基于PLC的全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備與產(chǎn)品，多是以機(jī)械為主，是電氣、液壓或氣動(dòng)控制的機(jī)械設(shè)備。隨著工業(yè)水平的不斷開展，機(jī)械設(shè)備己逐步地由手動(dòng)操作改為自動(dòng)控制，設(shè)備本身也開展成為機(jī)電一體化的綜合體?？删幊炭刂破?PLC)是以微處理器為核心，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)開展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。經(jīng)過30多年的開展，目前，可編程控制器已成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，己躍居工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化四大支柱(可編程控器、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造)的首位。其應(yīng)用的深度和廣度已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)先進(jìn)與自動(dòng)化程度上下的標(biāo)志。本論文共分四章，從可編程控器(PLC)根底到整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，以及PLC控制系統(tǒng)的硬件、軟件的開發(fā)，給出全面、詳細(xì)的設(shè)計(jì)思路。該系統(tǒng)的核心局部是包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)主要是以可編程控制器(PLC)為根底進(jìn)行集成控制的。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線主要應(yīng)用于化工、糧食、食品及醫(yī)藥等行業(yè)中的粉、粒、塊狀物料〔如塑料、化肥、合成橡膠、糧食等〕的全自動(dòng)包裝，即對(duì)包裝過程中的稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、批號(hào)打印、檢測、轉(zhuǎn)位編組、碼垛、托盤和垛盤的輸送等作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。以PLC為根底的全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線，控制系統(tǒng)簡單、便于維護(hù)、適應(yīng)性強(qiáng)，自動(dòng)化程度高，節(jié)約人力，可極大提高生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：PLC；控制系統(tǒng)；包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線AbstractThetraditionalmechanicaldeviceandtheproduct,manyarebythemachineryprimarily,iselectrical,thehydraulicpressureorthepneumaticcontrolmechanicaldevice.Alongwiththeindustrylevel'sunceasingdevelopment,mechanicaldeviceoneselfchangestheautomaticcontrolgraduallybythemanualoperation,theequipmentitselfalsodevelopsintotheintegrationofmachinerycomplexcompound.Programmablecontroller(PLC)istakethemicroprocessorasacore,thecomprehensivecomputertechnology,theautomatedtechnologyandthecommunicationdeveloponenewindustryautomaticcontroldevice.Aftermorethan30yearsdevelopment,atpresent,theprogrammablecontrollerhasbecomeintheindustrialautomationdomaintobemostimportant,toapplymostcontroldevices,oneselfleapstotheindustrialproductionautomationfourbigprops(programmablecontroller,numerically-controlledmachinetool,robot,computer-aideddesignandmanufacture)thefirstplace.Itsapplication'sdepthandthebreadthhavebecomeweighanationalindustrytobeadvancedandautomaticityheightsymbol.Thisthesisconsistsoffourchapters,fromtheprogrammablelogiccontroller(PLC)basedplanninganddesignoftheentiresystem,andPLCcontrolsystemhardware,softwaredevelopment,givefullanddetaileddesignideas.ThecoreofthesystemisPalletizingautomaticproductionlinecontrolsystem,thecontrolsystemismainlybasedonprogrammablelogiccontroller(PLC)asthebasisforintegratedcontrol.AutomaticPalletizingproductionlineismainlyusedinchemical,food,foodandpharmaceuticalindustriesintheflour,grain,bulkmaterials(suchasplastics,fertilizers,syntheticrubber,food,etc.)oftheautomaticpackaging,iepackagingprocessweightforbags,bagging,folding,envelope,plasticbagsdown,batchprinting,testing,transfergrouping,stacking,pallets,andstackoperationssuchasdiskfullautomatedtransmission.WithPLCbasedfullyautomaticpalletizingpackagingproductionline,controlsystemissimple,easymaintenance,strongadaptability,highautomation,savingmanpower,cangreatlyincreaseproductivity.Keyword:PLC;ControlSystem;PalletizingautomaticproductionlineTOC\o"1-2"\h\z\u目錄第1章緒論11.1PLC的產(chǎn)生和開展、優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀和開展趨勢11.2包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線的開展41.3課題主要研究內(nèi)容5第2章包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線機(jī)械系統(tǒng)的工作原理62.1概述62.2包裝碼珠自動(dòng)生產(chǎn)線系統(tǒng)組成6第3章包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)103.1PLC的根本結(jié)構(gòu)103.2PLC的主要組成局部113.3PLC的工作原理123.4PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)13第4章程序調(diào)試364.1程序輸入和編輯364.2梯形圖邏輯測試374.3監(jiān)控程序384.4監(jiān)控元件394.5退出PLC仿真運(yùn)行41結(jié)論42參考文獻(xiàn)43致謝44第1章緒論可編程控制器是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)的根底上開展起來的，最初叫做可編程邏輯控制器〔ProgrammableLogicController〕，即PLC，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。它以微處理器為核心，用編寫的程序不僅可以進(jìn)行邏輯控制，還可以定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。