《基于PLC的自動(dòng)封箱裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》14000字

PAGE基于PLC的自動(dòng)封箱裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄目錄 ii1.引言 11.1自動(dòng)封箱機(jī)簡(jiǎn)介 11.2自動(dòng)封箱機(jī)工藝簡(jiǎn)介 31.3自動(dòng)封箱機(jī)的械結(jié)構(gòu) 42.可編程控制器PLC 42.1PLC的發(fā)展歷程 42.2PLC的特點(diǎn) 63設(shè)計(jì)方案的制定 73.1設(shè)計(jì)要求 73.2設(shè)計(jì)方案介紹 73.3設(shè)計(jì)方案的軟件和硬件配置 84自動(dòng)封箱機(jī)電氣圖紙?jiān)O(shè)計(jì) 114.1主回路部分設(shè)計(jì) 114.2PLC及控制回路 135電器元件的選擇及I/O地址分配 165.1可編程控制器 165.2電源開(kāi)關(guān)和按鈕的選擇 165.3熔斷器的選擇 165.4接觸器和熱繼電器的選擇 175.5傳感器的選擇 175.6I/O地址分配 175.7元器件清單： 176自動(dòng)封裝機(jī)軟件部分的設(shè)計(jì) 196.1輸入/輸出符號(hào)定義 196.2程序流程設(shè)計(jì) 206.3梯形圖設(shè)計(jì) 237總結(jié)與展望 29參考文獻(xiàn) 311.引言隨著生活水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境要求越來(lái)越高，因而極大地促進(jìn)了房屋設(shè)計(jì)裝修及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。各種新型高質(zhì)量的裝修材料層出不窮，市場(chǎng)需求日益增加。壓花玻璃以其優(yōu)質(zhì)的性能和廣泛的用途正越來(lái)越受到市場(chǎng)的青睞。作為玻璃生產(chǎn)工藝重要流程之一，退火窯傳動(dòng)控制系統(tǒng)控制壓機(jī)及退火窯傳動(dòng)輥電機(jī)的運(yùn)行，保證玻璃帶運(yùn)行平穩(wěn)地通過(guò)退火窯。由于控制性能的好壞直接影響到玻璃的質(zhì)量和生產(chǎn)安全，所以退火窯調(diào)速電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)廣受重視。現(xiàn)代社會(huì)對(duì)物品的包裝要求越來(lái)越高，為使包裝出的物品整齊、美觀并且具有良好的包裝質(zhì)量，要求包裝機(jī)具有精確的動(dòng)作、定位精度及較高的生產(chǎn)率，因此對(duì)包裝線的控制要求是越來(lái)越高。電力電子技術(shù)的發(fā)展，以及現(xiàn)代控制理論向交流電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的滲透，交流異步電機(jī)傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。近年來(lái)，由于電力電子變換器和數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)的飛速發(fā)展，高性能的變頻器不斷推出，變頻異步電機(jī)調(diào)速裝置得到了日益廣泛的運(yùn)用，系統(tǒng)在速度精度、穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)等方面性能上顯著提高。1.1自動(dòng)封箱機(jī)簡(jiǎn)介隨之現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，各行各業(yè)都向自動(dòng)化以及集成化的模式發(fā)展，在包裝機(jī)械行業(yè)中，尤其是在箱體類(lèi)的包裝行業(yè)中，自動(dòng)封箱技術(shù)可以快速的對(duì)裝好產(chǎn)品的箱體進(jìn)行封裝，節(jié)約時(shí)間，加快生產(chǎn)節(jié)奏。自動(dòng)封箱機(jī)是自動(dòng)化程度比較高的包裝機(jī)械之一，主要是配合流水線使用的包裝機(jī)械，這種包裝機(jī)械的主要功能就是將產(chǎn)品進(jìn)行打包，然后完成封箱工作的，全自動(dòng)封箱機(jī)具備許多優(yōu)點(diǎn)，具體如下：(1)信息網(wǎng)主要為PLC與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。一臺(tái)PLC或多臺(tái)PLC與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)后，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)PLC及其控制系統(tǒng)的監(jiān)控及管理，可極大地提髙系統(tǒng)的自動(dòng)化及信息化的檔次及水平。與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，已是PLC應(yīng)用的一個(gè)趨勢(shì)。信息網(wǎng)還包含計(jì)算機(jī)間的聯(lián)網(wǎng)。如局部以太網(wǎng)，互聯(lián)以太網(wǎng)。(2)控制網(wǎng)主要為PLC與PLC聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。也較普遍，形式、類(lèi)型越來(lái)越多。有較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)，如PLC鏈接，網(wǎng)點(diǎn)不太多，通信的管理也較簡(jiǎn)單，也有復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)點(diǎn)可成千上萬(wàn)，而且可構(gòu)成多層次的網(wǎng)絡(luò)。不同類(lèi)型的網(wǎng)還可相互溝通，也可交換數(shù)據(jù)。(3)設(shè)備網(wǎng)主要為了PLC還可與其它智能裝置聯(lián)網(wǎng)、通信，互相操作或交換數(shù)據(jù)。所謂PLC聯(lián)網(wǎng)能力，主要是指PLC與這3種網(wǎng)聯(lián)接的能力。一般講，能建成這3種網(wǎng)，能與這3種網(wǎng)相聯(lián)，聯(lián)網(wǎng)方法又多、又靈活，就說(shuō)明其聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)。應(yīng)該說(shuō)，所有知名品牌的PLC，目前都有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)能力，而不是知名品牌的PLC在這方面也就差一些。聯(lián)網(wǎng)能力還表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模（聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的多少）、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍（數(shù)據(jù)傳送距離）、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)及網(wǎng)絡(luò)的兼容性上。目前，有多到幾十、幾百個(gè)節(jié)點(diǎn)，覆蓋范圍達(dá)幾十、幾百公里，用雙絞線、同軸電纜、光纜，甚至無(wú)線的介質(zhì)，多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，而且不同廠家的PLC共在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上或進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，都已成為實(shí)際可能了。再就是，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送能力。這當(dāng)然也是PLC聯(lián)網(wǎng)能力的重要方面。數(shù)據(jù)傳送能力是指在不受干擾的前提下，所傳送數(shù)據(jù)幀的大小及數(shù)據(jù)傳送的波特率。