生產(chǎn)線自動裝箱裝置控制系統(tǒng)設計

攀枝花學院本科畢業(yè)設計(論文)生產(chǎn)線自動裝箱裝置控制系統(tǒng)設計院(系):在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中時常需要對生產(chǎn)產(chǎn)品進行包裝和計數(shù)，如果這么多繁雜的工作都完全由人工去完成的話不僅效率低下，而且勞動強度非常大，不能夠滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要。本文主要對生產(chǎn)線自動裝箱的PLC控制系統(tǒng)進行了細密的科學研究。此系統(tǒng)擁有有兩個傳送帶，即生產(chǎn)產(chǎn)品傳送帶和包裝箱傳送帶。產(chǎn)品傳送帶將生產(chǎn)產(chǎn)品從生產(chǎn)車間流水線傳送到包裝箱，當某一刻生產(chǎn)產(chǎn)品被送到傳送帶的末端時，就會自動地進入包裝箱中，并由另一個傳感器將其轉(zhuǎn)換成計數(shù)脈沖。包裝箱傳送帶則用來傳第產(chǎn)品包裝箱，其作用就是把已經(jīng)裝滿了的包裝箱運走，并用另外一只空箱來代替。為了使傳送過來的空箱剛好對準產(chǎn)品傳送帶的末端，使產(chǎn)品準確落入空箱中，因此在包裝箱的傳送帶中間裝有一個光電傳感器，用來檢測空箱是否按照正確的方式傳送到位。此控制系統(tǒng)具有成本低、精度高、故障率低、抗干擾能力強、操作維護簡單等特點，具有優(yōu)良的實際應用價值。Oftenneedtocarryoutcountinbeingmodernized,notonlytthewordsthatthemanpoweraccomplishesifthesearecomplicatedandoverloadedisbig,thechildbirthbeingunfittobemodernizedneeds.DetailedresearchthemainbodyofabookhasbeencarriedoutonthePLCnavarboxconveyerbeltisusedtodelivertheproductpackagebox,whosefunctionfitly,justthedrop-inpackageboxishitbythemessengerproduct,beforepackageboxconveyerbeltcentrKeywords:System,Produce,Voluntarily,ABSTRACT.........Ⅲ1.1本課題研究的意義………………2..1.2生產(chǎn)線自動化的發(fā)展概況………………1.2.1國內(nèi)生產(chǎn)線自動化發(fā)展概況…………3........1.2.2國外生產(chǎn)線自動化發(fā)展概況…………4............1.3生產(chǎn)線自動化的發(fā)展趨勢……………………5............1.4.2主要解決的問題…………8..·1.4.3自動化生產(chǎn)線的應用……………………9..2.1.1采用傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)………………11...2.1.2采用PLC可編程序控制器控制系統(tǒng)…………………11.......2.1.3方案比較與選擇……………………2.2PLC的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理…………………12....2.2.2PLC的工作過程………………2.2.3控制系統(tǒng)構(gòu)成圖………………………15......2.2.4控制系統(tǒng)工作流程圖…………………16...........3.3PLC的工作原理……………20........4.1系統(tǒng)控制要求…………………4.4主電路設計…………………27..5電氣元件的選型……………………29............5.1.1熔斷器的分類…………29...5.1.2熔斷器的型號選用……………………29...5.2.1接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理…………31..5.3熱繼電器選擇………………32..5.4時間電器選擇………5.6行程開關選擇………………34...5.6.1行程開關分類…………34..5.6.2行程開關的選用及安裝………………36...5.7.2光電開關使用原則……………………37.............5.8電源開關選擇………………38.....5.9.2電動機選擇………………39...........7程序調(diào)試與仿真7.1仿真軟件簡介………………45.........在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中時常需要對生產(chǎn)產(chǎn)品進行包裝和計數(shù)，如果這么多繁雜的工作都完全由人工去完成的話不僅效率低下，而且勞動強度非常大，不能夠滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要。為了能夠適應大規(guī)模生產(chǎn)某種產(chǎn)品的現(xiàn)代化需要，并且還要對產(chǎn)品進行包裝、計數(shù)，就必須完整的設計出一套自動化生產(chǎn)線，以便將這些繁雜的工作由自動化生產(chǎn)線來代替人工完成。進一步促進工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，增加國民經(jīng)濟，改提高人民的生活水平。本文主要對生產(chǎn)線自動裝箱裝置控制系統(tǒng)進行研究，詳細的介紹了所用到的各個元器件的功能。本文先具體的概括了設計的總體思路，主體部分使用兩條傳送帶，一條是產(chǎn)品傳送帶，另外一條是包裝箱傳送帶，產(chǎn)品計數(shù)則采用了光電傳感器，而電機部分采用性能良好的固態(tài)交流SSR而且可以根據(jù)所裝箱的產(chǎn)品的重量對內(nèi)部器件數(shù)值的大小進行設置。主電路部分則是由803174LS3732764組成一個單片機最小系統(tǒng)。為了方便地讀出鍵盤給定植，以及完成各種檢測和控制，本設計專門擴展了一個8255A可編程接口及程序存儲器EPROM2764對各控制系統(tǒng)進行程序編制，這樣運用軟硬件結(jié)合的方式完成整個生產(chǎn)線自動裝箱裝置控制系統(tǒng)的設計。1.1本課題研究的意義當今時代，由于科學技術的快速發(fā)展，自動化生產(chǎn)技術在工業(yè)生產(chǎn)中得到越來越廣泛的應用。在機械制造、電子等行業(yè)已經(jīng)設計和制造出大量的類型各異的自動化生產(chǎn)線。這些自動化生產(chǎn)線的使用，在提高勞動效率和產(chǎn)品的質(zhì)量、改善工人勞動條件、降低能源消耗、節(jié)約材料等方面均取得了顯著的成效1。而對于以前，當生產(chǎn)力還遠遠不如現(xiàn)在代，生產(chǎn)線都十分復雜并且嚴重浪費財力物力，從而生產(chǎn)出來的商品的合格率也令人堪憂，生產(chǎn)的發(fā)展受到了很大的制約。這種情況下先驅(qū)改革者們開始思考用一種方法來改變這一現(xiàn)實，生產(chǎn)者們希望能通過制造各種機器來完全代替手工制作，而其他工人就只需要在旁邊對機器進行控制與操作即可，每一道工序如：清點產(chǎn)品的數(shù)目，自動包裝等工序都能讓機器精確很而快速的進行。1969年，美國數(shù)字設備公司(DEQ研制出第一臺可編程控制器，用于通用汽車的生產(chǎn)線，取代生產(chǎn)線上的繼電器控制系統(tǒng)，開創(chuàng)了工業(yè)控制的新紀元。1971年，日本、德國、英國、法國等相繼開發(fā)了適于本國的可編程控制器，并推廣應從此之后，這項新得技術迅速在全球得到廣泛推廣與應用，這項技術最大限度的按照人們預先的期望來實現(xiàn)生產(chǎn)及控制，使生產(chǎn)效率大大的提高，使繁重的生產(chǎn)至此變得簡單、有序、準確。再自動化生產(chǎn)逐步普及的當今，包裝機械自動化程度的優(yōu)劣直接會對產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率產(chǎn)生重大的影響。在工業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)中時常需要對產(chǎn)品進行計數(shù)，包裝。但是這些繁咋的工作如果都讓人工去完成的話不但麻煩，而且生產(chǎn)效率低下，勞動強度讓人難以忍受，這不能夠達到現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。為了適應現(xiàn)代化大批量生產(chǎn)一種產(chǎn)品，促進工業(yè)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，增加國民經(jīng)濟，提高廣大勞動人民的生活水平，就應當準確的設計出一套完整的自動化生產(chǎn)線，再用這種自動化生產(chǎn)線來取代人工完成各種各樣的繁雜工作。