(yīng)的指示燈變亮。2.組態(tài)調(diào)試通訊測(cè)試，設(shè)備調(diào)試主要是針對(duì)MCGS驅(qū)動(dòng)使用過(guò)程中無(wú)常通訊的情況，通過(guò)串口調(diào)試工具和串口監(jiān)聽(tīng)軟件來(lái)調(diào)試設(shè)備與MCGS的通訊，最終準(zhǔn)確判斷問(wèn)題所在，并進(jìn)一步解決問(wèn)題。由于大多數(shù)驅(qū)動(dòng)使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題都是出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用中，此時(shí)，驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)人員一般不可能直接到現(xiàn)場(chǎng)處理，二設(shè)備調(diào)試就顯得尤為重要：1.確認(rèn)上位PC機(jī)硬件串口正常；2.確認(rèn)下位機(jī)設(shè)備與硬件無(wú)問(wèn)題；3.確認(rèn)上位MCG