數(shù)據(jù)幀當(dāng)然越大越好。傳送的波特率當(dāng)然越高越好。目前，PLC數(shù)據(jù)傳送幀，已從幾十字發(fā)展到幾百、幾千個(gè)字，傳送波特率也已從幾k發(fā)展到幾十k、幾百k,幾千k,以至于出現(xiàn)了百兆級(jí)的工業(yè)以太網(wǎng)。目前生產(chǎn)自動(dòng)封箱機(jī)主要適用于紙箱的封箱包裝，既可單機(jī)作業(yè)，也可與流水線配套使用，廣泛應(yīng)用在家用電器、紡織、食品、百貨、醫(yī)藥、化工等行業(yè)。封箱機(jī)采用膠帶對(duì)紙箱封口，經(jīng)濟(jì)快速、容易調(diào)整，可一次完成上、下自動(dòng)封箱動(dòng)作，如采用印字膠帶，更可提高產(chǎn)品形象。自動(dòng)裝箱機(jī)主要組成部分：調(diào)高機(jī)構(gòu)、壓整機(jī)構(gòu)、輸箱機(jī)構(gòu)、調(diào)寬機(jī)構(gòu)、機(jī)架、熱熔膠系統(tǒng)等。設(shè)備外形如下所示：現(xiàn)代社會(huì)中，無(wú)論在任何行業(yè)，從工廠的生產(chǎn)，到能源的輸送，到與人民息息相關(guān)的市政工程，甚至人們的工作和休息的樓宇，到處都可以看到自動(dòng)化系統(tǒng)的身影。自動(dòng)化系統(tǒng)不僅早就成為了工業(yè)和社會(huì)生活的一個(gè)組成部分，而且是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。在自動(dòng)化日益普及的今天，包裝機(jī)械的自動(dòng)化程度直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中常常需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)，包裝，如果這些繁雜的工作讓人工去完成的話不但麻煩，而且效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不適合現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要，并且加重了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。為了適應(yīng)現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)某種產(chǎn)品，而且需要對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)，包裝，就必須設(shè)計(jì)一套完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線，以便用這自動(dòng)化的生產(chǎn)線來(lái)代替人工完成這些繁雜的工作。進(jìn)一步加快工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)，改善人民的生活水平。自動(dòng)化技術(shù)的提高能大幅度的提高經(jīng)濟(jì)效益，這在包裝業(yè)中表現(xiàn)的特別明顯。近年來(lái)，包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化、電子監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，使的包裝企業(yè)以高速度、較少的停機(jī)時(shí)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(diǎn)而獲得出色的成就。這些經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)的發(fā)展力量?？梢?jiàn)自動(dòng)裝箱技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。1.2自動(dòng)封箱機(jī)工藝簡(jiǎn)介自動(dòng)封箱機(jī)在工作中遵循特定的工作流程，及步驟化工作模式，主要分為箱體檢測(cè)、夾持箱體、壓蓋動(dòng)作、自動(dòng)封裝、夾持復(fù)位幾個(gè)工序步驟。工藝流程如下所示：箱體檢測(cè)主要作用為檢測(cè)箱體到達(dá)封裝機(jī)入口處，開(kāi)始進(jìn)行封裝作業(yè)。夾持動(dòng)作將箱體固定在合適位置，方便進(jìn)行自動(dòng)封裝。夾持動(dòng)作包括左右?jiàn)A持和上下夾持。左右?jiàn)A持將箱體在傳送帶上的行進(jìn)方向固定，上下夾持確保自動(dòng)封裝過(guò)程中可以將箱體封裝完好。封箱動(dòng)作，箱體固定好后可以進(jìn)行封裝工藝，傳送帶使箱體從封裝機(jī)中經(jīng)過(guò)自動(dòng)封裝膠帶自動(dòng)封裝箱體上蓋和下蓋，封裝到末端后，膠帶被自動(dòng)切斷。4）夾持復(fù)位為在箱體封裝完畢后，左右?jiàn)A持動(dòng)作和上下夾持動(dòng)作都復(fù)位到原始位置，準(zhǔn)備下一個(gè)箱體的封裝作業(yè)。1.3自動(dòng)封箱機(jī)的械結(jié)構(gòu)自動(dòng)封箱機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有：傳送帶、箱體檢測(cè)機(jī)構(gòu)、調(diào)寬機(jī)構(gòu)、調(diào)高機(jī)構(gòu)、壓蓋機(jī)構(gòu)。機(jī)械布置圖如下所示：2.可編程控制器PLC可編程控制器（ProgrammableController）簡(jiǎn)稱(chēng)PC；個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)也簡(jiǎn)稱(chēng)PC；為了避免混淆，目前都習(xí)慣將最初多用于邏輯控制而發(fā)展起來(lái)的可編程控制器叫做PLC（ProgrammableController）。2.1PLC的發(fā)展歷程PLC自誕生以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，其各種功能與性能均獲得了很大程度的提高與改進(jìn)。早期的PLC只是集成了輸入輸出以及簡(jiǎn)單的邏輯計(jì)算功能，隨著微芯片技術(shù)的發(fā)展，PLC的功能也在逐漸的強(qiáng)化過(guò)程中，現(xiàn)代的PLC已經(jīng)集通訊，網(wǎng)絡(luò)等功能于一體，并且PLC向通用化的方向發(fā)展，著重發(fā)展大眾化的接口技術(shù)，并且另外發(fā)展工業(yè)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)以及控制系統(tǒng)。發(fā)展方向趨向于穩(wěn)定，高效，便捷，通俗易懂等方面，尤其在編程語(yǔ)言上開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)單易懂的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，使PLC更加的面相大眾以及中層設(shè)計(jì)人員，所以對(duì)于即將走上工作崗位或已從事機(jī)電專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，熟悉和掌握電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的PLC技術(shù)已成為非常緊迫的任務(wù)。在工業(yè)生產(chǎn)中，需要大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，開(kāi)關(guān)量按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行特定動(dòng)作的控制，和大量離散數(shù)據(jù)的采集。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，這些功能主要是通過(guò)氣動(dòng)控制系和電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1969年美國(guó)模擬數(shù)字公司應(yīng)GM（通用汽車(chē)）公司于1968年提出的取代繼電氣控制設(shè)備的要求，研制出了基于電力電子技術(shù)和集成電路技術(shù)的控制設(shè)備，首次將程序化手段取代了電氣控制技術(shù)在某些方面的應(yīng)用，Programmable