而且還需要有對產(chǎn)品進行計數(shù)，包裝等各道程序。生產(chǎn)自動化技術的使用大幅度的提高了工廠的經(jīng)濟效益，這在包裝業(yè)中體現(xiàn)的尤為明顯。特別是近年來，包裝生產(chǎn)線的自動化、電子監(jiān)測和控制系統(tǒng)的大力發(fā)展，使包裝企業(yè)以高速度、較少的停機時間和包裝故障，以及產(chǎn)品損耗減少、工傷和老毛病降低等優(yōu)點而獲得出色的成績。2002年11月3至7日在芝加哥舉行的國際PACKEXPO上，我們可以看到多家自動化公司展示的最新的包裝設備和新技術。這些經(jīng)濟實用的自動化技術將會成為未來的發(fā)展力量?？梢娮詣友b箱技術的應用前景十分廣闊。由于生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品會有所不同不同，所以各種類型的自動化生產(chǎn)線均擁有自己的特點，這樣就導致了生產(chǎn)線的大小有所差別，根據(jù)實際生產(chǎn)而設計的不同結(jié)構(gòu)，在功能上也有諸多的不同。在這種情況下自動化生產(chǎn)線就被人們廣泛的分為了：生產(chǎn)線的機械本體，工作過程的生產(chǎn)檢測，各類信息的歸納及處理，運行機構(gòu)的各種執(zhí)行裝置和與各類設備相連接的接口五個部分。生產(chǎn)線的不同導致功能的差異，但是所有的自動化生產(chǎn)線都應具備四大功能，它們分別是：運轉(zhuǎn)，控制，檢測和驅(qū)動這四大最基礎的功能。動力源能為自動化生產(chǎn)線中的運轉(zhuǎn)功能提供可靠地東方能?？刂乒δ茉谧詣由a(chǎn)線當中得以實現(xiàn)，是由微型機、單片機、可編程控制器或其他一些電子裝置來承擔完成的。在工作過程中，設在各部位的傳感器把信號檢測出來，控制裝置對信號進行儲存、運輸、運算、變換等等，然后用相應的接口電路向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出命令，完成必要的動作。檢測功能主要有位置傳感器、直線位移傳感器、角位移傳感器等各種傳感器來實現(xiàn)。傳感器收集生產(chǎn)線上的各種信息，如：位置、溫度、壓力、流量等傳遞給信息處理部分完成控制作用。驅(qū)動功能主要有電動機、液壓缸、氣壓缸、電磁閥、機械手或機器人等1.2.1國內(nèi)生產(chǎn)線自動化發(fā)展概況中國的包裝業(yè)相對于如美國和歐盟等這些發(fā)達國家而言就相當落后，但是卻具有非常大的發(fā)展?jié)摿Α？刂葡到y(tǒng)早在20世紀四十年代就已經(jīng)開始運用了，最初的現(xiàn)場基地式儀表和后來的繼電器成為了控制系統(tǒng)的前身?，F(xiàn)在通常所說的控制系統(tǒng)，大多指的是采用電腦或微處理器進行智能控制的電子系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)多年發(fā)展的歷史上，它被稱為第三代控制系統(tǒng)。這一代系統(tǒng)以PLC為代表，從70年代開始應用以來，在輕工、電力和石油等工業(yè)過程控制中得到飛速的發(fā)展。PLG即可編程控制器，開始主要是從順序控制發(fā)展而來，但自從90年代以來，隨著通應用范圍也逐漸向連續(xù)流程工業(yè)生產(chǎn)方面進軍，這一應用極大的使得自動化生產(chǎn)線得到了前所未有的發(fā)展。在中國，自動化技術還沒有成熟，需要較長一段時間的積累和發(fā)展，因此在以后各行業(yè)將會有足夠的空間來發(fā)展這項技術，這理所當然的成為未來很長一段時間內(nèi)的發(fā)展方向和趨勢。目前而言中國的經(jīng)濟發(fā)展局勢也表明了十分需要各種高技術來支持，這樣才能滿足有一個比較穩(wěn)定的發(fā)展基礎。國家西部大開發(fā)的政策方針就必然伴隨著許多高技術的轉(zhuǎn)移，各類工業(yè)生產(chǎn)也將需要自動化技術大力支持，因此加大發(fā)展自動化生產(chǎn)的力度也就成為了目前以及未來必然的趨勢。相信中國經(jīng)濟跨越式進步的背景下必將有生產(chǎn)自動化技術成熟后的深遠影響?，F(xiàn)階段我國自動化市場有著活躍的發(fā)展狀況，這種前提下劇烈地促進了對各種自動化人才的大量需求。此外，國外自動化企業(yè)正在實施的包括人員本土化在內(nèi)的全方位戰(zhàn)略，這一舉措也使得我國對自動化人才需求的與日驟增。ABB是一家國家著名的跨國公司，被廣大業(yè)內(nèi)人士稱為“多國部隊”。因為ABB更加重視在它的業(yè)務發(fā)展到的任何一個地方，都毫不猶豫并全力地推行人才本土化戰(zhàn)略。2004年10月25日，ABB集團董事長兼首席執(zhí)行官杜曼先生在北京的新聞發(fā)布會上曾表示：5年后，中國將取代美國和德國成為ABB的第一大市場。為了順利實現(xiàn)這一目標，ABB已經(jīng)制定了清晰的5點戰(zhàn)略，其中包括培養(yǎng)本地人才。根據(jù)計劃，到2008名。這些目標在此后一一得到了具體體現(xiàn)?，F(xiàn)在，與一系列的中國本土化戰(zhàn)略相對應，更多的跨國企業(yè)都把大規(guī)模的招募計劃排上了日程安排甚至早已經(jīng)在實施。1.2.2國外生產(chǎn)線自動化發(fā)展概況)是一種實時的工業(yè)控制裝置，可編程控制器(PLO是專為在工業(yè)的復雜環(huán)境下運用而開發(fā)設計的?？删幊炭刂破?PLO毫無疑問已經(jīng)成為了現(xiàn)代工廠的生產(chǎn)自動化的最佳配置之一。隨著越來越發(fā)達的微電子技術，現(xiàn)代化的工業(yè)控制技術等先進技術的飛速發(fā)展，可編程控制器(PLO在各種配置、程序的編輯、網(wǎng)絡技術等先進功能方面已經(jīng)有了非常優(yōu)良的進步。根據(jù)實際工藝要求，借助于順序功能圖(SFO)和梯形圖來編制用戶程序，實現(xiàn)單臺設備或生產(chǎn)在許多工業(yè)比較發(fā)達的國家的工業(yè)系統(tǒng)網(wǎng)絡中，電力系統(tǒng)的自動化得到了各個企業(yè)甚至國家的高度重視，他們電力系統(tǒng)的自動化程度已經(jīng)達到了一個非常高的高度。到目前為止它們的已經(jīng)形成了集各種調(diào)節(jié)控制、自動化、實現(xiàn)遠距離的抄表和各種先進測控等系統(tǒng)于一體的電力網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(DM$,這些功能已經(jīng)多達140余種。另外，國外許多著名電力系統(tǒng)設備的制造廠家?guī)缀醵家呀?jīng)涉足電力系統(tǒng)自動化領域，如美國COOPER司、德國西門子公司、日本東芝公司、法國施耐德公司等，他們均已經(jīng)推出了具有自主產(chǎn)權(quán)的配電網(wǎng)自動化產(chǎn)品。在這些產(chǎn)品中PLC的運用占有舉足輕重的作用，它對自動化生產(chǎn)產(chǎn)生了深遠的影響。在國外，自從上個世紀30年代開始，許多機械加工企業(yè)為了大幅度提高生產(chǎn)效率，就開始采用機械化流水生產(chǎn)線的作業(yè)方式，并且大型自動生產(chǎn)線所需要加工的對象也發(fā)生了很大的變化。但是由于生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)大量地使用繼電器，而繼電器在頻繁工作情況下使用壽命都不長，這種狀況使的生產(chǎn)線的可靠性大為降低。因此許多公司為了解決這一問題而投入了大量的財力物力，直到20世紀60直以來使用的繼電器控制裝置后，PLC的發(fā)展開始進入黃金時期，迅速在全球各地得到了大規(guī)模使用。20世紀末期，現(xiàn)代化的工業(yè)控制已經(jīng)更加的離不開PLC的調(diào)控。從發(fā)展的規(guī)模上來講，各種大型號得控制機器和微型號的控制機在這個時段有了舉世矚目的發(fā)展。從功能上來講，許多具有特殊能力的單元相繼被開發(fā)出來，這些特殊的能力單元大多被運用在不同環(huán)境的管理制控場合中。從機械配套組合上來講，各類信號傳遞科目和人、機交流界面大量產(chǎn)生，使運用PLC的工業(yè)自動化的自動管理控制系統(tǒng)的搭配更加不具備難度。21世紀的最初幾年，伴隨著現(xiàn)場總線技術的不斷進步，可編程控制器重點發(fā)展了網(wǎng)絡通訊能力?？删幊炭刂破髟诠I(yè)控制網(wǎng)絡的各個層面上開始發(fā)揮重要作用。這標志著可編程控制器已從單臺設備的控制及小型生產(chǎn)線的控制發(fā)展為石油化工、冶金鋼鐵、機械制造、汽車、輕工業(yè)等領域的大型或集散控制系統(tǒng)中的基PLC之所以在全球范圍內(nèi)得到廣泛推崇，它的工作原理是不可忽視的。PLC的CPU中有著一種叫程序計數(shù)器的元件，它起著指示程序步存儲地址的作用。