1.1PLC的產(chǎn)生和開展、優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀和開展趨勢PLC1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程控制器PDP-14，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)在線試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程控器，稱Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個(gè)人計(jì)算機(jī)開展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程控器定名為ProgrammableLogicController〔PLC〕。20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化開展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、仿真量運(yùn)算、PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。20世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC開展最快的時(shí)期，年增長率一直保持為30～40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。20世紀(jì)末期，可編程控制器的開展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個(gè)時(shí)期開展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。［1］［2］1.1.2PPLC是傳統(tǒng)的繼電器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，所以在工業(yè)控制方面，它具有繼電器控制或通用計(jì)算機(jī)所無法比較的特點(diǎn)。〔1〕高可靠性PLC的高可靠性主要表現(xiàn)在硬件和軟件兩個(gè)方面：在硬件方面，由于采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源，并且對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，加上合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，最后加固、簡化安裝，因此PLC具有很強(qiáng)的抗振動(dòng)沖擊性能；無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成大量的開關(guān)動(dòng)作，就不會(huì)出現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)中的器件老化、脫焊、觸點(diǎn)電弧等問題；所有的輸入/輸出〔I/O〕接口都采用了光電隔離措施，使外部電路和PLC內(nèi)部電路能有效的進(jìn)行隔離；PLC模塊式的結(jié)構(gòu)，可以在其中一個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)迅速地判斷出故障的模塊并進(jìn)行更換，這樣就能盡量縮短系統(tǒng)的維修時(shí)間。在軟件方面，PLC的監(jiān)控定時(shí)器可用于監(jiān)視執(zhí)行用戶程序的專用運(yùn)算處理器的延遲，保證在程序出錯(cuò)和程序調(diào)試時(shí)，防止因程序錯(cuò)誤而出現(xiàn)死循環(huán)；當(dāng)CPU、電池、I/O口、通信等出現(xiàn)異常時(shí)，PLC的自診斷功能可以檢測到這些錯(cuò)誤，并采取相應(yīng)的措施，以防止故障擴(kuò)大；停電時(shí)，后備電池和正常工作時(shí)一樣，進(jìn)行對(duì)用戶程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的保護(hù)，確保信息不喪失?！?〕應(yīng)用靈活、使用方便模塊化的PLC設(shè)計(jì)，使用戶能根據(jù)自己控制系統(tǒng)的大小、工藝流程和控制要求等來選擇自己所需的PLC的模塊并進(jìn)行資源配置和PLC編程。這樣，控制系統(tǒng)就不再需要大量硬件裝置，用戶只需根據(jù)控制需要設(shè)計(jì)PLC的硬件配置和I/O的外部接線即可。而在PLC控制系統(tǒng)中，當(dāng)控制要求改變時(shí)，不改動(dòng)PLC外部接線，只需修改程序即可?！?〕面向控制過程的編程語言，容易掌握PLC的編程語言采用繼電器控制電路的梯形圖語言，清晰直觀。雖然PLC是以微處理器為核心的控制裝置，但是它不需要用戶具有很強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)能力，只要用戶具備一定的計(jì)算機(jī)軟、硬件知識(shí)和電器控制方面的知識(shí)即可。這種面向控制過程的編程方式，與目前微機(jī)控制常用的匯編語言相比，雖然在PLC內(nèi)部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行時(shí)間，但對(duì)大多數(shù)的機(jī)電控制設(shè)備來說，這種時(shí)耗是微缺乏道的?！?〕易于安裝、調(diào)試、維修在安裝時(shí)，由于PLC的輸入/輸出接口已經(jīng)做好，因此可以直接和外部設(shè)備相連，而不再需要專用的接口電路。而且PLC的軟件功能取代了原來繼電器控制中的中間繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等一些器件，所以硬件安裝上的工作量相應(yīng)減少。PLC的調(diào)試可先在實(shí)驗(yàn)室模擬完成，模擬調(diào)試完成后再現(xiàn)場安裝、調(diào)試。這樣就可以防止可能在現(xiàn)場會(huì)出現(xiàn)的一些問題，從而縮短調(diào)試周期。在維修方面，PLC完善的診斷和顯示功能，可以通過模塊上的顯示或編程器等很容易地找出故障的模塊，而且由于模塊化設(shè)計(jì)，因此只需要對(duì)出錯(cuò)的模塊進(jìn)行更換即可?！?〕網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大PLC具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。PLC不僅能做到遠(yuǎn)程控制、進(jìn)行PLC內(nèi)部通信與上位機(jī)進(jìn)行通信，還具備專線上網(wǎng)、無線上網(wǎng)等功能。這樣，PLC就可以組成范圍很大的控制網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)工廠，甚至整個(gè)系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，從而提高生產(chǎn)的效率?！?〕體積小、重量輕由于PLC內(nèi)部電路主要采用微電子技術(shù)設(shè)計(jì)，因此它具有體積小、重量輕等特點(diǎn)。［3］1.1.3P可編程控制器是“專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的〞工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，由于其具有很強(qiáng)的抗干擾能力，很高的可靠性，能在惡劣環(huán)境下工作的大量的I/0接口，因此，伴隨著新產(chǎn)品、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，始終保持著旺盛的市場生命力。可編程控制器的出現(xiàn)，除了取代傳統(tǒng)的繼電器控制外，正在逐步占領(lǐng)DCS和PID市場份額。國際市場:當(dāng)今世界的PLC生產(chǎn)廠家約200多家，生產(chǎn)400多種PLC。全球最大的5家PLC制造商，德國SIEMENS公司、美國A-B公司、SCHNEIDER公司、日本的MITSUBISHI公司、OMRON公司、三菱公司約占全球市場銷售額的67%。我國對(duì)可編程控制器的研制始于1974年，目前全國有幾十個(gè)生產(chǎn)廠家，但產(chǎn)品多為128個(gè)開關(guān)量I/O點(diǎn)以下的小型機(jī)。我國應(yīng)用PLC還處于初級(jí)階段，而且局限于鋼鐵、化工、汽車、機(jī)床、煤炭、電站等領(lǐng)域，其它行業(yè)的應(yīng)用尚未普及，中國尚有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域等待開拓。我國90%的PLC市場由國外占領(lǐng)，中、大型PLC中，幾乎100%是國外產(chǎn)品，以美國MODICON公司、GE公司、西德SIEMENS，日本富士公司為主。