Controller—可編程序控制器因此而誕生。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為了方便區(qū)別計(jì)算機(jī)與Programmable

Controller（可編程控制器），同時(shí)也為了反映Programmable

Controller（可編程控制器）的功能特點(diǎn)，將其命名為Programmable

Logic

Controller（簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）。國(guó)際社會(huì)上不同組織對(duì)PLC有不同的定義，其中IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）對(duì)PLC的定義是：PLC是進(jìn)行數(shù)字、模擬運(yùn)算操作的一種電子系統(tǒng)。其運(yùn)行方式如圖1-6所示：圖2-1PLC運(yùn)行方式PLC使用程序存貯器，并且在程序存貯器內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯和算數(shù)運(yùn)算、計(jì)數(shù)、順序控制和定時(shí)等指令，并通過(guò)數(shù)字量的輸入、輸出和模擬量的輸入、輸出，控制各類(lèi)的機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)設(shè)備，都具有易于與工業(yè)控制系統(tǒng)配套融合成一個(gè)整體，其功能易于擴(kuò)充的設(shè)計(jì)原則。PLC在上世紀(jì)80年代至90年代中期，得到了飛速的發(fā)展，這段時(shí)期又被稱(chēng)為PLC發(fā)展的黃金時(shí)期，其年增長(zhǎng)率一直保持在30%~40%之間。在這段時(shí)期，PLC在處理模擬量的能力、數(shù)字運(yùn)算的能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力都得到大幅的提高，從此PLC逐漸走進(jìn)過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上甚至取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域一直處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。2.2PLC的特點(diǎn)（1）PLC所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間實(shí)現(xiàn)電氣上隔離，從而提高了PLC的可靠性和抗干擾能力。（2）PLC各輸入端均裝有R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms.（3）為了防止輻射干擾影響PLC性能，PLC各模塊均采用屏蔽措施。（4）為了提高可靠性和抗干擾能力，PLC采用可靠性抗干擾性能良好的開(kāi)關(guān)電源。（5）PLC對(duì)采用的器件都進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。（6）PLC具有良好的自診斷功能，一旦PLC運(yùn)行出現(xiàn)異常情況，CPU會(huì)立即采取有效措施阻止事故擴(kuò)大造成更大的損失。（7）大型的PLC還可以用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或用三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng)，從而使可靠性更進(jìn)一步提高。PLC會(huì)根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流信號(hào)或直流信號(hào)；開(kāi)關(guān)量信號(hào)或模擬量信號(hào)；電壓信號(hào)或電流信號(hào)；脈沖信號(hào)或電位信號(hào)；強(qiáng)電信號(hào)或弱電信號(hào)等。制定相應(yīng)的I/O模塊和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備直接連接。另外為了提高PLC的操作性能，PLC還具有多種人——機(jī)對(duì)話接口模塊；為了使PLC能組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，PLC還具有多種通訊聯(lián)網(wǎng)接口模塊，等等。PLC歷經(jīng)風(fēng)雨經(jīng)過(guò)幾代人的共同努力發(fā)展到今天，PLC除了具有邏輯處理的能力以外大多數(shù)PLC還具有完善的運(yùn)算數(shù)據(jù)的能力，因此可應(yīng)用在各種數(shù)字控制領(lǐng)域。各種各樣的功能單元大量在PLC身上涌現(xiàn)，使PLC不斷地發(fā)展壯大，并逐步滲透到了CNC、溫度控制、位置控制等各種控制場(chǎng)合中。隨著PLC通信能力的增強(qiáng)和人機(jī)界面技術(shù)的不斷發(fā)展，使PLC可以非常容易的組成各種控制系統(tǒng)。PLC具有接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受；梯形圖的圖形符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路圖的圖形符號(hào)和表達(dá)方式都非常的接近。以上兩點(diǎn)為不熟悉電子電路、不懂PLC原理和程序編譯的人從事由PLC構(gòu)成的工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)，同時(shí)也為PLC能廣泛的得到應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。PLC硬件可靠性高、軟件程序編譯簡(jiǎn)單、并可以隨控制需求隨時(shí)更改、外部接線方式靈活多變等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使PLC具有了系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作量小、維護(hù)方便、易于改造的優(yōu)異性能。以超小型PLC為例，PLC底部尺寸小于100mm、重量小于150g、能耗僅數(shù)瓦。由于PLC體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想設(shè)備。3設(shè)計(jì)方案的制定3.1設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)需完成自動(dòng)封箱機(jī)的電氣設(shè)計(jì)，包括工藝流程的設(shè)計(jì)，電氣圖紙的繪制，PLC程序的編寫(xiě)等。對(duì)自動(dòng)封箱機(jī)的工藝進(jìn)行研究和探討，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定最終工藝流程，然后進(jìn)行電氣圖紙水，包括電氣原件的選型以及參數(shù)的設(shè)定，最后進(jìn)行自動(dòng)封箱機(jī)的軟件設(shè)計(jì)，完成工藝流程圖和符號(hào)表，最后編寫(xiě)PLC梯形圖程序。最終完成一套自動(dòng)封箱機(jī)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)封箱的各種功能，3.2設(shè)計(jì)方案介紹封箱機(jī)靠傳送帶運(yùn)行帶動(dòng)箱體行走，封箱時(shí)停機(jī)，封箱完成后繼續(xù)運(yùn)行。建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型如圖2-1所示：圖2-2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖3.3設(shè)計(jì)方案的軟件和硬件配置系統(tǒng)主要硬件及控制單元為PLC，輔助其它輸入輸出元件構(gòu)成整個(gè)電氣控制系統(tǒng)。包括1）PLC控制單元（FX2N）。FX2N是一種小型化的可編程序控制器，應(yīng)用于各種場(chǎng)合的自動(dòng)化控制，監(jiān)測(cè)功能等應(yīng)用技術(shù)。