在指令下達之后，程序從起始步(步序號為零)起依次執(zhí)行到最終步(通常為END指令),每當執(zhí)行一步之后計數(shù)器都要自動加1,之后再返回起始步開始循環(huán)運在掃描的過程之中要進行4個方面的工作：以故障診斷和處理為主的公共操作；處理工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)I/O操作；執(zhí)行用戶程序和外設服務操作[s]。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點。流水線在歷史的發(fā)展長河中逐漸產(chǎn)生了一種新的生產(chǎn)線即自動化生產(chǎn)線。相對傳統(tǒng)的流水線來說自動化生產(chǎn)線不僅要求能夠完成生產(chǎn)線上已經(jīng)被預定好了的種種工序以及各種路線的生產(chǎn)工藝過程，大量的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。而且要求對各類工件的裝卸，不同類型的工件夾緊定位，工件的傳送包裝等各方面都能自動地進行并且完成工作任務。為了達到以上所提出的各種條件并且能夠正常的執(zhí)行，人們把通過精心設計把各種機械加工裝置組合在一起，而將各個部分動作聯(lián)系起來是通過液壓控制系統(tǒng)、氣壓控制系統(tǒng)和電氣自動化控制系統(tǒng)來完成的，這樣這些裝置就能按照預先設定的工序步驟自動地進行作業(yè)。所以就把這種具備自動工作的裝置系一律統(tǒng)稱為自動化生產(chǎn)線。目前階段，自動化生產(chǎn)線需要滿足下列幾項指標才能滿足眾多的要求：(1)提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量；(2)增加生產(chǎn)線產(chǎn)品的生產(chǎn)量；(3)更換各種模具的時間比較簡短以便適應各種變化；(4)能夠監(jiān)察控制整個生產(chǎn)流程；(5)對生產(chǎn)人員的安全能夠起到保護作用。為了滿足上述要求，自動化系統(tǒng)的應用增加了下列任務：(1)收集與管理產(chǎn)品及機器參數(shù)。這個任務的增加可以提高工作效率，同時也可給設備的維護提供方便。(2)存儲最佳生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為連續(xù)生產(chǎn)過程制作實驗數(shù)據(jù)以及自動糾正加工自動化生產(chǎn)線所涉及的技術領域是很廣泛的，所以它的發(fā)展、完善是與各種相關技術的進步及互相滲透是緊密相連的。因而自動化生產(chǎn)線的發(fā)展概況就必須以整個支持自動化生產(chǎn)線有關技術的發(fā)展聯(lián)系起來。技術應用發(fā)展如下：(1)應用可編程控制器(PLO技術：PLC主要以順序控制作為主要的控制方式，而以回路的各種調(diào)節(jié)作為輔住功能的一種工業(yè)控制計算機。它不僅能夠完成邏輯運算、時間控制、數(shù)量計量和對工作過程的記憶等功能，而且能對開關控制量和)技術的運用完美地解決了工業(yè)上控制用的計算機諸多難題，比如復雜的程序編程，由于外部接口的不標準引起的組合復雜問題，各種生產(chǎn)機械的不合理運用導致的資源浪費以及適應能力差等各種缺陷。但是運用PLC技術就能非常好的解決這些問題，于是大量的傳統(tǒng)順序控制器被其廣泛所取代。(2)應用機械手、機械人技術：在現(xiàn)代化自動生產(chǎn)線中工件的裝卸及自身的夾緊定位，工件在各個階段的傳送，排除生產(chǎn)過程中的各種加工余量和生產(chǎn)線包裝等方面，機械手技術都得到了廣泛的運用。而新一代的機器人正在火熱的研發(fā)當中，它具有傳統(tǒng)機器人所不具備的許多操作技能，而且更加的智能化，具備許多人類具備的感知能力。并且這種機器人判斷，應急能力均達到了一個新的高度能。這些技術正逐漸應用到自動生產(chǎn)線中。(3)應用傳感技術：隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，新材料不斷地被開發(fā)出來，不斷出現(xiàn)的各式物理效應，一個新興的科學體系誕生-傳感器應用技術。隨著“智能傳感器”加載的微型處理器的廣泛運用，傳感技術在自動生產(chǎn)線的生產(chǎn)中起到了不可忽視的作用，他被大量的運用于各種復雜的自動控制程序監(jiān)視。(4)應用液壓和氣壓傳動技術：特別是氣動技術，由于使用的是取之不盡的的空氣作為介質(zhì)，具有傳動反應快、動作迅速、氣動元件制作容易、成本小和便于集中供應和長距離輸送等優(yōu)點。而引起人們的普遍重視。氣動技術已經(jīng)發(fā)展成為一個獨立的技術領域。在各行各業(yè)，特別是在自動線中得到迅速發(fā)展和廣泛地應用。(5)應用網(wǎng)絡技術的飛躍發(fā)展：就是網(wǎng)絡技術的飛躍，無論是現(xiàn)場總線還是工業(yè)太網(wǎng)絡，使得自動線中的各個控制單元構(gòu)成一個協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)的整體t1s]。自動化生產(chǎn)線綜合應用機械技術、控制技術、傳感技術、驅(qū)動技術、網(wǎng)絡技術、人機接口技術等，通過一些輔助裝置按工藝順序?qū)⒏鞣N機械加工裝置連成一體，并控制液壓、氣壓和電氣系統(tǒng)將各個部分的動作聯(lián)系起來，完成預定的生產(chǎn)總之，所有這些支持自動線的機電一體化技術的進一步發(fā)展，使得自動線功能更加齊全、完善、先進，從而能完成技術性更加復雜的操作和生產(chǎn)線裝配工藝要求更高的產(chǎn)品。SB1系統(tǒng)起動，傳輸線2起動運行，當箱子進入指定位置時SQ2動作，傳輸線2停止；2)SQ2動作后延時1秒起動傳輸線1,物品逐一落入箱內(nèi)，由SQI檢測物品(在物品通過時發(fā)出脈沖信號),當落入箱內(nèi)的物品達到12個，傳輸線1停止，同時起動傳輸線2;3)按下停止按鈕，傳輸線1和2均停止。目標：通過各種方式查閱大量的參考資料，能夠基礎地掌握工程初步設計方法和進行親身實踐的一般技能，給以后工作為生產(chǎn)技術方面的內(nèi)容打下一定的基礎；學會善于運用曾經(jīng)學習的各種知識，并且能夠不停地汲取新的知識能力，擁有良好的創(chuàng)造設計理念。1、對設計地任務進行初步分析。2、能夠恰當?shù)剡x擇PLC輸出輸入端的個數(shù)。3、PLC的選擇及輸出輸入模塊的選擇。法并且能夠描繪出接線圖。在傳統(tǒng)的工業(yè)控制中，一般都是由繼電器來進行控制的，當今的PLC吸收在傳統(tǒng)的控制中，傳送帶的控制通常是通過繼電器來完成，維護復雜。本設計介紹了通過PLC來對傳送帶進行自動控制。該系統(tǒng)有兩個傳送帶，即包裝箱傳送帶和產(chǎn)品傳送帶。包裝箱傳送帶用來傳送產(chǎn)品包裝箱，其功能是把已經(jīng)裝滿的包裝箱運走，并用一只空箱來代替。為使空箱恰好對準產(chǎn)品傳送帶的末端，以便使產(chǎn)品剛好落入包裝箱中，在包裝箱傳送帶的中間裝一光電傳感器，用以檢測包裝箱是否到位。產(chǎn)品傳送帶將產(chǎn)品從生產(chǎn)車間傳送到包裝箱，當某一產(chǎn)品被送到傳送帶的末端，會自動落入包裝箱內(nèi)，并由另一傳感器轉(zhuǎn)換成計數(shù)脈沖。依據(jù)提出的要求，我們需要解決的關鍵是對傳送帶B拖動空箱到指定位置的控制；以及傳送帶B制動后傳送帶A的啟動和傳送帶A制動后傳送帶B的啟動，怎么使其形成一個循環(huán)的過程，對傳送帶的控制還應該設置報警功能；同時傳送帶A和傳送帶B應有獨立點動控制，以便于調(diào)試和維修；最后還要對傳送帶A運送的產(chǎn)品進行指定數(shù)量的檢測。對于傳送帶的控制可采用步控指令實現(xiàn)步進控制；而對于傳送帶的獨立點動控制可設置一個手動控制按鈕，當其按下時，系統(tǒng)可進行獨立點動控制。對于PLC這些都可通過軟件完成要求；其中需要用傳感器來進行位置檢測和產(chǎn)品計數(shù)。圖1.1所示是塑殼式斷路器自動生產(chǎn)線(正泰電器股份有限公司),這其中包括自動裝上物料、自動鉚接和打上標簽、進行完整的通電檢查等工序，采用PLC各個單元雖然都相互聯(lián)系，但是它們都有自己的獨立的控制、報警等各種功能。一個完善的網(wǎng)絡系統(tǒng)在這個網(wǎng)絡技術生產(chǎn)線中構(gòu)成，對產(chǎn)品的質(zhì)量和勞動率都有大大提高。圖1.2塑殼式斷路器自動生產(chǎn)線圖1.2所示是某汽車配件廠的生產(chǎn)線，它采用制動器自動化裝配線。它充分的考慮了設備的各種性能，以及生產(chǎn)過程中各種變化因素。實現(xiàn)了生產(chǎn)線的自動管圖1.3某汽車制動器自動化裝配線圖圖1.4所示是某飲料廠的自動化生產(chǎn)線，它為一種自動化灌裝線。主要完成上料，灌裝，檢測，包裝等幾個生產(chǎn)過程，充分實現(xiàn)了實現(xiàn)集約化大規(guī)模生產(chǎn)的圖1.4某飲料廠的自動灌裝線2控制系統(tǒng)的設計2.1方案論證2.1.1采用傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)因為傳統(tǒng)的繼電—接觸器電氣控制線路相對而言顯得有些簡單，以及比較低廉的價格，所以在這么多年來在許多生產(chǎn)機械運用到的電氣控制領域中，得到了十分廣泛的運用，再加上非常成熟的技術，為此在機械行業(yè)中受到人們的歡迎以及大力的推廣。