我國的飲料包裝設(shè)備在許多方面采用了PLC，并取得了非常好的效果。［4］［5］1.1.4PPLC具有可靠性高、使用方便、編程簡單、體積小、重量輕等特點(diǎn)。目前，全世界PLC生產(chǎn)廠家約為200家，生產(chǎn)300多個(gè)品種。作為控制裝置，它在許多工業(yè)領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。隨著微處理器技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的開展，PLC也得到了迅速開展，其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善。PLC的主要開展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。〔1〕高速度、高I/O容量、功能強(qiáng)大隨著CPU處理速度的提高，PLC程序執(zhí)行的速度也越來越快；大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的開展，相應(yīng)地使I/O的容量也得到增加；智能模塊的增加，使PLC能夠?qū)崿F(xiàn)的功能越來越多。〔2〕強(qiáng)大的PLC聯(lián)網(wǎng)能力隨著人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來越高，人們已經(jīng)不再滿足對(duì)幾個(gè)設(shè)備、幾條生產(chǎn)線的PLC控制，而是要求實(shí)現(xiàn)對(duì)全工廠的自動(dòng)化，所以提高PLC控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能成為PLC的開展趨勢。以后人們不僅能通過通信模塊進(jìn)行PLC與PLC、PLC與上位機(jī)之間的連接，還能通過撥號(hào)或者無線的方式使PLC聯(lián)網(wǎng)?！?〕編程軟件多樣化PLC的梯形圖語言、助記符語言和功能模塊語言雖然使用方便，而且也能很好地實(shí)現(xiàn)控制要求，但是在處理一些高級(jí)功能〔復(fù)雜運(yùn)算、報(bào)表生成和打印等功能〕時(shí)存在明顯的缺乏，所以就要求高級(jí)語言〔BASIC、C、FORTRAN等〕、圖形語言、匯編語言兼容。這樣不僅可以通過梯形圖語言、助記符語言和功能模塊語言來編寫程序，也可以通過高級(jí)語言來編程。1.2包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線的開展包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線屬于工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是在第二次世界大戰(zhàn)期間開展起來的，始于40年代的美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的搬運(yùn)核原料的遙控機(jī)械操作手。工業(yè)機(jī)器人是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多關(guān)節(jié)的操作機(jī)。它可以是固定式或移動(dòng)式的，用于工業(yè)自動(dòng)化作業(yè)中。工業(yè)機(jī)器人與其它專用自動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別在于，專用自動(dòng)機(jī)是適應(yīng)于大量生產(chǎn)的專用自動(dòng)化設(shè)備，而工業(yè)機(jī)器人是一種能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化設(shè)備。包裝碼垛生產(chǎn)線是機(jī)電儀一體化高技術(shù)產(chǎn)品，適用于化工、糧食、食品及醫(yī)藥等行業(yè)。它可實(shí)現(xiàn)對(duì)粉、粒、塊狀物料〔如塑料、化肥、合成橡膠、糧食等〕的稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、金屬檢測、重量復(fù)檢、批號(hào)打印、轉(zhuǎn)位編組、碼垛、托盤和垛盤的輸送等作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。通過可編程控制器，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的工作過程進(jìn)行自動(dòng)控制，對(duì)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障或供料缺乏，供袋不及時(shí)、出垛不及時(shí)等，進(jìn)行聲光報(bào)警。該設(shè)備具有操作簡單，運(yùn)行可靠，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)用戶要求，配上通訊接口和打印機(jī)，有打印日、月累計(jì)報(bào)表的功能。還可與上位機(jī)或觸摸屏連接，對(duì)包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和網(wǎng)絡(luò)化管理。包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線以PLC為控制核心，以鍵盤、按鈕或觸摸屏為輸入設(shè)備，PLC通過總線進(jìn)行通信，完成對(duì)各電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及各個(gè)接觸器、中繼器等的控制。包裝碼垛生產(chǎn)線簡單地講，它是由包裝機(jī)械和碼垛機(jī)械組成的，其中的主要局部還是包裝機(jī)械，碼垛機(jī)械是從包裝生產(chǎn)在線別離出來而開展起來的。其流程圖如圖1-1所示。［6］來自來自主廠房的物料傳感器稱重料斗倉庫封口機(jī)電子稱重機(jī)組碼垛系統(tǒng)圖1-1包裝碼垛生產(chǎn)線流程圖1.3課題主要研究內(nèi)容隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛開展,生產(chǎn)力水平的不斷提高,人們對(duì)降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作環(huán)境日益重視起來。石油化工、煤化工、化肥、糧食、港口等行業(yè)對(duì)包裝質(zhì)量和勞動(dòng)效率的要求也日益提高,從而促進(jìn)了這些企業(yè)的現(xiàn)代化改造。而傳統(tǒng)的人工包裝由于其生產(chǎn)效率低下而成為這些行業(yè)產(chǎn)量和包裝質(zhì)量提高的巨大障礙,已不能滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)的需要。因此對(duì)包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線的應(yīng)用研究具有重大的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。本課題主要研究PLC在包裝碼垛生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。該課題主要完成以下四個(gè)方面的工作:(1)掌握PLC控制原理及編程；(2)熟識(shí)包裝碼垛生產(chǎn)線的工藝過程及動(dòng)作流程；(3)PLC控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)；(4)包裝碼垛生產(chǎn)線的程序調(diào)試。第2章包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線機(jī)械系統(tǒng)的工作原理2.1概述本課題所設(shè)計(jì)的包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線是一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)又稱機(jī)械電子技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。機(jī)電一體化系統(tǒng)通常由五大要素構(gòu)成，即動(dòng)力源、傳感器、機(jī)械結(jié)構(gòu)、執(zhí)行組件和電子計(jì)算機(jī)。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線是集機(jī)、電、儀于一體的高技術(shù)產(chǎn)品，它主要應(yīng)用于化工、糧食、食品及醫(yī)藥等行業(yè)中的粉、粒、塊狀物料(如塑料、化肥、合成橡膠、糧食等)的全自動(dòng)包裝，即對(duì)包裝過程中的稱重、供袋、裝袋、折邊、封口、倒袋整形、批號(hào)打印、檢測、轉(zhuǎn)位編組、碼垛、托盤和垛盤的輸送等作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。