FX2N系列的PLC盡管是一種消息精華的可編程控制單元，但它在網(wǎng)絡(luò)通信，或者獨(dú)立運(yùn)行等方面都存在突出的優(yōu)點(diǎn)。因此FX2N具有極高的性?xún)r(jià)比，它在各個(gè)方面都有不輸于大型PLC的優(yōu)點(diǎn)，通訊端口，模擬量處理，高速計(jì)數(shù)等方面都有強(qiáng)大的應(yīng)用。并且FX2N屬于小型化的PLC單元，其占據(jù)空間不大，方便電柜的配線使用。在設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)時(shí)，首先我們需要確定控制方案，接下來(lái)就是PLC選型。根據(jù)控制要求，以及實(shí)際情況。我們因考慮以下幾點(diǎn)：估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性、所需存儲(chǔ)器容量等，最后就是性?xún)r(jià)比的選擇了。詳細(xì)要求如下：1.輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)估算輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的應(yīng)根據(jù)設(shè)備選型來(lái)確定，輸入根據(jù)操作輸入的數(shù)量來(lái)確定，輸出根據(jù)控制設(shè)備的數(shù)量來(lái)確定，在確定了基本數(shù)量的輸入/輸出點(diǎn)后，在此基礎(chǔ)上富裕百分之十的數(shù)量進(jìn)行備用。2.CPU計(jì)算量的選擇在PLC的選擇中要根據(jù)控制工藝來(lái)決定選用什么型號(hào)的CPU，主要包括存儲(chǔ)容量以及計(jì)算速度。在用戶(hù)的設(shè)計(jì)階段，因?yàn)槌绦驔](méi)有編寫(xiě)，程序容量則未知，所以，要在程序調(diào)試之后才能知道。3.控制功能的選擇控制的功能包括是否有無(wú)特殊控制技術(shù)，如高速計(jì)數(shù)，編碼器輸入燈，若沒(méi)有符合一般邏輯的PLC即可。4.機(jī)型的選擇包括品牌的選取，國(guó)內(nèi)和國(guó)外的PLC的種類(lèi)繁多，再眾多的PLC需根據(jù)實(shí)際成本來(lái)選擇一款實(shí)用并且實(shí)惠的機(jī)型。綜上所述，本設(shè)計(jì)中選用三菱FX2N系列PLCFX2N系列PLC是三菱比較早起的一種PLC系列，但其應(yīng)用比較廣泛，是一種比較通用的PLC，點(diǎn)數(shù)分配由16點(diǎn)256點(diǎn)，其中輸入和輸出分別是8點(diǎn)128點(diǎn)，各種型號(hào)的點(diǎn)數(shù)不盡相同，可以根據(jù)不同的生產(chǎn)場(chǎng)合選擇相應(yīng)的PLC型號(hào)。FX2N系列PLC最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)，每種PLC都遵循相同的設(shè)計(jì)模式以及制式，使用起來(lái)具有通用性，在程序執(zhí)行上速度更快，CUP單個(gè)指令運(yùn)算速度高達(dá)0.08μS。并且補(bǔ)充了通信的功能，可以使用相應(yīng)的通信方式與其它設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換以及信息傳遞，其典型的應(yīng)用就是可以應(yīng)用到撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)的功能。并且該系列PLC可以滿足不同國(guó)家的各種電源標(biāo)準(zhǔn)，可以為工長(zhǎng)自動(dòng)化應(yīng)用提供很大的靈活性以及控制能力。三菱PLC的優(yōu)點(diǎn)有如下幾點(diǎn)：（1）體積極小的微型PLC

常用的FX2N系列PLC的高度為90mm，深度為87mm，包括FX2N和FX2NC系列。內(nèi)置的24VDC電源可作輸入回路的電源和傳感器的電源。

（2）輸入輸出的點(diǎn)數(shù)多

三菱PLC不僅擁有整體型和模塊型PLC的長(zhǎng)處，而且輸入輸出的點(diǎn)數(shù)也比較的多，F(xiàn)X2NC的結(jié)構(gòu)緊湊，基本單元可擴(kuò)展到256點(diǎn)，有很強(qiáng)的通信功能。FX2N型的基本單元有16點(diǎn)、32點(diǎn)、48點(diǎn)、64點(diǎn)、80點(diǎn)、128點(diǎn)6種。在需要實(shí)現(xiàn)很多功能的時(shí)候，還可以增加一些擴(kuò)展的模塊。（3）維修比較方便

三菱PLC工作比較的穩(wěn)定，很少出現(xiàn)故障，也減少了維修的工作。而且其本身裝有很多故障的提醒信號(hào)燈，在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，可以很容易的找到出現(xiàn)問(wèn)題的地方，可以很快的解決出現(xiàn)的問(wèn)題。（4）經(jīng)濟(jì)成本合算三菱的PLC雖然在剛開(kāi)始的時(shí)候投資比較高，但是在使用的時(shí)候也很省電，維修的時(shí)候費(fèi)用也比較低，正常的使用時(shí)間也有十年左右，還可以多次的被利用，讓作用都能夠體現(xiàn)出來(lái)，在各個(gè)方面和長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光上看，利用三菱的PLC的成本也是不高的。PLC輸入/輸出點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)輸出動(dòng)作包括東西紅燈控制、東西黃燈控制、東西綠燈控制、南北紅燈控制、南北黃燈控制、南北綠燈控制。以及冗余點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果為10個(gè)點(diǎn)數(shù)即可。輸入點(diǎn)數(shù)：包括自動(dòng)控制、手動(dòng)控制、手動(dòng)?xùn)|西控制、手動(dòng)南北控制等。根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果，并且考慮擴(kuò)展功能等因素，選用PLC的型號(hào)為FX2N-32MR。該P(yáng)LC集成16個(gè)輸入點(diǎn)與16個(gè)輸出點(diǎn)。供電電壓為AC220V。2）驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇本設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，包括傳送帶電機(jī)、調(diào)高電機(jī)、調(diào)寬電機(jī)。選型如下表所示：名稱(chēng)作用數(shù)據(jù)傳送帶電機(jī)傳送箱體三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率：2.2KW調(diào)高電機(jī)調(diào)整上下高度三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率：1.5KW調(diào)寬電機(jī)調(diào)整左右寬度三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率：1.5KW4）硬件配置-低壓電氣元件低壓電器是指工作在直流1200V、交流1500V及以下的電路中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象的控制、檢測(cè)、保護(hù)、變換、調(diào)節(jié)等作用的電器。采用電磁原理構(gòu)成的低壓電器，稱(chēng)為電磁式低壓電器；利用集成電路或電子元件構(gòu)成的低壓電器，稱(chēng)為電子式低壓電器；利用現(xiàn)代控制原理構(gòu)成的低壓電器，稱(chēng)為自動(dòng)化電器、智能化電器或可通信電器等。本控制系統(tǒng)常用的低壓電器元件：a．?dāng)嗦菲鞯蛪簲嗦菲饔址Q(chēng)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，是一種既有手動(dòng)開(kāi)關(guān)作用又能自動(dòng)進(jìn)行欠電壓、失電壓、過(guò)載和短路保護(hù)的開(kāi)關(guān)電器。