不過如果在一些控制系統(tǒng)比較復雜的情況下，比如說這種有時序控制的自動控制系統(tǒng)還是用這種方式的話，毫無疑問的將會大量的使用到時間繼電器、中間繼電器、接觸器等各類器件，并且將會有復雜控制線路，多如牛毛的器件，結(jié)點將會更多。在這種情況下必然導致控制系統(tǒng)不高的可靠性以及令人煩2.1.2采用PLC可編程序控制器控制系統(tǒng)PLC可編程序控制器就實際意義上而言就是一種工業(yè)上的控制計算機，是在各種生產(chǎn)中用來大量取代傳統(tǒng)運用的時間繼電器、中間繼電器、計數(shù)器等各類器件，但是卻擁有所用計算機的各種控制系統(tǒng)功能。到現(xiàn)在為止PLC已經(jīng)成為各種工業(yè)生產(chǎn)控制的標準設備，它的應用范圍在所有的工業(yè)企業(yè)幾乎都有覆蓋，并且廣泛應用到現(xiàn)代過程控制過程之中，比如化工、石油等企業(yè)。2.1.3方案比較與選擇如果采用的傳統(tǒng)繼電—接觸器控制系統(tǒng)，雖然具有低廉的價格，但是將會有大量的時間繼電器和中間繼電器，并且電路會復雜化，接點和各類器件會更多，可靠性也將大為低，如果發(fā)生故障，檢修也十分地困難。如果運用到生產(chǎn)自動控制系統(tǒng)當中，它的跟蹤能力差、反應時間慢，更有甚者會導致系統(tǒng)不能正常運轉(zhuǎn)。而采用PLC可編程序控制器，其優(yōu)點如下：(1)具有非常高的可靠性。PLC采用了大量的先進優(yōu)質(zhì)元器件，并且在硬件上使用了更為優(yōu)秀的供電電源，這樣做的好處是可以預防由電源回路中串入的一些意外干擾。而且在它的內(nèi)部更是運用了電磁屏蔽加以保護，用來防止各種輻射的不良干擾。而外面部分的輸入/輸出電路都是使用光電隔離作為保護措施，擁有著功能強大的數(shù)字濾波和常規(guī)濾波結(jié)構(gòu)；在軟件上則運用到了自我診斷、具有警戒時鐘的WDT等保護措施。這些舉措使得PLC的無故障運行時間平均已經(jīng)達到了30萬小時的使用長度，被許多人稱之為“永遠不壞的控制器”,由此可見它的可靠性能優(yōu)于傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)是沒有任何懸念的。(2)擴展性好、靈活性高、通用性強。在程序的運用上，它能很好的實現(xiàn)將硬件軟件化的這一優(yōu)良性能，對于控制系統(tǒng)的不同，僅僅只用改變程序就可以很好的解決，因此它的通用性能十分強大。外加比較反方便實用的現(xiàn)場接口以及比較短就能完成的設計周期，大大增加了它的適用范圍。(3)功能強。PLC具備多種強大的功能，如各式各樣的報警功能、監(jiān)控功能、自我診斷功能等既可以出色地完成所需的過程控制，又可以調(diào)節(jié)控制閉環(huán)回路，以至于在未來的各種工業(yè)控領域中發(fā)揮重要的作用，可以毫不夸張地說它幾乎無所不能。由于在生產(chǎn)線上從事的生產(chǎn)活動環(huán)境都比較復雜，普通的電子儀器都會受到各種電磁式的干擾。但是PLC是進經(jīng)過大量的生產(chǎn)實踐在工廠內(nèi)用來取代繼電器線路以及進行順序控制發(fā)展起來的一種優(yōu)秀的工業(yè)控制產(chǎn)品。從PLC應用以來已經(jīng)深深地表明它具有良好穩(wěn)定性、非常高的可靠性和強大的抗干擾能力，并且由于PLC有維護起來十分方便，編程過程簡單，靈活的通訊等諸多優(yōu)點，因而在電器等控制系統(tǒng)中被人們大量使用。PLC不僅能夠?qū)崿F(xiàn)計算、定時、計數(shù)以及控制各種閉環(huán)的功能，還能夠出色地完成繁復的邏輯控制。PLC在整個控制系統(tǒng)當中很好的實現(xiàn)了產(chǎn)品的運輸、空箱的傳送和產(chǎn)品的計數(shù)等功能。并且本身就具有自動控制和手動控制兩種不同的方式。因此它在生產(chǎn)線自動裝箱控制的控制系統(tǒng)中運用，可以讓我們的生產(chǎn)線的控制變得更加具有靈活性及可靠性。從而大大的提高了生產(chǎn)效率，提高了工人的工作生產(chǎn)環(huán)境，大幅度減輕了生產(chǎn)線工人的勞動強度，并且對材料的消耗及用工也起到了充分的節(jié)約作用。因此，本文選擇PLC控制系統(tǒng)。2.2PLC的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理PLC是現(xiàn)代微型計算機技術和繼電器運用技術的工作原理上開發(fā)出來的。PLC通過輸入端的輸入接口收入所需的信息，然后進行工作運算。在分析處理完數(shù)據(jù)過后，執(zhí)行機構(gòu)的動作的控制會通過輸出端的輸出接口完成。作為一種特殊的計算機，PLC的硬件與傳統(tǒng)的計算機幾乎沒有差別，主要是由CPU模塊、輸入/輸出模塊、電源等部分組成。輸入模塊輸出模塊圖2.1PLC基本結(jié)構(gòu)框圖的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進行的。CPU由微處理器和控制器組成，可以實現(xiàn)邏輯運算和數(shù)學運算，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)各部分的工作。它的運行是按照系統(tǒng)程序所賦予的任務2.I/O模塊：是PLC與外圍設備之間的聯(lián)系部件。PLC通過輸入接口檢測輸入設備的狀態(tài)，以此作為對輸出設備控制的依據(jù)，同時PLC又通過輸出接口對輸出設備進行控制。PLC的I/O接口能接受的輸入和輸出信號個數(shù)稱為PLC的I/O點數(shù)。I/O點數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。PLC外圍設備提供或需要的信號電平時多種多樣的，而PLC內(nèi)部CPU只能處理標準電平信號，所以I/O接口要能進行電平轉(zhuǎn)換，另外，為了提高PLC的抗干擾能力，I/O接口一般采用光電隔離和濾波功能，此外，為了便于了解I/O接口的工作狀態(tài)，I/O接口還帶有狀態(tài)指示燈ti3]。3.電源模塊：PLC的電源是指把外部供應的交流電源經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓處理后轉(zhuǎn)換成滿足PLC內(nèi)部的CPU存儲器和I/O接口等電路工作所需要的直流電源電路或電源模塊。不同型號的PLC有不同的供電方式，所以PLC的電源輸入電壓既有12V和24V直流，又有110V和220V交流i2]。PLC通電后，首先進行系統(tǒng)初始化，將內(nèi)部電路恢復到起始狀態(tài)，然后進行自我診斷，檢查運行電路是否準確，來保證系統(tǒng)能正常運行。然后掃描通信接口，如果連接有外部設備的話就可以進行通信。如果沒有外部設備的情況下或者在通信已經(jīng)結(jié)束后，就可以根據(jù)要求完成輸入采樣。之后判斷輸入設備(開關、按鈕等)的狀態(tài)，然后依據(jù)輸入采樣的結(jié)果一一對用戶程序進行運行，程序運行結(jié)束后刷新輸出，即輸出運行時產(chǎn)生的控制信號。以上過程完成后，系統(tǒng)又返回，重新開始自我診斷，以后不斷重復上述過程。狀態(tài)時系統(tǒng)會完整的執(zhí)行圖示過程，當PLC工作在STOP狀態(tài)時，系統(tǒng)不執(zhí)行用戶程序。PLC正常工作時處于RUN犬態(tài)，而在編制和修改程序時，應讓PLC處于STOP狀態(tài)。PLC兩種工作方式可以通過開關進行切換。為1-100ms。掃描周期與用戶程序的長短、指令的種類和CPU執(zhí)行指令的速度有很①輸入處理：PLC以重復掃描方式執(zhí)行用戶處理程序，在執(zhí)行程序前首先按地址編碼順序?qū)⑺休斎攵俗拥耐〝酄顟B(tài)(輸入信號)讀入輸入映象寄存器中，然后開始執(zhí)行用戶處理程序.在執(zhí)行過程中，即使輸入信號發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不變，直到下一個掃描周期的輸入處理階段才重新讀取輸入狀態(tài)。要的信息都從輸入映象寄存器和其他內(nèi)部寄存器中讀出并參與計算，然后將執(zhí)行結(jié)果寫入有關輸出映象寄存器中。③輸出處理：當全部指令執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器中的狀態(tài)全部傳送到輸出鎖存寄存器中，構(gòu)成PLC的實際輸出并由輸出端子送出。隨著微電子技術的發(fā)展，可編程序控制器(PLO以微處理器為核心，適用于開關量、模擬量和數(shù)字量的控制，已進入過程控制和位置控制等領域，成為一種多功能、高可靠性、應用場合最多的工業(yè)控制微型計算機。