［7］2.2包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線系統(tǒng)組成包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線主要由以下各部機(jī)組成如圖2-l所示:1.全自動(dòng)電子定量秤2.平臺(tái)3.自動(dòng)供袋機(jī)4.自動(dòng)裝袋機(jī)5.夾口整形機(jī)6.自動(dòng)折邊機(jī)7.自動(dòng)縫口機(jī)8.立袋輸送機(jī)9.倒袋整形機(jī)10.金屬檢測機(jī)11.重量復(fù)檢機(jī)12.自動(dòng)撿選機(jī)13.噴墨打印機(jī)14.過渡輸送機(jī)15.斜坡輸送機(jī)16.壓平整形機(jī)17.托盤倉18.轉(zhuǎn)位輸送機(jī)19.托盤輸送機(jī)20.編組機(jī)21.推袋壓袋機(jī)22.升降機(jī)23.分層碼垛機(jī)24.高架平臺(tái)25.垛盤輸送機(jī)26.碼垛機(jī)控制柜27.包裝機(jī)控制柜28.電子秤控制柜29.DCS控制系統(tǒng)30.真空系統(tǒng)31.除塵系統(tǒng)圖2-1包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線全自動(dòng)電子定量秤的組成和工作原理全自動(dòng)電子定量秤是包裝機(jī)起始部機(jī)，其作用是完成物料的定值稱重、投料等作業(yè)。本生產(chǎn)線采用凈重式電子稱重方式，這樣稱量結(jié)果不受容器皮重變化的影響，稱量精度高，同時(shí)采用雙秤交替的運(yùn)行模式。給料系統(tǒng)采用氣動(dòng)控制的二級(jí)投料方式，即全自動(dòng)電子定量秤進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)后,稱重控制系統(tǒng)翻開給料門開始加料，該給料裝置分為粗給料狀態(tài)、細(xì)給料狀態(tài)兩級(jí)給料方式；首先粗給料門完全翻開，當(dāng)?shù)竭_(dá)給定粗給料重量時(shí)，關(guān)閉給料門，留一條狹縫,進(jìn)入細(xì)給料狀態(tài)。當(dāng)?shù)竭_(dá)給定細(xì)給料重量時(shí),完全關(guān)閉給料門，經(jīng)過一定的空中落料,稱量斗穩(wěn)定,并且卡袋機(jī)構(gòu)卡緊時(shí),卸料門翻開,物料進(jìn)入放料斗,再落入袋內(nèi),給料結(jié)束。自動(dòng)供袋機(jī)的組成和工作原理自動(dòng)上袋機(jī)組包括：自動(dòng)供袋、自動(dòng)取袋、自動(dòng)夾袋與上袋、自動(dòng)開袋、自動(dòng)送袋等機(jī)構(gòu),以及氣動(dòng)系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、光電檢測裝置和電氣控制系統(tǒng)。自動(dòng)供袋機(jī)是由供袋器、吸袋器、袋子傳送器、接袋器、取袋器等部件組成。供袋機(jī)為裝袋機(jī)提供空包裝袋，操作人員將空包裝袋放置在給袋器上后，其余的動(dòng)作均由設(shè)備自動(dòng)完成。該部機(jī)采用雙盤自動(dòng)切換工作方式，每盤可存儲(chǔ)200個(gè)以上空袋(編織袋或紙袋)，取袋時(shí)配有真空檢測系統(tǒng)。空袋的放置情況由檢測裝置進(jìn)行檢測。帶有真空吸盤的吸袋器從供袋器上把包裝袋吸住，然后向上提升到位后，傳送給傳送器。傳送器將袋子輸送到供袋機(jī)的斜板上。在導(dǎo)向板、接袋器、吸盤和光電開關(guān)的作用下，確保包裝袋在斜板上保持正確的位置和形狀。取袋器撿起斜板上的包裝袋，在取袋器四連桿的作用下，包裝袋定位在包裝機(jī)的中心在線，等待裝袋機(jī)將包裝袋取走。［8］自動(dòng)裝袋機(jī)的組成和工作原理自動(dòng)裝袋機(jī)是由過渡料斗、取袋開袋夾送裝置、翻門縮口裝置、機(jī)架等構(gòu)成。過渡料斗是裝袋機(jī)聯(lián)接全自動(dòng)電子定量秤的過渡裝置，它可以存儲(chǔ)一袋物料，提高全自動(dòng)電子定量秤的稱重速度，減小物料落差，降低粉塵產(chǎn)生量，利于除塵，同時(shí)保證物料順利地導(dǎo)入裝袋機(jī)并防止裝袋機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞到全自動(dòng)電子定量秤上。取袋開袋夾送裝置將自動(dòng)供袋機(jī)的取袋器取好的袋子夾住，開袋吸盤吸住袋子的兩面，在主氣缸推動(dòng)下送到翻門縮口裝置的下面并將袋口拉開(此動(dòng)作是和翻門縮口動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行)為填裝物料做準(zhǔn)備，同時(shí)將己裝好物料的料袋送到夾口整形機(jī)內(nèi)。在主氣缸行程兩端安裝有緩沖器，使主氣缸在行程端點(diǎn)得以緩沖并使裝袋機(jī)振動(dòng)減輕。翻門縮口裝置將送過來的料袋通過夾袋手爪夾住袋子的兩上邊，通過縮口動(dòng)作收縮袋口(此動(dòng)作與開袋動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行)使翻門插入袋口，并在檢測系統(tǒng)檢測到料袋位置正確后向全自動(dòng)電子定量秤和過渡料斗發(fā)出卸料請(qǐng)求指令，投下物料，完成裝袋。每次裝填完物料后翻門關(guān)閉，夾袋手爪將袋口繃緊，松開，放到輸送機(jī)上，再由取袋夾送裝置在取袋的同時(shí)夾送到夾口整形機(jī)內(nèi)。轉(zhuǎn)位輸送機(jī)的組成和工作原理轉(zhuǎn)位輸送機(jī)是由輸送機(jī)和料袋轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)組合而成。它是將緩?fù)C(jī)送來的料袋按預(yù)定的編組程序?qū)α洗M(jìn)行輸送和轉(zhuǎn)位。料袋的轉(zhuǎn)位是通過光電信號(hào)控制轉(zhuǎn)位裝置，在料袋輸送過程中使料袋實(shí)現(xiàn)90°的轉(zhuǎn)位。料袋所需回轉(zhuǎn)的角度是以保證料袋口向內(nèi)為準(zhǔn)，從而能夠保證垛形整齊、美觀。轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)由機(jī)架、轉(zhuǎn)位電機(jī)、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)體、夾緊氣缸、夾板等組成。當(dāng)料袋按工作程序要求實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位時(shí)，夾緊氣缸伸出，帶動(dòng)夾板將料袋夾住，轉(zhuǎn)位電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)體使料袋旋轉(zhuǎn)90°，當(dāng)料袋不需轉(zhuǎn)位時(shí)，氣缸將夾板收回，夾板不擋料袋。編組機(jī)的組成和工作原理編組機(jī)是碼垛機(jī)組中的重要部機(jī)之一，對(duì)提高碼垛質(zhì)量和速度起到關(guān)鍵的作用。編組機(jī)主要由輸送機(jī)、緩?fù)０?、前擋板及左右擋板組成。編組機(jī)的工作原理是將轉(zhuǎn)位輸送機(jī)送來的料袋按碼垛要求實(shí)現(xiàn)2-3編組和3-2編組，即垛型每層為二袋豎、三袋橫或三袋橫、二袋豎并交替進(jìn)行。當(dāng)位于輸送帶入口處的光電開關(guān)檢測到一個(gè)料袋到來時(shí)，立即啟動(dòng)減速電機(jī)將料袋向前拖動(dòng)到預(yù)定距離，而后停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在下一個(gè)料袋到來時(shí)，光電開關(guān)又重新啟動(dòng)電機(jī)重復(fù)上述動(dòng)作。當(dāng)完成二袋豎放或三袋橫放時(shí)，推袋裝置便把這組料袋推到緩?fù)０迳蠒捍?。如果?jì)數(shù)到達(dá)一層(二袋豎加三袋橫或三袋橫加二袋豎)時(shí)，推袋裝置就將二局部料袋一起推到碼垛區(qū)。由于緩?fù)０宓脑O(shè)置減少一次來回推袋的時(shí)間，從而提高了碼垛效率。推袋壓袋機(jī)的組成和工作原理推袋壓袋機(jī)主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、推袋小車、導(dǎo)軌、壓袋機(jī)支架、壓袋框等機(jī)構(gòu)組成。推袋壓袋機(jī)是將已編組的料袋組推至緩沖區(qū)或碼垛區(qū)，并在分層碼垛時(shí)對(duì)一層料袋進(jìn)行五面整形，使垛形保持良好。當(dāng)料袋進(jìn)入壓平輸送機(jī)和壓平裝置時(shí),上下皮帶將料袋向前輸送的同時(shí),壓整裝置本身重量的一局部作用在料袋上,使袋內(nèi)物料分布均勻。推袋機(jī)完成一個(gè)推袋的全過程是分兩次進(jìn)行的，第一次是將編組機(jī)輸送帶上的半層料袋(二袋豎或三袋橫)推至緩?fù)０迳虾?