本設(shè)計(jì)中斷路器使用施耐德GV2系列斷路器作為電機(jī)的專(zhuān)用保護(hù)。b．熔斷器熔斷器是一種當(dāng)電流超過(guò)規(guī)定值一定時(shí)間后，以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體融化而分?jǐn)嚯娐菲骷?。主要用于?duì)單相交流電路的保護(hù)，一般不用在三相電路中作為保護(hù)，因?yàn)楫?dāng)三相電路發(fā)生短路時(shí)，很可能只有一相的熔斷器熔斷，造成單相運(yùn)行。而低壓斷路器，只要造成短路都會(huì)使開(kāi)關(guān)跳閘，將三相電源全部切斷。熔斷器型號(hào)為RT45c.交流接觸器交流接觸器是一種用于中遠(yuǎn)距離頻繁地接通與斷開(kāi)交直流主電路及大容量控制電路的一種自動(dòng)開(kāi)關(guān)電器。一般用于電機(jī)的主控制回路當(dāng)中，作為負(fù)載性的控制使用，在電路中一些稍大的負(fù)載都可以使用接觸器來(lái)控制，接觸器本身除有大容量的觸電之外還有防止拉弧的功能，可以減少電路通斷時(shí)候的沖擊。本設(shè)計(jì)中使用的施耐德LC1-D09M7接觸器，接觸器線圈控制電壓為AC220V，觸電額定容量為9A。d.控制按鈕控制按鈕是一種簡(jiǎn)單應(yīng)用的主令電器。主要用于遠(yuǎn)距離操作具有電磁線圈的電器，如接觸器、繼電器等也用在控制電路中發(fā)布指令和執(zhí)行電氣互鎖。按鈕以及旋鈕為施耐德XB2系列金屬型按鈕e.位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)霍爾開(kāi)關(guān)俗稱(chēng)接近開(kāi)關(guān)，可以對(duì)金屬物體進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)金屬物品靠近開(kāi)關(guān)的時(shí)候，開(kāi)關(guān)動(dòng)作，常開(kāi)變常閉，常閉變常開(kāi)。型號(hào)：E6B2XB2BDC24V4自動(dòng)封箱機(jī)電氣圖紙?jiān)O(shè)計(jì)4.1主回路部分設(shè)計(jì)對(duì)于自動(dòng)封箱機(jī)設(shè)備來(lái)說(shuō)，我們都比較了解的就是這種機(jī)器的封箱原理，他是利用氣源等電氣控制的原理進(jìn)行操作的，這種機(jī)器相對(duì)來(lái)說(shuō)操作的還是比較簡(jiǎn)單的，主要利用的電氣控制原理，自動(dòng)封箱機(jī)的操作過(guò)程。需要對(duì)其進(jìn)行了解。在機(jī)械設(shè)備中要求電氣控制線路必須滿足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝的要求。為此，在設(shè)計(jì)前必須對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的主要工作性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及實(shí)際運(yùn)作憒況等有充分了解，做到有的放。在設(shè)計(jì)電氣控制原理圖時(shí).據(jù)控制對(duì)象和控制任務(wù)的不同，把控制電路劃分為若干個(gè)控制環(huán)節(jié)，逐一進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后根據(jù)各環(huán)節(jié)之間的連鎖要求和相互聯(lián)系，綜合成完整的控制線路。這種線路的設(shè)計(jì)，常用的有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法兩種。(1)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法所謂經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，就是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械對(duì)電氣控制的要求.先設(shè)計(jì)出各個(gè)獨(dú)立的控制電路，然后根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械工藝要求，決定各部分電路之間的連鎖關(guān)系?在滿足生產(chǎn)機(jī)械控制要求的前提下，反復(fù)斟酌.力求獲得最佳方案。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)在具體操作過(guò)程中有兩種途徑：其一是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求與工藝過(guò)程，把現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)結(jié)合起來(lái)，加以補(bǔ)充修改，綜合完善成所需的控制電路：其二是在沒(méi)有現(xiàn)成典型環(huán)節(jié)運(yùn)用的情況下，依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械工藝要求逐步進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用邊分析邊畫(huà)圖的方法達(dá)到完成設(shè)計(jì)任務(wù)的目的。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法廣泛應(yīng)用于一般較簡(jiǎn)單的電氣控制電路的設(shè)計(jì)中，掌握較多的典型環(huán)節(jié)和電路，具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)工作大有益處，通過(guò)不斷實(shí)踐是能夠較快掌握這一設(shè)計(jì)方法的。(2)邏輯代數(shù)法邏輯代數(shù)法是通過(guò)對(duì)電路的邏輯表達(dá)式的運(yùn)算來(lái)分析控制電路.用真值表和邏輯代數(shù)式相結(jié)合對(duì)控制電路進(jìn)行綜合構(gòu)思設(shè)計(jì)的一種方法。邏輯代數(shù)的變量只有“1”和“〇”兩種取值。對(duì)應(yīng)繼電接觸器控制電路中的各個(gè)元件，如接觸器、繼電器、電磁鐵等元件的線圈，以線圈得電狀態(tài)規(guī)定為“1”、失電狀態(tài)規(guī)定為“0”。而繼電器、接觸器、按鈕等的觸點(diǎn)規(guī)定閉合為“1”、斷開(kāi)為電氣控制電路由開(kāi)關(guān)量構(gòu)成時(shí)，電路狀態(tài)與邏輯表達(dá)式之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，為了將電路用邏輯表達(dá)式的方式描述出來(lái)，通常規(guī)定用KM、KA、SQ等表示接觸器、繼電器、行程開(kāi)關(guān)等電器的常開(kāi)觸點(diǎn)：用h、免等表示接觸器、繼電器、行程開(kāi)關(guān)等電器的常閉觸點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)主回路部分包括調(diào)整電機(jī)以及傳送帶電機(jī)燈動(dòng)作輸出部分的主回路連接，電壓等級(jí)為AC380V，其中調(diào)高電機(jī)和調(diào)寬電機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī)，所以使用兩個(gè)接觸器來(lái)交換電機(jī)定子任意兩向來(lái)切換正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。為保護(hù)電機(jī)不至過(guò)載損壞，接觸器上端口加裝斷路保護(hù)器。斷路器具有電機(jī)過(guò)載和斷路保護(hù)功能。主回路部分還包括PLC的供電電源和PLC輸入輸出的控制電源。選用PLC的供電電源為AC220V，所以選用一個(gè)AC380V/AC220V的變壓器。PLC的輸入部分使用DC24V的電源，輸出部分所驅(qū)動(dòng)的電磁閥與接觸器采用AC220V的電壓，輸入回路的DC24V由直流電源供給。所以在變壓器二次側(cè)加裝AC220/DC24V的直流開(kāi)關(guān)電源。