2.2.3控制系統(tǒng)構(gòu)成圖圖2.3生產(chǎn)線自動裝箱的PLC控制系統(tǒng)圖2.2.4控制系統(tǒng)工作流程圖圖2.4控制系統(tǒng)工作流程圖3可編程控制器(PLOPLC是英文ProgrammableLogicController的縮寫，意為可編程序邏輯控制器，是一種專為工業(yè)應用而設計的控制器。世界上第一臺PLC于1969年由美國數(shù)字設備公司(DEO研制成功，隨著技術的發(fā)展，PLC的功能越來越強大，它不僅限于邏輯控制。因此，美國電氣制造協(xié)會NEMA1980年對它進行重命名，稱為可編程控制器(ProgrammableController)機PC(PersonalComputer)混淆，故人們?nèi)粤晳T將PLC當做可編程控制器的縮。由于可編程序控制器一直在發(fā)展中，至今尚未對其下最后定義。國際電工協(xié)會(IEC)對PLC最新定義為：可編程控制器(PLO是一種專為在工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境下運用而設計電子系統(tǒng)。它采用了可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行運算、控制、時間的標定和數(shù)據(jù)的計量等操作的指令。并且通過數(shù)模的輸入和輸出原理，對各類工業(yè)生產(chǎn)過程進行全范圍不間斷的控制。并且PLC及與PLC之間具有關聯(lián)的外部連接裝置，都應按照一定原則進行設計，即能夠方便功能進行擴展，更重要的是能夠和工業(yè)系統(tǒng)的快捷準確的控制形成一體1s)?？删幊炭刂破?PLO是一種為工業(yè)生產(chǎn)而設計的控制器，它主要有以下特點：(1)可靠性高，抗干擾能力強為了適應工業(yè)應用要求，PLC從硬件和軟件方面采用了大量的技術措施，以便能在惡劣環(huán)境下長時間可靠運行?，F(xiàn)在大多數(shù)PLC的平均無故障運行時間已達到幾十萬小時，如三菱公司的F1、F2系列PLC平均無故障運行時間可達30萬小時。(2)通用性強，控制程序可變，使用方便PLC可以利用齊全的各種硬件裝置來組成各種控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設計和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設備更新的情況下，無需大量的改變PLC的硬件設備，只需更改程序就可以滿足需求。(3)功能強，適應范圍廣現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動、通信、人機對話、自檢、記錄顯示等功能，即可控制一臺生產(chǎn)機械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個生產(chǎn)過程。(4)編程簡單，易用易學目前，大多數(shù)PLC采用梯形圖編程方式，梯形圖的語言的編程有自己的元器件的各類表達符號和方式，不過它們與繼電器中的電路、原理圖的控制相似，這樣使大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術人員非常容易接受和掌握。(5)系統(tǒng)設計、調(diào)試和維修簡捷傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)中數(shù)量龐大的各種器件被PLC用軟件來取代，使的控制裝置減少了現(xiàn)場的調(diào)試工作量。此外，由于PLC結(jié)構(gòu)模塊化及很強的自我診斷能力，3.1.3PLC的應用領域目前，PLC已經(jīng)擺脫了最初的局限，由于增加了許多性能，使得它在國內(nèi)外得到了廣泛運用，被人們廣泛熟知的于鋼鐵行業(yè)、石油化工領域、電力建材行業(yè)以及機械制造等輕重工業(yè)、交通運輸和環(huán)保、文化、娛樂等等各行各業(yè)都有著它的身影，PLC的大致使用情況可以歸納為以下幾種類型。(1)開關量的邏輯控制開關量的邏輯控制是PLC最廣泛以及最基礎的應用，它完美地取代了長期使用的傳統(tǒng)繼電器電路，它不僅可以最大限度的實現(xiàn)順序和邏輯控制，并且還既能夠用于控制單臺的設備，也可以用于流水線自動化以及多機群復雜式的操控。如印刷機、組合機床、包裝生產(chǎn)線等。(2)運動控制對于直線運動和圓周運動PLC均能起到很好的控制作用。從配置中的控制機構(gòu)來說，最初用到的開關量I/O模塊連接位置執(zhí)行機構(gòu)和傳感器，現(xiàn)在都幾乎已經(jīng)采用了專門的控制模塊。比如伺服電機等電機的單軸或多軸位置控制模塊。到目前為止全球各主要PLC廠家，它們的產(chǎn)品基本上都具備有了運動控制的功能，并且已經(jīng)被廣泛的運用到各種機床、機械、生產(chǎn)線等場合。(3)模擬量控制在當今的各類工業(yè)生產(chǎn)過程之中，不可避免的會碰到大量連續(xù)變化的狀態(tài)量，比如壓力、溫度、速度等這些都是模擬量。為了處理這些模擬量就要求可編程控制器必須有實現(xiàn)數(shù)字量(Digital)和模擬量(Analog)兩者之間的D/A及A/D的轉(zhuǎn)換。為此現(xiàn)在的廠家都會生產(chǎn)出配套的A/D及D/A這兩種相互轉(zhuǎn)換的模塊，至此模擬量的控制在可編程控制器中得到了解決。(4)數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC都具有優(yōu)良的數(shù)據(jù)處理能力，比如數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、數(shù)學運算(函數(shù)運算、邏輯運算等)、位操作、排序等一些比較復雜的功能，因此PLC可以出色的完成所需數(shù)據(jù)的收集、辨析和處理。而這些經(jīng)過整理過后的數(shù)據(jù)就可以和早就儲存在存儲器中的大量合理的參考值進行對比，從而完成所需要的操作及控制。數(shù)據(jù)處理即可以在過程控制系統(tǒng)中得到大規(guī)模的使用，比如冶金和食品行業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)中的控制系統(tǒng)；也可以用于大型的控制系統(tǒng)，比如柔性制造系統(tǒng)中的無人控制(5)過程控制PLC的這種控制主要是指對溫度和流量等各種模擬量的閉環(huán)控制，作為一種具有廣泛用途的工業(yè)控制計算機，PLC能完成閉環(huán)控制的主要原因是因為它能夠編寫出所需的各種控制算法程序。在閉環(huán)控制系統(tǒng)當中PID調(diào)節(jié)是使用得比較多的一種調(diào)節(jié)方法，PID模塊主要存在于大中型的PLC當中，但是此功能模塊也存在于許多小型的PLC不過PID的處理過程基本上是運行專用的子程序。PLC的過程控制廣泛應用在化工、冶金和鍋爐控制等場合。(6)通信及聯(lián)網(wǎng)通信包括了PLC相互之間的一種通信和其它一些智能設備與PLC之間的一種相互通信。伴隨著飛速發(fā)展的計算機控制能力，世界的工廠網(wǎng)絡自動化也得到了迅猛的發(fā)展。PLC那種強大的通信功能被全世界PLC生產(chǎn)廠商前所未有的重視，新型的網(wǎng)絡系統(tǒng)如雨后春筍一般紛紛被他們推出，而最具特色的就是新生產(chǎn)的PLC基本上都留有了通信接口的位置，使得通信更加方便起來。在幾乎所有的國家PLC的應用范圍仍然在不停地開拓之中，在一些發(fā)達國家，從最初的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)設備以及機械自動控制為PLC的主要應用范圍，已經(jīng)發(fā)展到下面這些領域當中：遠程系統(tǒng)維護服務、監(jiān)視節(jié)能系統(tǒng)控制，以及與人們平常生活環(huán)境息息相關的各種機器等，并且他們的發(fā)展趨勢仍在不停的上升之中。可編程控制器是微型計算機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種以微處理器為核心的用于控制的特殊計算機。從廣義上講，可編程控制器是一種計算機系統(tǒng)，只不過它比一般的計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的I/O接口，具有更適用于控制要求的編程語言和更適應于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。因此，可編程控制器是一種用于工業(yè)控制的專用計算機，它的實際組成與一般微型計算機系統(tǒng)類似，也由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成121。PLC種類繁多，但其組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。用PLC實施控制，其實質(zhì)是按控制功能要求，通過程序按一定算法進行輸入/輸出變換，并將這個變換給以物理實現(xiàn)，并應用于工業(yè)現(xiàn)場。