，推料小車退回原位，第二次將另一半層料袋連同緩?fù)０迳系陌雽恿洗客频酱a垛區(qū)。整個(gè)推袋過程都是在位置信號(hào)控制下進(jìn)行的，即其各段行程的運(yùn)行速度是不同的，從而保證了碼垛質(zhì)量和工作效率。分層碼垛機(jī)的組成和工作原理分層碼垛機(jī)是由滑板機(jī)構(gòu)、整形裝置和端擋板組成。料袋在編組機(jī)上排列好后,通過推袋機(jī)將料袋推到分層機(jī)上,分層機(jī)先通過整形板對(duì)已編組的料袋組進(jìn)行整形，然后，分層機(jī)再將整形后的一層料袋投放到升降機(jī)上的托盤上，完成一層料袋的碼垛。2.2.8升降機(jī)主要由升降平臺(tái)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和配重體組成。升降機(jī)是在碼垛過程中完成對(duì)空托盤的提升和對(duì)垛盤逐層下降以進(jìn)行碼垛的設(shè)備。剪叉式升降機(jī)是靠剪刀式支承架的展開與折迭來完成貨物平臺(tái)的升降，其動(dòng)力是通過油缸的伸縮來推動(dòng)剪刀的展開與折迭。托盤倉的組成和工作原理托盤倉主要由機(jī)架、叉板、主氣缸、光電開關(guān)組成。托盤倉用來儲(chǔ)存一定數(shù)量的托盤,根據(jù)需要及時(shí)準(zhǔn)確地將托盤分配給托盤輸送機(jī)確保生產(chǎn)線能連續(xù)工作。托盤輸送機(jī)將托盤倉中存儲(chǔ)的托盤輸送到碼垛工位。垛盤輸送機(jī)是將空托盤輸送至升降機(jī)的升降托叉上進(jìn)行碼垛，而后將滿垛后的垛盤輸送至下一垛盤輸送機(jī)(無動(dòng)力)的設(shè)備。托盤倉的主氣缸用以頂起托盤。側(cè)面還裝有兩個(gè)小氣缸，小氣缸控制叉板開合，保證托盤的提取。光電開關(guān)采用對(duì)射式光電開關(guān)，檢測托盤倉內(nèi)托盤的存儲(chǔ)量，以保證托盤的及時(shí)供應(yīng)。第3章包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在包裝過程中，自動(dòng)完成稱重、供袋、取袋、裝袋、縫口、輸送、金屬檢測、重量檢測及碼垛等多個(gè)動(dòng)作，動(dòng)作多，運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，而所處工作環(huán)境惡劣(高溫、振動(dòng)、粉塵)，這就要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性、良好的節(jié)能措施、很強(qiáng)的故障診斷能力，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。由于包裝生產(chǎn)線的各種控制為開關(guān)量，而目前流行的PLC具有結(jié)構(gòu)小巧、運(yùn)行速度高、通用性好、可靠性高等特點(diǎn)，非常適合于工業(yè)現(xiàn)場的高溫、振動(dòng)、粉塵等惡劣環(huán)境下的開關(guān)控制。所以選用PLC作為控制系統(tǒng)的核心部件。本包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線動(dòng)作關(guān)系復(fù)雜，I/0點(diǎn)數(shù)較多，以開關(guān)量控制為主，選擇日本三菱公司的FX2N系列PLC為控制核心部件。［9］［10］3.1PLC的根本結(jié)構(gòu)PLC的類型繁多，但其結(jié)構(gòu)和工作原理那么大同小異，一般是由中央處理單元(CPU)、內(nèi)存、輸入/輸出單元、編程器、電源等主要局部構(gòu)成的。如果把PLC看作一個(gè)系統(tǒng)，外部的開關(guān)信號(hào)均為輸入變量，它們經(jīng)輸入接口存到PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，而后經(jīng)過邏輯運(yùn)算或數(shù)據(jù)處理以輸出變量的形式送到輸出接口，從而控制輸出設(shè)備。PLC的根本結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。［11］圖3-1PLC的根本結(jié)構(gòu)3.2PLC的主要組成局部〔1〕中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、內(nèi)存、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序內(nèi)存中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)存放器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出存放器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行?！?〕內(nèi)存根據(jù)內(nèi)存存儲(chǔ)內(nèi)容的不同，我們把內(nèi)存分為：系統(tǒng)程序內(nèi)存：用來存放系統(tǒng)程序的內(nèi)存。系統(tǒng)程序相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，主要包括檢查程序、編譯程序和監(jiān)控程序，是PLC廠家根據(jù)選用的CPU的指令系統(tǒng)編寫的，并固化到ROM里，用戶不能修改其內(nèi)容。用戶程序內(nèi)存：用來存放用戶根據(jù)控制要求編制的程序。不同類型的PLC，其存儲(chǔ)容量也不一樣。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：用以存放PLC運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)的內(nèi)存。因?yàn)檫\(yùn)行中數(shù)據(jù)不斷變化，所以這種內(nèi)存必須可擦寫。〔3〕輸入/輸出單元輸入/輸出(I/0)單元是PLC與外部設(shè)備相互聯(lián)系的窗口。輸入單元接收現(xiàn)場設(shè)備向PLC提供的信號(hào)，例如由按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)、接近開關(guān)、撥碼器等提供的開關(guān)量信號(hào)。這些信號(hào)經(jīng)過輸入電路的濾波、光電隔離、電平轉(zhuǎn)換等處理，變成CPU能夠接收和處理的信號(hào)。輸出單元將經(jīng)過CPU處理的微弱電信號(hào)通過光電隔離、功率放大等處理轉(zhuǎn)換成外部設(shè)備所需要的強(qiáng)電信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行組件，如指示燈的亮滅，電動(dòng)機(jī)啟停和正反轉(zhuǎn)，設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)、平移、升降，閥門的關(guān)閉等。〔4〕電源局部電源部件能將外部供電電源轉(zhuǎn)換成供PLC的CPU、內(nèi)存、I/0接口等電子電路工作所需要的直流電源，使PLC能正常工作。PLC中一般配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源為內(nèi)部電路供電。開關(guān)電源的輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。有的PLC能向外部提供24V的直流電源，可給輸入單元所連接的外部開關(guān)或傳感器供電。［12］3.3PLC的工作原理PLC與繼電器構(gòu)成的控制裝置的重要區(qū)別之一就是工作方式不同，繼電器控制是并行運(yùn)行方式，即如果輸出線圈通電或斷電，該線圈的觸點(diǎn)立即動(dòng)作，只要形成電流通路，就有可能有幾個(gè)電器同時(shí)動(dòng)作。而PLC那么不同，它采用循環(huán)掃描技術(shù)，只有該線圈通電或斷電，并且必須當(dāng)程序掃描到該線圈時(shí)，該線圈觸點(diǎn)才會(huì)動(dòng)作，而且每次它只能執(zhí)行一條指令，這也就是說PLC以“串行〞方式工作的，這種工作方式可以防止繼電器控制的觸點(diǎn)競爭和時(shí)序失配等問題。也可以說，繼電器控制裝置是根據(jù)輸入和邏輯控制結(jié)構(gòu)就可以直接得到輸出，而PLC控制那么需要輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段才能完成控制過程。輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，那么該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其它輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的但凡用到這些線圈或資料的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令那么可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過程影像存放器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像存放器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。