直流電源的輸入和輸出都安裝有保護(hù)熔斷器，用來(lái)保護(hù)直流電源，當(dāng)電路中有斷路故障的時(shí)候，熔斷器熔斷來(lái)保護(hù)直流電源不被損壞。變壓器的二次側(cè)也安裝有熔斷器，保護(hù)變壓器不被斷路故障燒毀，變壓器一次次安裝一個(gè)過(guò)載和斷路保護(hù)的斷路器。設(shè)計(jì)電氣原理圖如下：4.2PLC及控制回路PLC控制回路部分包括PLC電源部分，輸入回路部分和輸出回路部分PLC電源部分PLC的電源采用AC220V供電，電壓取自變壓器二次側(cè)，已經(jīng)做隔離處理防止電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響到PLC的工作，造成PLC損壞。1)PLC輸出端控制的為小型繼電器，電壓等級(jí)為DC24V，控制電機(jī)的主接觸器的電壓為AC220V，設(shè)計(jì)系統(tǒng)使用小型繼電器作為中繼來(lái)控制電機(jī)主接觸器，系統(tǒng)所有接觸器的控制回路上增設(shè)斷路器作為電路短路以及過(guò)流的保護(hù)。此電路部分還包括控制電源的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)控制電源由一單獨(dú)的接觸器進(jìn)行控制，當(dāng)控制電源接通，也就是按下控制電源啟動(dòng)的按鈕的時(shí)候，控制電源接觸器KA1接通并且保持，控制電源接通后其它回路的接觸器才可以有電源進(jìn)行輸出，當(dāng)系統(tǒng)有事故發(fā)生的時(shí)候可按下緊急停止按鈕，控制電源接觸器斷開(kāi)，同時(shí)切斷所有輸出接觸器的電源，以保護(hù)系統(tǒng)的安全。并且所有接觸器的控制需在控制電壓接通的時(shí)候，才可以輸出。連接電源如圖所示：2）PLC輸入回路PLC的輸入回路采用DC24V供電，用按鈕和旋鈕作為輸入原件。所有按鈕的公共線為DC24V的正端，按鈕的另一端接在PLC的輸入端上。具體電氣原理圖如下所示：3）PLC輸出回路PLC的輸出回路使用變壓器二次側(cè)的AC220V作為電源，輸出回路原件包括電磁閥和接觸器的控制。輸出回路是用PLC輸出端的小型繼電器控制的。AC220V的兩跟線一跟接在PLC的輸出公共端上，另一端分別接輸出原件。設(shè)計(jì)電氣原理圖如下：5電器元件的選擇及I/O地址分配5.1可編程控制器可編程控制器（ProgrammableController）的英文縮寫(xiě)是PC，容易同個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）混淆，因此通常都稱(chēng)其為PLC（ProgrammableLogicController）。PLC是在繼電器控制基礎(chǔ)上以微處理器為核心，將自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，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，居工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化三大支柱（可編程控制器、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）的首位。5.2電源開(kāi)關(guān)和按鈕的選擇開(kāi)關(guān)是用于接通和斷開(kāi)電路的電器。常用的開(kāi)關(guān)有刀開(kāi)關(guān)、鐵殼開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)和自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。隨著社會(huì)和科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代工廠企業(yè)車(chē)間甚至用戶(hù)都不在運(yùn)用這些“古董”產(chǎn)品，被取而代之的是斷路器。斷路器是指能夠關(guān)合、承載和開(kāi)斷正?；芈窏l件下的電流，并能關(guān)合在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開(kāi)斷異?；芈窏l件（包括短路條件）下的電流的開(kāi)關(guān)裝置。斷路器可用來(lái)分配電能，不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過(guò)載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式開(kāi)關(guān)與過(guò)欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考Ｄ壳?，已獲得了廣泛的應(yīng)用。斷路器的分類(lèi)方式有多種，常見(jiàn)的有按操作方式分：有電動(dòng)操作、儲(chǔ)能操作和手動(dòng)操作；按結(jié)構(gòu)分：有萬(wàn)能式和塑殼式；按使用類(lèi)別分：有選擇型和非選擇型；按滅弧介質(zhì)分：有油浸式、六氟化硫、真空式和空氣式；按動(dòng)作速度分：有快速型和普通型；按極數(shù)分：有單極、二極、三極和四極等；按安裝方式分：有插入式、固定式和抽屜式等。在這里我們主要介紹三種根據(jù)使用級(jí)別和分?jǐn)嗄芰拇蟮叫∫来问牵嚎蚣苁剑ㄈf(wàn)能式）斷路器；塑殼式斷路器；小型斷路器。按鈕開(kāi)關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用十分廣泛的主令電器。在電氣自動(dòng)控制電路中，用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)以控制接觸器、繼電器、電磁起動(dòng)器等。5.3熔斷器的選擇熔斷器其實(shí)就是一種短路保護(hù)器，主要進(jìn)行短路保護(hù)或嚴(yán)重過(guò)載保護(hù)。根據(jù)電流超過(guò)規(guī)定值一段時(shí)間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開(kāi)；運(yùn)用這種原理制成的一種電流保護(hù)器。熔斷器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過(guò)電流的保護(hù)器，是應(yīng)用最普遍的保護(hù)器件之一。5.4接觸器和熱繼電器的選擇接觸器（Contactor）狹義上是指能頻繁關(guān)合、承載和開(kāi)斷正常電流及規(guī)定的過(guò)載電流的開(kāi)斷和關(guān)合裝置。它應(yīng)用于電力、配電與用電。接觸器廣義上是指工業(yè)電中利用線圈流過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。接觸器由電磁系統(tǒng)（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統(tǒng)（常開(kāi)觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。它的控制對(duì)象主要是電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)及電容器組等。熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作，使控制電路斷開(kāi)，從而使接觸器失電，主電路斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)元件，以其體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。5.5傳感器的選擇傳感器（英文名稱(chēng)：transducer/sensor）是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路組成。