PLC專為工業(yè)現(xiàn)場應用而設計，采用了典型的計、電源、存儲器和專門設計的輸入/輸出接口電路等組輸出接口單元輸入接口單元L圖3.1PLC的結(jié)構(gòu)框圖在系統(tǒng)程序的管理下，通過運行應用程序，對控制要求進行處理判斷，并通過用戶程序的執(zhí)行來實現(xiàn)控制任務。但是，在時間上務的執(zhí)行。但是完整的運行方式不僅與計算機系統(tǒng)控制方式不同，還與各類繼電器和接觸器相組合的系統(tǒng)控制不同?？删幊炭刂破?PLO的工作分為三個階段進行，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。當可編程控制器(PLO開始運行時，首先I/O映像區(qū)的內(nèi)容被清除，然后進行自我診斷，在沒有任何異常的情況下開始掃描。CPU從最初的一個指令開始執(zhí)行對每一個用戶程序，并且按照指令開始做周期性不間斷的程序掃描循環(huán)。如果在沒有指令跳轉(zhuǎn)的情況下，就開始從最初的那一條指令開始，對用戶程序依次進行執(zhí)行。在遇到了結(jié)束指令的情況下又返回第最初的指令。如此周而復始不斷循環(huán)，因此，PLC的工作方式是一種串行循環(huán)工作方式12]。PLC與其他計算機系統(tǒng)一樣，也是采用分時操作原理一個時刻執(zhí)行一個操作，隨著時間推移，一個操作一個操作順序地進行，這種分時操作進程稱作CPU對程序“掃描”。PLC的掃描工作過程可分為輸入采樣、程序并進行周期性循環(huán)。通信服務(外設、CPU、總線服務)更新時鐘、特殊寄存器工執(zhí)行自診斷WN存放自診斷錯誤結(jié)果錯誤Y4.1系統(tǒng)控制要求1)按SB1起動系統(tǒng)，傳輸線2起動運行，當箱子進入指定位置時SQ2動作，傳輸線2停止。(2)SQ2動作后延時1秒起動傳輸線1,物品逐一落入箱內(nèi)，由SQl檢測物品(在物品通過時發(fā)出脈沖信號),當落入箱內(nèi)的物品達到12個，傳輸線1停止，同時起動傳輸線2。(3)按下停止按鈕，傳輸線1和2均停止。4.2輸入輸出端確定PLC通過輸入接口檢測輸入設備的狀態(tài)，以此作為對輸出設備控制的依據(jù)，同時PLC又通過輸出接口對輸出設備進行控制。PLC的I/O接口能接受的輸入和輸出信號的個數(shù)被稱為PLC的I/O點數(shù)。I/O點數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。(1)輸入接口。PLC的輸入接口分為開關量輸入接口和模擬量輸入接口，開關量輸入接口用于接受開關量通短信號，模擬量輸入接口用于接受模擬量信號。模擬量輸入接口通常采用A/D轉(zhuǎn)換電路，將模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。開關量輸入信號采用的電路形式較多，根據(jù)使用電源型號不同，可分為內(nèi)部直流輸入接口、外部交流輸入接口和外部交/直流輸入接口。本文采用外部交流輸入接口。(2)輸出接口。PLC的輸出接口也分為開關量輸出接口和模擬量輸出接口。模擬量輸出接口通常采用D/A轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換為模擬量信號，開關量輸出信號采用的電路形式較多，依據(jù)使用的輸出開關器件不同可分為：繼電器輸出接口、晶體管輸出接口和雙向晶甲管輸出接口。本文采用繼電器輸出接口(3。I/O分配端：名稱代號對應輸入點名稱代號對應輸入點啟動按鈕傳輸線1驅(qū)動電機傳輸線2驅(qū)動電機光電開關傳輸線1運行指示燈位置開關傳輸線2運行指示燈PLC的主機由中央處理器(CPU、存儲器(memory、輸入/輸出單元通信接口、擴展接口、外圍設備接口和電源等部分組成。(1)CPU時PLC的核心部件，是PLC的運算和控制中心，PLC的工在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進行的。(2)存儲器是PLC存放系統(tǒng)程序、用戶程序和運行數(shù)據(jù)的單元。PLC的存儲器有系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器兩部分組成。(3)PLC配有各種通信接口，這些通信接口一般都帶有信息處理器。PLC通過這些通信接口可與監(jiān)視器、打印機、其他PLC計算機等設備進行通信。(4)外圍設備接口是可編程控制器主機實現(xiàn)人-機對話、機-機對話的通道。通過它，可編程控制器可以和編程器、圖彩色形顯示器、打印機等外圍設備相連，件。PLC通過輸入接口檢測輸入設備的狀態(tài)，以此作為對輸出設備控制的依據(jù)，同時PLC又通過輸出接口對輸出設備進行控制。(6)為了提升PLC的性能，增強PLC的控制功能，可以通過擴展接口給PLC增加一些專用功能模塊，如高速計數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運動控制模塊、中斷控制模塊等。(7)PLC一般采用開關電源供電，與普通電源相比，PLC電源的穩(wěn)定性好、抗PLC常用的CPU有通用微處理器、單片機和位片式微處理器。通用微處理器按位、8位、16位、32位等。PLC大多用8位和16位微控制器的作用是控制整個微處理器的的各個部件有條不紊地進行工作，其基本功能就是從內(nèi)存中讀取指令和執(zhí)行指令。微型處理器和主機內(nèi)部各個區(qū)域進行信息傳遞的部件是控制器接口電路。微型處理器通過控制器接口電路來實現(xiàn)與各個區(qū)域相互之間的可靠的通信交換及最適合的時序控制配合?？刂破鞯墓δ苤饕幸韵聨c：(1)采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，通過輸入接口存入輸入印象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中，用掃描方式接收輸入設備的狀態(tài)信號，并存入相應的數(shù)據(jù)區(qū)(輸入印象寄存器)。(2)根據(jù)要求按照先后順序依次讀取用戶程序存儲器中存放的指令，完成各種數(shù)據(jù)的運算、傳遞和存儲等功能。任務的完成則按照指令規(guī)定各種運算和操作來進(3)將各種運算結(jié)果向外界輸出。(4)監(jiān)測和診斷電源PLC內(nèi)電路工作狀態(tài)以及用戶程序編程過程中出現(xiàn)的語法上(5)根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，刷新有關狀態(tài)和寄存器的內(nèi)容，對外圍設備(如編程器、打印機、計算機、判讀器等)的工作請求進行答復，以實現(xiàn)輸出控制、制表CPU22*系列PIC主機(CPU模塊)的外形如圖4—2所示。S7—200PLC的CPU模塊包括一個中央處理單元、電源以及I/O點，這些都被集成在一個緊湊、獨立的設備中。CPU負責執(zhí)行程序，輸入部分從現(xiàn)場設備中采集信號，輸出部分則輸出控制信號，驅(qū)動外部負載。模塊按I/O點數(shù)多少不同和效能不同而有五種不同結(jié)構(gòu)配置的共有10種CPU模塊。新一代的CPU模塊在運算速度、程序存儲區(qū)容量、變量存儲區(qū)容量和其他性能STEP7-Micro/WIN40(及以上)中新增加的指令和某些軟件工具的功能。(1)CPU221本機集成6輸入/4輸出，無擴展能力，程序和數(shù)據(jù)存儲容量較小，有一定的高速計數(shù)功能和通信功能，非常適合于少點數(shù)的或特定的控制系統(tǒng)使用。(2)CPU222本機集成8輸入/6輸出，和CPU221相比，它最多可以擴展2個模塊，因此是應用更廣泛的全功能控制器。(3)CPU224本機集成14輸入/10輸出，和前兩者相比，程序存儲容量擴大了一倍，數(shù)據(jù)存儲容量擴大了四倍，它最多可以有7個擴展模塊，有內(nèi)置時鐘，有更強的模擬量和高速計數(shù)的處理能力，是使用得最多的S7—200產(chǎn)品。(4)CPU224XP這是最新推出的～種實用機型，其大部分功能和CPU22和CPU224相比，它的程序存儲容量和數(shù)據(jù)存儲容量都增加了不少，處理高速計數(shù)器的能力也有增強；其最大的區(qū)別是在主機上增加了2輸入/1輸出的模擬量單元和一個通信口，非常適合在有少量模擬量信號的系統(tǒng)中使用，在有復雜通信要求的場合也非常合適。本文CPU模塊型號為CPU221DC的輸入端由0.0～0.3,1M作為第1組。0.4、0.5,2M則作為第2組的組成。各組的公共端分別為1M2MDC24V的負極部分要接接公共端1M或2M上，不然就會發(fā)生錯誤，引起誤判。DC24V的正極連接到輸入開關的一端；CPU221各個輸入端則連接到輸入開關的另DC24V的負極接M端，正極接L+端，系統(tǒng)的輸出部分的一端則會接到M端，輸出負部分的另外一端理所當然的接到CPU221各個輸出端上。圖4.2CPU221的DC的輸入和DC的輸出接線(2)DC的輸入及繼電器的輸出繼電器的輸出端部分由兩組構(gòu)成，其中N(-)、1L、0.0～0.2為第一組，N(-)、2L、0.3為第2組。1L和2L分別為各組的公共端。