3.4PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線工藝流程包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線可自動(dòng)完成稱重、供袋、取袋、裝袋、縫口、輸送、金屬檢測、重量檢測及碼垛等功能。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線的機(jī)械系統(tǒng)主要包括全自動(dòng)稱重單元、包裝單元、輸送檢測單元、碼垛單元。其主要工藝流程如下:物料自儲(chǔ)料斗進(jìn)入包裝秤的給料裝置，通過粗、細(xì)給料，實(shí)現(xiàn)粗、細(xì)兩級(jí)加料。當(dāng)秤斗中的物料重量到達(dá)最終設(shè)定值時(shí)，稱重終端發(fā)出停止加料信號(hào)，待空中的飛料全部落入秤斗后此次稱重循環(huán)結(jié)束，此時(shí)電子包裝秤等待裝袋機(jī)的投料信號(hào)。當(dāng)自動(dòng)裝袋機(jī)完成上袋后，發(fā)出訊號(hào)，使稱重箱翻開卸料翻門，向包裝袋內(nèi)投料，卸料后稱重箱關(guān)閉翻門，裝袋機(jī)張開夾袋器，包裝袋通過夾口整形機(jī)和立袋輸送機(jī)進(jìn)入自動(dòng)折邊機(jī)，包裝袋經(jīng)折邊后，進(jìn)入縫口機(jī)，當(dāng)設(shè)在縫口機(jī)旁邊的光電開關(guān)檢測到包裝袋后，縫紉機(jī)開始工作，縫合包裝袋，當(dāng)包裝袋離開縫紉機(jī)后，縫紉機(jī)停止，并自動(dòng)切斷縫合線。包裝袋經(jīng)過倒袋整形機(jī)進(jìn)入金屬檢測機(jī)及重量復(fù)檢機(jī)，如果檢測不合格，在包裝袋通過自動(dòng)撿選機(jī)時(shí)將被剔除，而合格的包裝袋那么順利通過自動(dòng)撿選機(jī)，再經(jīng)噴墨打印機(jī)、過渡輸送機(jī)、緩?fù)C(jī)等設(shè)備，將包裝袋輸送到碼垛單元，由轉(zhuǎn)位機(jī)根據(jù)碼垛工藝要求將料袋依次按“2袋豎-3袋橫〞和“3袋橫-2袋豎〞循環(huán)做轉(zhuǎn)位處理。這樣包裝袋便以2袋直或3袋橫的形式進(jìn)入編組機(jī)，最后由碼垛機(jī)將包裝袋堆碼到托盤上，一般以碼8層為一垛。碼垛完成后，垛盤輸送機(jī)將其輸送出碼垛區(qū)，停放在叉車區(qū)域垛盤輸送機(jī)上。碼垛機(jī)所使用的托盤由托盤倉和托盤輸送機(jī)根據(jù)程序自動(dòng)提供。包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線工藝流程如圖3-2所示。［13］開始開始供袋取袋送袋斜板抓袋橫進(jìn)取袋橫進(jìn)送袋縫紉機(jī)夾口折邊充填托起放料門開袋報(bào)夾夾袋口縮袋口立袋輸送推倒壓平金屬檢測復(fù)檢稱剔除爬坡過渡爬坡緩?fù)佑?jì)數(shù)分層整形推袋編組轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位輸送緩?fù)浩浇Y(jié)束嗎?停止開始YN升降機(jī)叉裝架托盤氣缸排垛托盤輸送垛盤輸送開合托叉圖3-2全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線工藝流程圖3.4.2PPLC控制系統(tǒng)是全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線的核心部位，而在包裝過程中，動(dòng)作多，運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，這就要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性、良好的節(jié)能措施、很強(qiáng)的故障診斷能力，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。由于包裝生產(chǎn)線的各種控制為開關(guān)量，動(dòng)作關(guān)系復(fù)雜，I/O點(diǎn)數(shù)較多，選擇日本三菱公司的FX2N系列PLC。(1)硬件配置硬件配置包括FX2N根本單元、FX2N擴(kuò)展單元、檢測組件(光電開關(guān)、接近開關(guān)、真空開關(guān)等)、人機(jī)操作接口(按鈕、指示燈等)、控制組件(交流接觸器、變頻器、電磁閥等)以及執(zhí)行組件(電機(jī)和氣缸等)。［14］(2)具體的輸入輸出擴(kuò)展根據(jù)對(duì)于本生產(chǎn)線的分析，系統(tǒng)需要約130個(gè)輸入點(diǎn)、160個(gè)輸出點(diǎn)，總的點(diǎn)數(shù)約在290個(gè)左右，加上一定的點(diǎn)數(shù)裕量，系統(tǒng)總的輸入輸出點(diǎn)數(shù)應(yīng)該配置在320點(diǎn)左右，而FX2N系統(tǒng)最大的點(diǎn)數(shù)是256點(diǎn)，所以決定采取分段控制，將整個(gè)系統(tǒng)分成2段，前一段從電子稱重機(jī)到噴墨打印機(jī)，使用一個(gè)PLC系統(tǒng)控制，具體的擴(kuò)展方法是FX2N-128MR+FX2N-48ER各一臺(tái)，共有點(diǎn)數(shù)176個(gè)，輸入點(diǎn)88個(gè)，編號(hào)范圍是X000～X127，輸出點(diǎn)88個(gè)，編號(hào)范圍是Y000～Y127；剩下的后面作為一個(gè)控制系統(tǒng)，使用FX2N-128MR+FX2N-16EYR，總點(diǎn)數(shù)144個(gè)，輸入點(diǎn)數(shù)64個(gè)，編號(hào)范圍是X000～X077，輸出點(diǎn)S0個(gè)，編號(hào)范圍是Y000～Y117。這樣系統(tǒng)的總點(diǎn)數(shù)為320點(diǎn)，其中輸入點(diǎn)152個(gè)，輸出點(diǎn)168個(gè)，可以滿足系統(tǒng)的要求。圖3-3是I/O擴(kuò)展連接示意圖。［15］FX2N-128MRFX2N-128MRFX2N-16EYRFX2N-48ERFX2N-128MR前段后段圖3-3I/O擴(kuò)展連接示意圖(3)分配輸入/輸出點(diǎn)一般輸入點(diǎn)與輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)與輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。分配好后，按系統(tǒng)配置的信道與接點(diǎn)號(hào)，分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，即進(jìn)行編號(hào)。輸入輸出繼電器可自由選擇，與輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即為輸入繼電器，與輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即為輸出繼電器。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)包裝局部及碼垛局部輸入輸出接口如表3-1、3-2所示。表3-1包裝局部I、O接口分配輸入輸出名稱名稱吸袋垂直氣缸X001垂直氣缸下降Y001吸袋真空裝置X002垂直氣缸上升Y002吸袋真空閥X003吸盤Y003上限位開關(guān)X004垂直氣缸傾斜Y004傾斜氣缸電磁閥X005斜托板下降Y010斜限位開關(guān)X006防滑吸盤吸袋Y011表3-1包裝局部I、O接口分配續(xù)表3-1斜托板光電開關(guān)X010磕頭裝置傾斜Y013光電開關(guān)X011真空吸袋Y014真空電磁閥接通X012磕頭裝置立起Y015橫進(jìn)裝置裝袋點(diǎn)限位X013斜托板上升Y020傾斜限位X014抱板閉合Y021磕頭裝置到位信號(hào)X015大夾子閉合Y022橫進(jìn)裝置取袋點(diǎn)限位X020料斗下縮口夾子張開Y024夾抱限位X021取袋真空裝置翻開Y025橫進(jìn)裝置移動(dòng)限位開關(guān)X022縮口夾子向里收Y026開袋真空檢測X023夾輥氣缸動(dòng)作Y027夾袋壓力檢測X024開袋Y030翻開袋口X040抱袋Y031橫進(jìn)裝置限位X041張開Y033橫進(jìn)裝置到位X050縮口夾子張開Y037輸送帶X051放料門插入Y040倒袋X053拍打板上升Y042整形X054敦實(shí)Y043金屬檢測X055折邊Y044金屬信號(hào)X056縫口Y045重量檢測X057倒袋氣缸伸出Y050整形氣缸動(dòng)作Y051檢測器聲光報(bào)警Y060檢選機(jī)剔除Y061橫進(jìn)裝置Y100表3-2碼垛局部I、O接口分配輸入輸出名稱名稱編組傳輸光電開關(guān)X001轉(zhuǎn)位機(jī)轉(zhuǎn)位Y071料袋傳輸限位開關(