5.6I/O地址分配5.7元器件清單：旋轉(zhuǎn)編碼器 類(lèi)型： 增量型旋轉(zhuǎn)式編碼器品牌： 歐姆龍型號(hào)： E6A2-CW3E 外型尺寸： 25（mm）適用范圍： 低、中分辨率型 讀出方式： 接觸式工作原理： 增量式價(jià)格：35RMB/個(gè)最高響應(yīng)頻率：30KHZ工作電壓：5-12V驅(qū)動(dòng)、停止開(kāi)關(guān)品名：按鈕開(kāi)關(guān)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)型號(hào)：LA38-11（紅/綠）觸點(diǎn)：雙觸點(diǎn)(一常開(kāi)觸點(diǎn)一常閉觸點(diǎn))光電檢測(cè)器型號(hào)：YBLX-X2工作電壓：20V熱繼電器型號(hào)：NR2-25G/Z額定電流：0.1-10A接觸器型號(hào)：CJIOZ-40/3額定電壓：220V額定電流：10A限位開(kāi)關(guān)低壓斷路器型號(hào)：DZ5系列低壓斷路器工作電流：0.15-50A熔斷器型號(hào)：RL1-15工作電流：2-20A電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y80M2-2額定電壓：380V額定電流：2.5型號(hào):YBLX-X2額定電壓：220V6自動(dòng)封裝機(jī)軟件部分的設(shè)計(jì)6.1輸入/輸出符號(hào)定義PLC控制系統(tǒng)的大多數(shù)I/O都屬于開(kāi)關(guān)量信號(hào)，信號(hào)的連接方式與PLC、I/O模塊有關(guān)，下面主要介紹PLC常用的開(kāi)關(guān)量I/O信號(hào)的連接方式、接口電路原理與I/O接口線路的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)的各種按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接觸器/繼電器觸點(diǎn)、傳感器的檢測(cè)輸入等都屬于開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)的范疇。開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)一般都可以與PLC直接連接，通過(guò)接口電路轉(zhuǎn)換成內(nèi)部信號(hào)，不同PLC的輸入接口電路可能有所不同，但其工作原理類(lèi)似。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力與可靠性，輸入接口電路一般都需要用光耦進(jìn)行一次與兩次電路的絕緣，接口電路通常還設(shè)計(jì)有RC濾波電路，因此輸入信號(hào)的響應(yīng)一般有10ms左右延時(shí)。編寫(xiě)軟件之前，首先定義I/O表，將各個(gè)輸出燈的地址與注釋寫(xiě)入符號(hào)表，以便編程使用。根據(jù)設(shè)計(jì)的電氣原理圖紙，符號(hào)分為輸入符號(hào)表和輸出符號(hào)表，PLC的輸入符號(hào)如下表所示：PLC輸入和輸出IO分配表如表4-1,4-2所示：編寫(xiě)軟件之前，首先定義I/O表，將各個(gè)輸出燈的地址與注釋寫(xiě)入符號(hào)表，以便編程使用。根據(jù)設(shè)計(jì)的電氣原理圖紙，符號(hào)分為輸入符號(hào)表和輸出符號(hào)表，PLC的輸入符號(hào)如下表所示：I/O分配表序號(hào)內(nèi)容地址類(lèi)型備注1自動(dòng)手動(dòng)X0DI旋鈕2自動(dòng)啟動(dòng)X1DI按鈕3自動(dòng)停止X2DI按鈕4調(diào)寬X3DI旋鈕5調(diào)窄X4DI按鈕6調(diào)高X5DI按鈕7調(diào)低X6DI按鈕8箱到位X7DI按鈕9壓蓋到位X10DI檢測(cè)開(kāi)關(guān)10壓蓋原位X11DI檢測(cè)開(kāi)關(guān)11調(diào)寬原位X12DI檢測(cè)開(kāi)關(guān)12調(diào)寬限位X13DI檢測(cè)點(diǎn)13調(diào)高原位X14DI檢測(cè)點(diǎn)14調(diào)高限位X15DI檢測(cè)點(diǎn)15PLC的輸出符號(hào)表如下所示：I/O分配表序號(hào)內(nèi)容地址類(lèi)型備注1調(diào)高正Y0DO小型繼電器2調(diào)高反Y1DO小型繼電器3調(diào)寬正Y2DO小型繼電器4調(diào)寬反Y3DO小型繼電器5傳送帶開(kāi)Y4DO小型繼電器6壓下Y5DO小型繼電器7抬起Y6DO小型繼電器8加熱Y7DO小型繼電器9指示Y10DO指示燈6.2程序流程設(shè)計(jì)包裝系統(tǒng)中，設(shè)備多，工作電壓也不盡相同。三相異步電動(dòng)機(jī)工作電壓是380V(AC)，PLC的工作電壓為220V（AC）,傳感器的工作電壓為24VDC。PLC控制系統(tǒng)中的控制回路是指由繼電器、接觸器等低壓電器構(gòu)成的強(qiáng)電控制回路?？刂苹芈芬话阌蠥C220V與DC24V兩類(lèi)。作為控制回路設(shè)計(jì)同樣必須以系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠性作為最高準(zhǔn)則?？刂苹芈返脑O(shè)計(jì)不僅要考慮設(shè)備的正常運(yùn)行情況，還要考慮到設(shè)備的機(jī)械部件、電氣元件發(fā)生故障，以及出現(xiàn)誤操作、誤動(dòng)作情況下的緊急處理。無(wú)論出現(xiàn)任何情況?？刂苹芈繁仨毐ＷC設(shè)備的安全、可靠停機(jī)，且不會(huì)對(duì)操作及維修人員的人身與設(shè)備造成傷害?？刂苹芈返膭?dòng)作設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)潔、明了，以方便操作與維修；電氣元件盡可能統(tǒng)一，生產(chǎn)廠家不宜過(guò)多；控制回路的電壓應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，種類(lèi)不宜過(guò)多等。軟件設(shè)計(jì)中的主要工作為程序的設(shè)計(jì)，PLC程序是將原有的邏輯電路部分用PLC的編程方式來(lái)代替，邏輯動(dòng)作以及保護(hù)性動(dòng)作全部編寫(xiě)在PLC程序中。程序流程圖做好后，就要依照流程圖來(lái)編寫(xiě)PLC的程序，PLC的編程語(yǔ)言有5種，國(guó)際電工委員會(huì)制定了五種標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言：梯形圖語(yǔ)言（LD）、指令表語(yǔ)言（IL）、功能模塊語(yǔ)言（FBD）、順序功能流程圖語(yǔ)言（SFC）、結(jié)構(gòu)文本化語(yǔ)言（ST）。本設(shè)計(jì)中使用的是通俗易懂的梯形圖編程語(yǔ)言。PLC程序的設(shè)計(jì)是依照程序流程圖來(lái)完成的，有了功能流程圖后，PLC程序的編寫(xiě)會(huì)變的簡(jiǎn)單易懂，邏輯清楚。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制流程主要分為如下幾個(gè)部分：傳送帶控制流程圖：傳送帶的作用為運(yùn)輸箱體，使箱體可以通過(guò)封裝機(jī)，但在夾持動(dòng)作以及壓蓋動(dòng)作的過(guò)程中箱體需停止以便矯正位置，所以傳送帶在此時(shí)刻停止。其控制流程圖如下所示：傳送帶程序流程圖：自動(dòng)程序啟動(dòng)后，程序進(jìn)入自動(dòng)模式，開(kāi)始檢測(cè)箱體，若有箱體檢測(cè)則進(jìn)入封箱模式。自動(dòng)流程圖如下所示：6.3梯形圖設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)系統(tǒng)使用梯形圖編程方式，梯形圖屬于一種簡(jiǎn)單易懂的編程方式，比較適宜有電路基礎(chǔ)的編程人員，梯形圖的方式和畫(huà)面類(lèi)似與電路中的電路連接。具有簡(jiǎn)單電路基礎(chǔ)的人都可以很快的掌握。PLC的編程方法主要有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法。邏輯設(shè)計(jì)是以邏輯代數(shù)為理論基礎(chǔ)，通過(guò)列寫(xiě)輸入與輸出的邏輯表達(dá)式，再轉(zhuǎn)換成梯形圖。由于一般邏輯設(shè)計(jì)過(guò)程比較復(fù)雜，而且周期較大，大多采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法。所謂經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)是在一些典型應(yīng)用基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，選用一些基本環(huán)節(jié)，適當(dāng)組合、修改、完善，使其成為符合控制要求的程序。