負載電源的一端N接負載的N(-)端，電源的另外一端L(+)接繼電器輸出端的兒端。負載的另一端分別接到各繼電器輸出端子。CPU221的DC輸人繼電器輸出的接線圖如下圖所示：4.4主電路設計圖4.4主電路根據(jù)所選CPU模塊型號，接線方式為DC輸入繼電器輸出。運用CAD繪制PLCCPU221AC/DC/繼電器5電器元件的選擇5.1熔斷器選擇熔斷器串聯(lián)在被保護電路中，負載電流流經(jīng)熔體。當電路正常工作時，熔斷器允許通過熔體的額定電流，其熔體長期不化；當電路發(fā)生嚴重過載或短路時，將有很大的故障電流通過熔斷器使熔斷器的熔體發(fā)生熔斷，從而切斷電路，達到保護的目的。當電路發(fā)生嚴重過載時，熔體在較短的時間內(nèi)熔化；當電路發(fā)生短路時，熔體能在瞬間熔化。熔斷器對過載保護不靈敏，主要作短路保護]。熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三個部分組成。熔斷器主要有以下幾種形式的分類：(1)按結(jié)構(gòu)形式分類可分為半封閉插入式熔斷器、無填料密閉管式熔斷器、有填料封閉管式熔斷器、快速熔斷器和自復熔斷器五類。(2)按使用對象分類可分為專職人員使用和非熟練人員使用兩大類。(3)按工作類型分類可分為g和a兩類。g類即全范圍分段熔斷器，a類即部分范圍分段熔斷器。(4)按使用類別分類可分為G和M兩類。G類即一般用途熔斷器，M類即電動機熔斷器的規(guī)格選擇：1.選擇熔體的額定電流：(1)對于日常生活及各種生產(chǎn)中的變壓器和照明等不同類型的負載，額定電流的選擇應該略微大于或者是等于負載中通過的電流，一邊熔體能夠正常工作；(2)在日常生活及各種生產(chǎn)中的輸電、配電線之中路，額定電流的選擇應該略微地大于或者是等于線路中通過的安全電流；(3)當作線路短路保護的情況下，電動機回路應該要考慮到電動機的不同地啟動條件，此時熔體額定電流的選擇應該按照電動機啟動所需要的時間長短來進行判斷。并且應該選用aM型熔斷器來作為電動機的末端回路的保護熔斷器，此時的額定電流In必須要略大于電動機所標示的額定電流才能使其在工作中不發(fā)生故(4)一般情況下應該選用gG型熔斷器來作為電容補償柜回路的保護熔斷器，這種情況下熔斷體的額定電流In應該在約等于1.8-2.5倍的線路計算電流。但是熔斷體的額定電流In可以約等于1-2.5倍的線路電流如果此時選用aM型熔斷器(5)通電線路中上、下級之間的電流選擇性保護，上級熔斷器的額定電流In應該等于或者是大于下級熔斷器額定電流In的1.6倍，就能夠避免擴大故障以及(6)降容使用如果在20℃的室溫環(huán)境下，熔斷體此時的實際工作電流最好不應超過自身的額定電流值。并且在選用熔斷體的時后要求人們該應考慮到熔斷體的工作條件和工作環(huán)境，比如周圍的封閉程度等等一些因素的影響。熔斷體實際生產(chǎn)工作時的使用會受到環(huán)境溫度變化的影響因為熔斷器熔體的電流承載能力的實驗是在20℃的環(huán)境溫度下進行的，所以在選用時這一因素應考慮在內(nèi)。并且熔斷器所在的環(huán)境溫度越高，它工作時的溫度就會越高，這就導致熔斷器的壽命大為減短；當然相反的是，熔斷體的壽命將會在較低的溫度環(huán)境下運行而得到延長。(7)在生活生產(chǎn)的配電線路當中，為了避免因為發(fā)生越級動作而導致擴大故流大2-3倍。(1)熔斷器的額定電壓：應大于或等于實際電路的工作電壓，即UN熔斷器≥(2)熔斷器的額定電流：應大于熔體的額定電流，即IN熔斷器≥IN線路。(3)熔斷器的額定分析分析能力：指在規(guī)定的額定電壓和功率因素(時間常數(shù))的條件下，能分析的最大電流值它必須大于電路中可能出現(xiàn)的最大故障電流。根據(jù)線路要求、使用場合、安裝條件、和各類熔斷器的使用范圍來選擇。電網(wǎng)配電一般選用刀型觸頭熔斷器(如HDLRTORT36系列)就可滿足；電動機一般選用螺旋式熔斷器進行保護；照明電路一般選用圓筒帽形熔斷器則可；保護可控硅元件用半導體保護用快速式熔斷器保護。本設計選用RL1系列螺旋式熔斷器：圖5.1RL1系列螺旋式熔斷器5.2接觸器選擇5.2.1接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理交流接觸器是一種自動控制電器可頻繁接通和切斷電路。它的結(jié)構(gòu)主要由觸頭系統(tǒng)、電磁機構(gòu)、滅弧裝置和其他部分等組成。滅弧裝置是用陶瓷制成的，蓋在三個主觸頭上，使產(chǎn)生的電弧迅速熄滅，不外濺。當線圈通電后，線圈中因有電流流過而產(chǎn)生磁場，靜鐵心在電磁力的作用下，克服彈簧的反作用力，將動鐵心吸合，從而使動、靜觸頭接觸，主電路接通；而當線圈斷電時，靜鐵心的電磁吸力消失，動鐵心在彈簧的反作用力下復位，從而并且交流接觸器具有欠壓保護作用。5.2.2接觸器的型號選用1選擇接觸器主觸頭的額定電流。接觸器的額定工作電流應不小于被控電路的2選擇接觸器主觸頭的額定電壓。接觸器的額定工作電流應不小于被控電路的最大工作電壓。3接觸器的額定通斷能力應大于通斷時電路中的實際電流值；耐受過載電流能力應大于電路中最大工作過載電流值。4應根據(jù)系統(tǒng)控制要求確定主觸頭和輔助觸頭的數(shù)量和類型，同時要注意其通斷能力和其他額定參數(shù)。5如果接觸器用來控制電動機的頻繁起動、正反轉(zhuǎn)或反接制動時，應將接觸器的主觸頭額定電流降低使用，通?？山档鸵粋€電流等級9。5.3熱繼電器選擇熱繼電器常用來對電動機進行過載保護、斷相及電流不平衡運動的保護及其他電氣設備發(fā)熱狀態(tài)的控制。電動機在繼電器可以根據(jù)過載電流的大小自動調(diào)整動作時間，具有反時限保護特性。即過載電流大，動作時間短；過載電流小，動作時間長；當電動機的工作電流為額定電流時熱繼電器應長期不動作o]。1.類型的選擇：選用熱繼電器時應根據(jù)使用條件、工作環(huán)境、電動機的型式及其運行條件及要求，電機的起動情況及負載情況等幾個方面綜合加以考慮。安裝時熱繼電器應布置在整個開關柜(箱)的下部。2.原則上熱繼電器的電流選擇范圍應該按電動機對電流的要求來選擇。如果電動機的過載能力不理想的情況下，熱繼電器就應該選用比較小些的額定電流。通常額定電流的選擇對熱繼電器是否能正常工作十分重要，為電動機額定電流的60%-80%,并應校驗動作特性。如果在不頻繁的起動場合，要保證熱繼電器在電動機的起動過程中不產(chǎn)生誤動作。一般情況下電動機自身的起動電流值應當是它的額定電流的6倍及以下，并且這個時候的起動時間不超過5s時。如果電動機很少連續(xù)起動的話，這種條件下就可以按照電動機已經(jīng)確定的額定電流值選用熱繼電器。3.熱元件自身的各種運用電流范圍由熱繼電器的各種主要參數(shù)來確定。選擇熱繼電器各種參數(shù)的正確與否，會大大的對熱繼電器對工作電路的保護能力以及工作過程當中的可靠能力產(chǎn)生大為不利的影響。所以在這種情況下熱繼電器對于電流的適用范圍選擇有著一定的要求，它的中間值部分最好是應該至少稍微的大于電動機的額定電流。4.由于熱繼電器有熱慣性，不能作短路保護，應考慮與短路保護配合問題。5.當電動機工作于重復短時工作制時，要注意確定熱繼電器的允許操作頻率。因為熱繼電器的操作頻率是有限的，操作頻率較高時，熱繼電器的動作特性就會變差，甚至不能正常工作。6.熱繼電器安裝接線時應注意連線的導線截面和長度在允許范圍內(nèi)1。5.4時間繼電器選擇時間繼電器是一種呢感延時動作的控制電器，其特點是電磁線圈通電后其觸頭經(jīng)過一定時間間隔動作。選用時間繼電器應注意：其線圈(電源)的電流種類和電壓等級應與控制電路相同，按控制要求選擇延時方式和觸點形式；校核觸點容量和數(shù)量，若不夠時，可用中間繼電器擴展。常用的時間繼電器有JSJ系列晶體管式、JS7系列空氣阻尼式結(jié)晶體管式、JS17系列電動式。圖5.4JS7系列空氣阻尼式時間繼電器5.5控制按鈕選擇按鈕又稱按鈕開關或控制按鈕，是一種短時間接通或斷開小電流電路的手動控制器，一般由于電路中發(fā)出啟動或停止指令，以控制電磁起動器、接觸器、繼電器等電器線圈的電流的接通或斷開，再由他們?nèi)タ刂浦麟娐?。按鈕的工作原理：當用手按下按鈕帽時，動斷觸頭斷開，動合觸頭接通；而當松開手后，復位彈簧便將按鈕的觸頭恢復原位，從而實現(xiàn)對電路的控制。按鈕的選擇：(1)應根據(jù)使用場合和具體用途選擇按鈕的類型。列如，控制臺柜面板上的按鈕一般可用開啟式；若需顯示工作狀態(tài)，則選用帶指示燈式；在重要場合，為防止無關人員誤操作，一般用鑰匙式；在有腐蝕的場合一般用防腐式。(2)應根據(jù)工作狀態(tài)指示和工作情況的要求選擇按鈕和指示燈的顏色。如停止或分段用紅色；起動或接通用綠色；應急或干預用黃色。(3)應根據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量。列如，需要作“正(向前)”、反“反(向后)”及“?！比N控制處，可用三只按鈕，并裝在同一按鈕盒內(nèi)，只動”及“停止”控制時，則用兩只按鈕，并裝在同一按鈕盒內(nèi)。[g]5.6行程開關選擇行程開關又稱位置開關限位開關，是一種很重要的小電流主令電器。行程開關利用生產(chǎn)設備中某些運動部件的機械位移而碰撞位置開關，使其觸點動作，將機械信號變?yōu)殡娦盘?