guān)X002編組傳輸電機(jī)Y004推袋擋板關(guān)閉X003轉(zhuǎn)位傳輸電機(jī)Y005滿半層信號(hào)X004緩?fù)C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)Y006滑臺(tái)限位開關(guān)X005推袋Y000推袋前端限位X006滑臺(tái)推袋擋板翻開Y001側(cè)面整形擋板X007推袋機(jī)返回Y002碼垛位限位X010分層機(jī)分層Y003壓袋限位X011升降機(jī)下降Y007壓袋返回X012前端推袋擋板翻開Y074分層機(jī)滿信號(hào)X013側(cè)面整形Y075滿一層信號(hào)X015壓袋機(jī)壓袋Y076前端推袋擋板X016托盤輸送機(jī)Y020托盤至碼垛位X020升降機(jī)上升Y010表3-2碼垛局部I、O接口分配續(xù)表3-2升降機(jī)上限位X021聲光報(bào)警Y030升降機(jī)上臨界X022排垛輸送Y031升降機(jī)下限位X023托盤倉動(dòng)作Y035分層機(jī)開X024垛盤輸送機(jī)Y036分層機(jī)關(guān)X025托盤倉聲光報(bào)警Y040緩?fù)C(jī)占位X026托盤倉上升Y050編組機(jī)滿X027托盤倉下降Y051垛盤位空X030托盤叉翻開Y052空托盤到位X033托盤叉合上Y053托盤叉位置空X034垛盤緩沖位置空X035緩沖位置限位X037托盤上升信號(hào)X050待傳位信號(hào)X051托盤倉上位X052托盤倉中位X053實(shí)垛盤到位X054托盤倉底部位X055托盤倉下降X057轉(zhuǎn)位機(jī)停止X0603.4.3P包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)是基于PLC集成控制的系統(tǒng)，根據(jù)本節(jié)表達(dá)的程控邏輯的系統(tǒng)整體控制流程圖和分布流程圖及系統(tǒng)的輸入和輸出信號(hào)，來編制PLC的梯形圖。PLC采用循環(huán)掃描方式，按梯形圖從上而下，從左而右的先后順序予以執(zhí)行。下面給出的是程序的梯形圖，使用三菱公司全系列編程軟件GX-Developer編輯，編程方式是梯形圖。(1)自動(dòng)供袋控制邏輯和梯形圖當(dāng)吸袋垂直氣缸電磁閥接通時(shí)，氣缸開始下降，同時(shí)吸袋真空裝置接通，當(dāng)吸袋真空閥到達(dá)設(shè)定值時(shí)，吸袋垂直氣缸開始上升，吸盤吸住袋子上升，上限位開關(guān)翻開后，傾斜氣缸電磁閥接通，使垂直氣缸傾斜，把袋送入供袋輥?zhàn)樱毕尬婚_關(guān)閉合后，傾斜氣缸停止運(yùn)動(dòng)，吸袋真空吸盤斷真空，袋子開始進(jìn)入供袋輥?zhàn)?。同時(shí)，傾斜氣缸開始返回，完成吸袋操作，這個(gè)過程不斷重復(fù)進(jìn)行。自動(dòng)供袋流程圖如圖3-4所示。自動(dòng)供袋梯形圖如圖3-5所示。開始開始吸盤吸住袋子垂直氣缸下降真空閥設(shè)定值吸袋真空裝置接通吸袋氣缸上升傾斜氣缸運(yùn)動(dòng)袋子送入供袋輥?zhàn)痈鳉飧讖?fù)位吸盤斷真空到上限位了嗎到斜限位了嗎NYNYNY圖3-4自動(dòng)供袋流程圖圖3-5自動(dòng)供袋梯形圖(2)自動(dòng)取袋控制邏輯和梯形圖袋子通過供袋輥?zhàn)铀偷叫蓖邪迳?，?dāng)斜托板上的光電開關(guān)檢測到袋底時(shí)，支持袋底的斜托板開始下降，當(dāng)光電開關(guān)檢測到袋口時(shí)，斜托板上的防滑吸盤吸住袋子。這時(shí)橫進(jìn)裝置應(yīng)在生產(chǎn)線取袋位置，如果不在，應(yīng)向該方向移動(dòng)，移動(dòng)過程中，由減速開關(guān)控制減速運(yùn)動(dòng)，由到位限位開關(guān)控制到位。到位后，磕頭裝置傾斜，由限位開關(guān)限位，同時(shí)起動(dòng)真空電磁閥，實(shí)現(xiàn)真空吸袋，經(jīng)過延時(shí)，吸住袋，磕頭裝置立起，斜托板上升回到原來位置，完成取袋操作，這個(gè)過程重復(fù)進(jìn)行。自動(dòng)取袋流程圖如圖3-6所示。自動(dòng)取袋梯形圖如圖3-7所示。開始開始光電開關(guān)翻開光電檢測器檢測袋底斜托板下降各氣缸復(fù)位防滑吸盤吸袋光電檢測器檢測袋口橫進(jìn)裝置移動(dòng)磕頭裝置傾斜移動(dòng)真空電磁閥接通從斜托板上取袋到斜限位了嗎移動(dòng)到位了嗎到斜限位了嗎真空閥設(shè)定值NNNNYYYY圖3-6自動(dòng)取袋流程圖圖3-7自動(dòng)取袋梯形圖(3)自動(dòng)裝袋控制邏輯和梯形圖這時(shí)開袋、抱板與大夾子應(yīng)處于張開位置，橫進(jìn)裝置向包裝線取袋方向移動(dòng)，同時(shí)移動(dòng)過程中有減速過程，到位后，限位開關(guān)閉合，抱板與大夾子閉合。當(dāng)夾抱限位開關(guān)閉合后，料斗下縮口夾子應(yīng)張開，同時(shí)取袋裝置真空翻開，橫進(jìn)裝置向包裝線裝袋位置移動(dòng)，同樣經(jīng)過減速過程，然后由限位開關(guān)控制到位，抱板與大夾子把裝滿料的帶子送到輸送袋上，夾輥氣缸動(dòng)作，完成夾送動(dòng)作。同時(shí)空袋子袋口被大夾子夾緊，這時(shí)縮口夾袋壓力接通，縮口夾子向里收，同時(shí)，開袋、抱袋、張開，開袋真空檢測和夾袋壓力檢測工作，如果沒有夾住袋子或沒有把袋口翻開，縮口夾子那么松開，開袋真空和夾袋壓力斷開，然后進(jìn)行吹袋操作。如果通過加緊壓力檢測袋子被夾住，真空開袋把袋口確實(shí)翻開，那么關(guān)閉真空和壓力裝置，卸料門翻開，進(jìn)行裝袋操作。從放料門插入，翻開袋口，然后秤卸料總定時(shí)器開始起動(dòng)，總定時(shí)器的時(shí)間設(shè)定為裝袋、拍打、敦實(shí)的時(shí)間，當(dāng)定時(shí)到裝料總時(shí)間的三分之二時(shí)，拍打板上升，進(jìn)行敦實(shí)?？偟亩〞r(shí)時(shí)間到后，放料門關(guān)閉，裝料操作完畢。自動(dòng)裝袋流程圖如圖3-8所示。自動(dòng)裝袋梯形圖如圖3-9所示。開始開始限位開關(guān)閉合抱板與大夾子閉合橫進(jìn)裝置移動(dòng)取袋開袋器夾袋橫進(jìn)裝置移動(dòng)開袋氣缸運(yùn)動(dòng)開袋吸盤吸住袋子兩面卸料門打開裝料拍打敦實(shí)料門關(guān)閉各氣缸復(fù)位結(jié)束時(shí)間到了嗎移動(dòng)到位了嗎移動(dòng)到位了嗎時(shí)間到了嗎停止嗎NNNNNYYYYY圖3-8自動(dòng)裝袋流程圖圖3-9自動(dòng)裝袋梯形圖(4)折邊、縫口控制邏輯和梯形圖橫進(jìn)裝置向包裝線裝料方向移動(dòng)，經(jīng)過減速過程，橫進(jìn)裝置到位，抱板與大夾子夾緊，縮口夾子張開，為送袋操作做好準(zhǔn)備。當(dāng)橫進(jìn)裝置向包裝線裝料方向移動(dòng)時(shí)，同時(shí)把裝滿料的袋子送到輸送帶上，進(jìn)行折邊、縫袋口操作。這樣完成送袋操作，此后重復(fù)上述各種操作。折邊縫口流程圖如圖3-10所示。折邊縫口梯形圖如圖3-11所示。開始開始橫進(jìn)裝置移動(dòng)氣缸復(fù)位折邊縫袋口縮口夾子張開抱板與大夾子閉合限位開關(guān)閉合移動(dòng)到位了嗎YN圖3-10折邊縫口流程圖圖3-11折邊縫口梯形圖(5)倒袋、輸送控制邏輯和梯形圖料袋由縫口機(jī)進(jìn)入倒袋輸送機(jī)，光電開關(guān)檢測到料袋后，倒袋氣缸伸出，將料袋推倒，進(jìn)入整形局部，此后重復(fù)上述各種操作。倒袋、輸送流程圖如圖3-12所示。倒袋輸送梯形圖如圖3-13所示。開始開始光電開關(guān)檢測料袋倒袋氣缸伸出料袋推倒氣缸復(fù)位料袋向前移動(dòng)整形圖3-12倒袋輸送流程圖圖3-13倒袋輸送梯形圖(6)金屬檢測、重量檢測控制邏輯和梯形圖料袋通過金屬檢測輸送機(jī)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)袋中有金屬物體，檢測器將發(fā)出警報(bào)，含金屬料袋將由自動(dòng)撿選機(jī)剔除。合格料袋繼續(xù)向前進(jìn)入重量檢測輸送機(jī)，如果料袋重量不合格，也將由自動(dòng)撿選機(jī)剔除。合格料袋繼續(xù)向前輸送。金屬檢測、重量檢測流程圖如圖3-14所示。金屬檢測、重量檢測梯形圖如圖3-15所示。開始開始檢測機(jī)檢測料袋向前移動(dòng)重量檢測機(jī)檢測剔除處理氣缸復(fù)位剔除處理有金屬嗎重量合格嗎NYYN圖3-14金屬檢測、重量檢測流程圖圖3-15金屬檢測、重量檢測梯形圖(7)轉(zhuǎn)位/編組控制邏輯和梯形圖由編組傳輸光電開關(guān)對(duì)袋數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后根據(jù)計(jì)數(shù)結(jié)果來確定轉(zhuǎn)位機(jī)的動(dòng)作，當(dāng)計(jì)數(shù)值為0～2和9～10時(shí)，轉(zhuǎn)位機(jī)動(dòng)作使袋轉(zhuǎn)位90°。當(dāng)計(jì)數(shù)值為3～8時(shí)，轉(zhuǎn)位機(jī)不動(dòng)作，使袋直接通過轉(zhuǎn)位機(jī)。