一般經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法沒(méi)有普通的規(guī)律可以遵循，只有在大量的程序設(shè)計(jì)中不斷地積累、豐富自己，并且逐漸形成自己的設(shè)計(jì)風(fēng)格。一個(gè)程序設(shè)計(jì)的質(zhì)量，以及所用的時(shí)間往往與編程者的經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系。所謂常用基本環(huán)節(jié)很多是借鑒繼電接觸器控制線路轉(zhuǎn)換而來(lái)的。它與繼電接觸器線路圖畫(huà)法十分相似，信號(hào)輸入、輸出方式及控制功能也大致相同。對(duì)于熟悉繼電接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理的工程技術(shù)人員來(lái)講，掌握梯形圖語(yǔ)言設(shè)計(jì)無(wú)疑是十分方便和快捷的。下面我們使用起保停電路的順序控制的方法編制PLC程序。梯形圖編程中，用到以下四個(gè)基本概念：1．軟繼電器梯形圖編程中存在很多的M點(diǎn)位置來(lái)代替原來(lái)電氣設(shè)計(jì)中的中間繼電器，它的名字依然可以叫做“中間繼電器”，做信號(hào)和邏輯的存儲(chǔ)和中轉(zhuǎn)使用，只不過(guò)它的觸點(diǎn)有無(wú)數(shù)個(gè)。在編程語(yǔ)言中M點(diǎn)的狀態(tài)為“TRUE”,表示該繼電器接通電源。則該點(diǎn)的常開(kāi)觸點(diǎn)接通狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)為斷開(kāi)狀態(tài)，M點(diǎn)的狀態(tài)為“FLASH”時(shí)動(dòng)作相反。2．能流能流跟實(shí)際電路中電流流動(dòng)比較類(lèi)似，都是從一段流向另一端的流動(dòng)形式。PLC中的能流遵循只能“從左到右”的流動(dòng)方式，每一行程序中都會(huì)有一個(gè)能流的流動(dòng)，從母線流動(dòng)到輸出部分（動(dòng)作線圈）。3．母線母線為梯形圖編程中假想電流出的一條線，一般在編程軟件的左側(cè)，梯形圖中所有的觸點(diǎn)以及線圈都會(huì)在母線上起點(diǎn)。部分梯形圖程序如下所示：自動(dòng)程序啟動(dòng)，按下自動(dòng)啟動(dòng)按鈕I0.1后，若在自動(dòng)模式下，I0.0為接通狀態(tài)，程序自動(dòng)啟動(dòng)M0.0，并且保持運(yùn)行自動(dòng)程序啟動(dòng)后，若有箱體檢測(cè)則進(jìn)入封箱工藝流程，啟動(dòng)M0.1并且保持。M0.1接通后為保證箱體位置的準(zhǔn)確性，延時(shí)1S,T37啟動(dòng)。T0延時(shí)到后啟動(dòng)第一個(gè)工藝流程段：夾持動(dòng)作夾持動(dòng)作完成后一次進(jìn)入壓蓋和封箱的動(dòng)作流程當(dāng)中。封箱工藝完成動(dòng)作輸出，包括手動(dòng)以及自動(dòng)的控制點(diǎn)，最終驅(qū)動(dòng)Q點(diǎn)的運(yùn)行

7總結(jié)與展望本章節(jié)對(duì)設(shè)計(jì)程序的編寫(xiě)，在程序中出現(xiàn)的一些相關(guān)指令在程序中作用有相應(yīng)介紹。通過(guò)程序的編寫(xiě)，逐步認(rèn)識(shí)了梯形圖形式的PLC語(yǔ)言。并對(duì)PLC有了較深的認(rèn)識(shí)，對(duì)組態(tài)王軟件的應(yīng)用有了大致的了解。和學(xué)別的學(xué)科一樣，在學(xué)完P(guān)LC理論課程后我們做了課程設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)以分組的方式進(jìn)行，每組有一個(gè)題目。我們做的是一個(gè)基于PLC主傳動(dòng)控制器設(shè)計(jì)。由于平時(shí)大家都是學(xué)理論，沒(méi)有過(guò)實(shí)際開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，拿到的時(shí)候都不知道怎么做。但通過(guò)各方面的查資料并學(xué)習(xí)。我們基本學(xué)會(huì)了PLC設(shè)計(jì)的步聚和基本方法。分組工作的方式給了我與同學(xué)合作的機(jī)會(huì)，提高了與人合作的意識(shí)與能力。通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。我學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒(méi)有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知道的撐握都是思想上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來(lái)的程序與到PLC中的時(shí)候，問(wèn)題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過(guò)解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們對(duì)PLC的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。在設(shè)計(jì)完成之后，也發(fā)現(xiàn)本設(shè)計(jì)中存在著一些不足之處和需要改進(jìn)的地方：程序中設(shè)計(jì)中采用了熱繼電器，電機(jī)等都有過(guò)熱現(xiàn)象，擬在以后的設(shè)計(jì)中加入聲音報(bào)警功能，即當(dāng)電機(jī)過(guò)熱時(shí)，程序利用蜂鳴器發(fā)出尖銳的聲音提醒操作員有故障發(fā)生，達(dá)到提高反應(yīng)速度、降低故障危險(xiǎn)性的目的。經(jīng)過(guò)此次設(shè)計(jì)，收獲頗豐，感覺(jué)最大的收獲應(yīng)該是對(duì)理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性有了深刻的認(rèn)識(shí)。原來(lái)在課本上學(xué)到的東西當(dāng)實(shí)際用起來(lái)時(shí)才知道相差甚遠(yuǎn)。所有這些，都使我深深認(rèn)識(shí)到“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，須知此事要躬行”。通過(guò)合作，我們的合作意識(shí)得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒(méi)有過(guò)深入的交流，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們用了分工與合作的方式，每個(gè)人互責(zé)一定的部分，同時(shí)在一定的階段共同討論，以解決分工中個(gè)人不能解決的問(wèn)題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見(jiàn)，同時(shí)我們還向別的同學(xué)請(qǐng)教。在此過(guò)程中，每個(gè)人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn)，積極向同學(xué)說(shuō)明自己的想法。能過(guò)比較選出最好的方案。在這過(guò)程也提高了我們的表過(guò)能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們還得到了老師的幫助與意見(jiàn)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，不是每一個(gè)問(wèn)題都能自己解決，向老師請(qǐng)教或向同學(xué)討論是一個(gè)很好的方法，不是有句話叫做思而不學(xué)者殆。做事要學(xué)思結(jié)合。參考文獻(xiàn)[1]郭亞州X62W萬(wàn)能銑床銑床國(guó)內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢(shì)[EB/OL]./dpool/blog/s/blog_91c9ec670100ys3q.html2011.12.17.[2]朱浩淼X62W萬(wàn)能銑床說(shuō)明