，接通、斷開或變換某些控制電路的指令，借以實現(xiàn)對機械的電氣控制要求。這類開關時常用來限制機械運動的位置或行程，是運動機械按一定位置或行程自動停止、反向運動或自動往返元件為基礎，裝置不同的操作頭而得到各種不同的形式。行程開關按其結(jié)構(gòu)可分為直動式、滾輪式、微動式。(1)直動式行程開關其動作原理與按鈕開關類似，只是它用運動部件上的撞塊來碰行程開關的推桿。這種開關的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本較低；缺點是觸點部分的分合速度取決于撞塊的移動速度。若撞塊移動的太慢，觸點就不能瞬時切斷電路，使電弧在觸點上停留1-推桿2-彈簧3-動斷觸點4-動合觸點圖5.5直動式行程開關(2)滾輪式的行程開關滾輪式的行程開關工作過程：當電路中已經(jīng)被控制不同類型的機器元件上的運動撞塊在控制下與滾輪撞桿相互撞擊的情況下，被撞擊的撞桿就會向整個裝置的右邊轉(zhuǎn)向。在這個轉(zhuǎn)動的過程中就會帶著凸輪按照一定位置的轉(zhuǎn)動，這個時候凸輪就會把推桿頂下去，這種情況下就會使開關當中的觸點發(fā)生快速準確的動作。完成一系列動作過后運動當中的控制機械元件又開始返回，這個時候在彈簧的復位作用的條件下，以上完成各自動作過程的元器件就開始相繼復位。單滾輪的自動復位式行程開關和雙滾輪的羊角式非自動復位式行程開關為滾輪式的行程開關的兩種主要分類。不過雙滾輪式的行程開關具有一種特定的裝置使得它擁有不錯的有“記憶”功能，這種功能如果運用得好會在一些工作環(huán)境之中起到簡化線路的作用。(3)微動式行程開關微動開關采用彎片狀彈簧瞬。當推桿被壓下時，彈簧片發(fā)生變形，儲存能量并產(chǎn)生位移；當達到預定的臨界點時，彈簧片連同動觸點產(chǎn)生瞬時跳躍，從而導致電路接通、分斷或轉(zhuǎn)換。同樣，減小操作力時，彈簧片會向相反方向跳躍。常用的有LXW-1原列產(chǎn)品。5.6.2行程開關的選用及安裝(1)根據(jù)適用場合和控制對象來選擇行程開關的種類。當生產(chǎn)機械運動速度不是太快時，通常選用一般用途的行程開關；而生產(chǎn)機械行程通過的路徑不宜裝設直動式行程開關時；應選用凸輪軸轉(zhuǎn)動式的行程開關；而在工作效率很高、對可靠性及精度要求也很高時，應選用接近開關。(2)根據(jù)使用環(huán)境條件，選擇開啟式或保護式防護形式。(3)根據(jù)控制電路的電壓和電流選擇系列。(4)根據(jù)生產(chǎn)機械的運動特征，選擇行程開關的結(jié)構(gòu)形式(即操作方式)行程開關安裝時，應注意滾輪的方向，不能接反。與擋鐵碰撞的位置應符合光電開關(即人們通常所說的光電傳感器)是光電接近開關的一種簡稱，光電開關的使用原理是利用被檢測物體對發(fā)出光線的反射或者是遮擋，并且選通電路由同步回路控制，經(jīng)過信息傳遞從而檢測物體有還是沒有的。不論是何種屬性的物體只要能夠反射光線就均可以被其檢測到。光電開關工作時可以經(jīng)過發(fā)射器把輸入的電流轉(zhuǎn)換為光信號再發(fā)射出去，然后光電開關的接收器再根據(jù)傳遞過來被接收到的光束的有無或者是強弱，再探測是否有目標物體的存在。光電開關按照結(jié)構(gòu)可以分為放大器內(nèi)藏型、電源內(nèi)藏型以及放大器分離型三光電開關的放大器內(nèi)藏型使用了專用的集成電路以及表面安裝工藝制作而成的，電源工作則采用內(nèi)部直流通過的原則，并且它還能夠?qū)⒎糯笃髋c傳感一體化。光電開關的響應速度有1ms和0.1ms兩種，不僅能夠檢測到狹小物體，還能夠?qū)Ω咚龠\動的物體作出準確的判斷。并且放大器內(nèi)藏型有電流和電壓兩種不同的輸出方式，這種情況下即能有效的防止相互干擾，又在系統(tǒng)安裝過程中十分電源內(nèi)藏型也是采用了專用集成電路以及表面安裝工藝制作而成的，但是它卻能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器、放大器與電源裝置的一體化。電源內(nèi)藏型普遍使用交流電源；但是也有直接用于強電控制電路的情況，比如用于生產(chǎn)現(xiàn)場用來取代接觸式的行程開關；電源內(nèi)藏型還可以自行設置自診斷，以便于用來穩(wěn)定工作區(qū)的指示燈。輸出備有繼電器常開、常閉接點或者SSR固態(tài)繼電器，即可以防止相互之間的干擾，又可以緊密地安裝在系統(tǒng)當中。放大器分離型采用的是專用集成電路和混合安裝工藝制作而成，它是將放大器與傳感器分離的一種裝置。此類型的光電開關采用的是端子臺的連接形式，并且交流電源和直流電源都可以通用。它具有接通延時和斷開延時的功能，眾多的實踐表明它能控制6種輸出狀態(tài)，可設置亮、音動幾種切換開關，擁有接點和電平兩種不同的輸出方式。本文選擇電源內(nèi)藏型光電開關：)避免強光源在環(huán)境光照強度比較高的條件下，光電開關基本上都能夠比較穩(wěn)定的工作。但是對于太陽光和白熾燈等強光源傳感器光軸應當避免正面正對。如果強光源與傳感器的光軸角度不能改變時，解決辦法就是將裝遮光板裝在傳感器上方或者是套上遮光長筒。(2)防止相互干擾將投光器及受光器交叉設置是防止相互干擾最有效的辦法，另一種比較好的辦法就是使用不同頻率的機種。(3)鏡面角度影響當被測物體表面比較光法時，會發(fā)生鏡面的高反射作用，這時應將的夾角調(diào)為10～20°(投光器與檢測物體之間的夾角),使得被檢測物體不被光軸垂直，以此來避免誤動作的發(fā)生。(4)消除臺面影響一般情況下遮光板應加裝在受光器與投光器離開臺面的一定距離上，用來防止投光器和受光器在貼近臺面安裝時，可能會出現(xiàn)的臺面反射光線照射到受光器，從而造成工作不穩(wěn)定的現(xiàn)象。開關是用于接通和斷開電路的電器。常用的開關有組合開關、鐵殼開關、刀開關和自動空氣開關。組合開關也稱轉(zhuǎn)換開關，它是一種體積小、接線方式多、使用非常方便的開關電器。組合開關一般用于電氣設備中，作為非頻繁的接通和分斷電路、換接電源和負載、測量三相電壓以及控制小容量異步電動機的正反轉(zhuǎn)和Y-△起動等用。它又稱鐵殼開關。是封閉式負荷開關主要由觸頭及滅弧系統(tǒng)、熔斷器以及操作機構(gòu)等三部分共裝一個防護外殼內(nèi)構(gòu)成。它主要用于工礦企業(yè)電氣裝置、農(nóng)村電力排灌及電熱和照明等各種配電設備中，供手動不頻繁接通、分斷電路及線路末端保護之用，其中較小著(開關的額定電流為60A及以下的),還可用著電動機非頻繁全壓起動(又稱直接起動)的控制開關。刀開關它分單級、雙級和三級。它主要用于成套配電設備中隔離電源之用，亦可作為不頻繁地接通和分斷電路之用。還可用于轉(zhuǎn)換電路，從一組聯(lián)接轉(zhuǎn)換至令一組聯(lián)接。當?shù)堕_關加裝柵片滅室(滅弧罩),并用杠桿操作時，也能接通或分斷額定電流。在安裝刀開關時刀口應朝上，防止熱空氣拉弧或重力閘g]。自動空氣開關又叫自動空氣斷路器，它能對電路進行短路、欠壓、嚴重過載保護，同時也可作不頻繁地啟動電動機。電動機(Motors)的原理就是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種機械設備。它是利用通電線圈即定子繞組，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。按使用的電源不同，電動機分為交流和直流兩種形式，不過交流電機是電力系統(tǒng)中運用的最廣泛的一種電動機，可以是同步電機或者是異步電機。電動機工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動機轉(zhuǎn)動。一般電動機的旋轉(zhuǎn)運動為主要的作功部分，因此稱其為轉(zhuǎn)子電動機。而作直線運動的直線電動機用的相對較少。電動機能提供從毫瓦到萬千瓦級的功率范圍，因此它能夠滿足于諸多不同的使用條件。電動機的控制使用非常方便：具有自起動、加速和反轉(zhuǎn)等能力，各種運行要求都能夠滿足。電動機效率高，即無塵無味，又不污染環(huán)境，所以由于它的這些優(yōu)點，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、商業(yè)家電等各方()電動機的選用要求它的機械特性應滿足生產(chǎn)機械提出的要求，要具有與它相符合的負載特性，因為這樣可以保證電動機在生產(chǎn)過程之中工作的穩(wěn)定，這種情況下電動機不但具有合理的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的范圍，更是對電動機自身的起動和制動能力有著非常優(yōu)良的作用。(2)在設計的過程當中一般會對電動機的結(jié)構(gòu)形式提出各種各樣的要求，使得電動機能夠更加對不同的工作環(huán)境的適應能力大為增加。(3)根據(jù)電動機的不同的負載和不同的工作方式，以此來的正確選擇電動機的容量。電動機在工作的過程當中應當使它自身的容量得到充分的發(fā)揮，并且電動機的其溫升與溫升值相比，應該盡可能的接近或者是達到規(guī)定的溫升值。(4)電動機電壓的選擇應根據(jù)使用地點的電源電壓來決定，常用的有380V、220V。(5)在沒有特