當(dāng)計(jì)數(shù)值為2、5、8和10時(shí)，激發(fā)編組機(jī)滿有效。當(dāng)計(jì)數(shù)值為5和10時(shí)，激發(fā)層滿有效。料袋至編組傳輸位，編組傳輸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)位傳輸電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)由編組機(jī)是否忙有關(guān)，假設(shè)編組機(jī)占位，袋至轉(zhuǎn)位機(jī)后，停止傳輸，處于等待狀態(tài)。緩?fù)C(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)由轉(zhuǎn)位機(jī)和緩?fù)C(jī)是否占位有關(guān)，其中兩者都占位時(shí)，緩?fù)C(jī)暫停傳輸。轉(zhuǎn)位、編組流程圖如圖3-16所示。轉(zhuǎn)位、編組梯形圖如圖3-17所示。開始開始編組機(jī)忙嗎到設(shè)定值嗎到達(dá)設(shè)定數(shù)嗎到達(dá)一層數(shù)值料袋等待光電開關(guān)檢測料袋計(jì)數(shù)夾緊氣缸伸出夾板夾住料袋料袋轉(zhuǎn)位氣缸復(fù)位夾板收回料袋由轉(zhuǎn)位機(jī)向前移動(dòng)光電開關(guān)檢測料袋計(jì)數(shù)料袋前移設(shè)定距離編組推料袋到緩?fù)０鍟捍嫱屏洗酱a垛區(qū)氣缸復(fù)位NNNNYYYY圖3-16轉(zhuǎn)位、編組流程圖a)子梯形圖b)子梯形圖圖3-17轉(zhuǎn)位、編組梯形圖(8)推袋/分層控制邏輯和梯形圖編組機(jī)滿信號(hào)激發(fā)一次推袋動(dòng)作，推袋前進(jìn)之前，推袋擋板關(guān)閉。假設(shè)滿半層時(shí)，推袋到滑臺(tái)位置，推袋擋板翻開，然后推袋機(jī)返回；當(dāng)滿一層而且分層機(jī)空時(shí)，推袋機(jī)推倒前端位置，推袋擋板翻開，然后推袋機(jī)返回。料袋進(jìn)入分層機(jī)后，側(cè)面整形擋板合上，然后壓袋機(jī)向下壓袋。假設(shè)托盤處于分層碼垛位置時(shí)，分層機(jī)翻開，升降機(jī)開始下降，壓袋機(jī)壓到位后，壓袋和側(cè)面整形氣缸返回，升降機(jī)停止下降。假設(shè)分層機(jī)空和壓袋機(jī)返回到位，分層機(jī)開始關(guān)閉。推袋、分層流程圖如圖3-18所示。推袋、分層梯形圖如圖3-19所示。開始開始推袋氣缸移動(dòng)推袋機(jī)前移滿半層推到滑臺(tái)推袋擋板抬起翻開氣缸復(fù)位推袋機(jī)返回滿一層推到碼垛區(qū)分層機(jī)側(cè)面擋板閉合壓袋機(jī)向下移動(dòng)分層機(jī)翻開升降機(jī)下降壓袋和側(cè)面整形各氣缸復(fù)位壓袋機(jī)分層機(jī)升降機(jī)復(fù)位圖3-18推袋、分層流程圖圖3-19推袋、分層梯形圖(9)升降機(jī)控制邏輯和梯形圖分層機(jī)動(dòng)作和分層機(jī)滿光電開關(guān)觸發(fā)一次層計(jì)數(shù)，升降機(jī)根據(jù)層計(jì)數(shù)結(jié)果確定是否排垛。假設(shè)層數(shù)小于8時(shí)，進(jìn)行分層碼垛動(dòng)作；當(dāng)層數(shù)為8時(shí)，觸發(fā)一次排垛動(dòng)作。空托盤到達(dá)待碼垛位置時(shí)，升降機(jī)開始上升，到達(dá)上限位或升降機(jī)上臨界光電開關(guān)為0N時(shí)，停止上升，等待分層碼垛。升降機(jī)根據(jù)所碼層數(shù)確定是否排垛，當(dāng)碼完8層后，升降機(jī)下降到達(dá)下限位置后，停止下降，并觸發(fā)垛盤輸送機(jī)排垛。當(dāng)排垛未完成時(shí)，升降機(jī)上升或下降動(dòng)作均無效。升降機(jī)控制流程圖如圖3-20所示。升降機(jī)控制梯形圖如圖3-21所示。開始開始空托盤移到碼垛位升降機(jī)上升到上限位了嗎分層機(jī)分層碼垛層數(shù)到設(shè)定值升降機(jī)下降到下限位了嗎垛盤輸送機(jī)排垛提取空托盤氣缸復(fù)位NNNYYY圖3-20升降機(jī)控制流程圖圖3-21升降機(jī)控制梯形圖(10)托盤和垛盤輸送機(jī)控制邏輯和梯形圖當(dāng)升降機(jī)排垛時(shí)，托盤和垛盤輸送機(jī)是否起動(dòng)排垛，取決于垛盤位是否有空。假設(shè)無空，那么聲光報(bào)警，輸送機(jī)處于等待狀態(tài)；一旦有空，那么啟動(dòng)排垛輸送。當(dāng)實(shí)垛盤未到達(dá)垛盤輸送機(jī)時(shí)，托盤輸送機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。假設(shè)空托盤到位和排垛完畢后，托盤輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。然后，啟動(dòng)托盤倉動(dòng)作，自動(dòng)放一個(gè)空托盤到待傳托盤位置上。當(dāng)垛盤叉裝位置或垛盤緩沖位置有空而托盤輸送機(jī)占位時(shí)，垛盤輸送機(jī)將自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，將實(shí)垛盤送到垛盤緩沖位置上。托盤、垛盤輸送流程圖如圖3-22所示。托盤輸送流程圖如圖3-23所示。開始開始聲光報(bào)警垛盤輸送機(jī)等待垛盤位是否空垛盤輸送機(jī)排垛垛盤輸送機(jī)取托盤移動(dòng)托盤是否到位氣缸復(fù)位NNYY圖3-22托盤輸送流程圖圖3-23托盤輸送流程圖(11)托盤倉控制邏輯和梯形圖當(dāng)托盤倉空時(shí)，那么聲光報(bào)警。除自動(dòng)啟動(dòng)托盤倉升降動(dòng)作外，還可用托盤倉側(cè)面安裝的操作閘隨時(shí)啟動(dòng)升降動(dòng)作。托盤倉上升時(shí)，當(dāng)上升到一定位置到達(dá)托盤倉上位時(shí)，到達(dá)托盤倉中位，托盤叉翻開，托盤倉繼續(xù)上升，直到頂部。當(dāng)托盤倉下降時(shí)，降到托盤倉中位時(shí)，托盤叉合上，托盤倉繼續(xù)下降，直到底部。這樣即可放一個(gè)空托盤到待傳位上。托盤倉控制流程圖如圖3-24所示。托盤倉控制流程圖如圖3-25所示。開始開始托盤倉升降機(jī)上升到設(shè)定值了嗎托盤叉翻開托盤倉升降機(jī)上升到頂傳托盤到位托盤倉升降機(jī)下降托盤叉合上到設(shè)定值了嗎托盤倉升降機(jī)下降到底氣缸復(fù)位NNYY圖3-24托盤倉控制流程圖圖3-25托盤倉控制流程圖第4章程序調(diào)試GX-Developer是三菱PLC的編程軟件。適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。支持梯形圖、指令表、SFC、ST及FB、Label語言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的在線更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能。該軟件能夠在沒有PLC的情況下仿真程序設(shè)計(jì)，從而可以調(diào)試、監(jiān)控所編寫的程序。4.1程序輸入和編輯軟件安裝完畢以后，使用方法如下。(1)翻開程序單擊“開始〞→“程序〞→“MELSOFT應(yīng)用程序〞→“GX-Developer〞即翻開程序。(2)創(chuàng)立新工程單擊“工程〔F〕〞→“創(chuàng)立新工程〔N〕〞，要求選擇“PLC系列〞和“PLC類型〞以及選擇“程序類型〞。單擊“設(shè)計(jì)工程名〞，在“工程名〞框中輸入工程名。選擇工程保存路徑，點(diǎn)擊“確定〞新工程建立完畢。(3)輸入梯形圖輸入梯形圖有兩種方法：一是利用工具條中的快捷鍵輸入；二是直接用鍵盤輸入。輸入完畢后單擊功能鍵“F4〞進(jìn)行轉(zhuǎn)換。輸入的梯形圖如圖4-1所示。圖4-1輸入的梯形圖4.2梯形圖邏輯測試點(diǎn)擊菜單條中的“工具〔T〕〞，彈出下拉菜單，在下拉菜單中點(diǎn)擊“梯形圖邏輯測試啟動(dòng)〔L〕〞，此時(shí)程序?qū)懭?，光?biāo)變成藍(lán)塊，程序已處于監(jiān)控狀態(tài)。即可出現(xiàn)梯形圖邏輯測試工具對(duì)話框如圖4-2所示。圖4-2梯形圖邏輯測試工具對(duì)話框4.3監(jiān)控程序點(diǎn)擊工具欄“在線〔O〕〞，彈出下拉菜單，點(diǎn)擊“調(diào)試〔B〕〞→“軟組件測試〔D〕〞，那么彈出位組件測試如圖4-3所示。在該對(duì)話框“位軟組件〞欄中輸入要強(qiáng)制的位組件，如Y015，需要把該組件置ON的，就點(diǎn)擊“強(qiáng)制ON〞，如需要把該組件置OFF的，就點(diǎn)擊“強(qiáng)制OFF〞。同時(shí)在“執(zhí)行結(jié)果〞欄中顯示堅(jiān)強(qiáng)制的狀態(tài)。此時(shí)程序已運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果如圖4-3所示。接通的觸點(diǎn)和線圈都用藍(lán)色表示，同時(shí)可以看到字符件的