自動搬運物流分揀系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

本科生畢業(yè)設(shè)計自動搬運物流分揀系統(tǒng)設(shè)計Thedesignofsortingsystemaboutautomatichandlinglogistics

畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：日期：

學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：年月日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日

注意事項1.設(shè)計（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數(shù)要求：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂

指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學生在論文（設(shè)計）過程中的治學態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□優(yōu)□良□中□及格□不及格4、研究方法的科學性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性□優(yōu)□良□中□及格□不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導(dǎo)教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日

評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學生答辯過程中的精神狀態(tài)□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格評定成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辯小組組長）：（簽名）年月日教學系意見：系主任：（簽名）年月日摘要PLC控制是目前工業(yè)上最常用的自動化控制方法，由于其控制方便，能夠承受惡劣的環(huán)境。PLC將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體,專門為工業(yè)控制而設(shè)計,具有功能強、通用靈活。

此文主要講述自動搬運物流分揀系統(tǒng)。在熟悉了分揀系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)分揀任務(wù)要求，以三菱PLC為控制核心，Mcgs組態(tài)軟件為監(jiān)控軟件，結(jié)合氣動裝置、傳感技術(shù),設(shè)計出材料分揀控制系統(tǒng),實現(xiàn)產(chǎn)品的自動分揀搬運。系統(tǒng)具有自動化程度高、設(shè)計成本低、運行穩(wěn)定、精度高、效率高、易控制的特點。PLC控制的自動搬運物流分揀系統(tǒng)具有很大的柔性，對控制對象和控制要求的增減,可在本系統(tǒng)基礎(chǔ)上，根據(jù)需求稍加修改即可實現(xiàn)。關(guān)鍵詞：可編程控制器；分揀裝置；控制系統(tǒng)；組態(tài)軟件ABSTRACTPLCcontrolisthemostcommonlyusedindustrialautomationcontrolmethod,itsconvenientcontroltowithstandanadverseenvironment.PLCtraditionalrelaycontroltechnology,computerandcommunicationtechnologiesareintegratedspecificallyforindustrialcontrolanddesign,havestrongfunction,commonflexible.Thispaperfocusesthedesignofsortingsystemaboutautomatichandlinglogistics.Familiarwiththesortingsysteminthebasisoftheprinciple,accordingtocertainsortingrequirementtomitsubishiPLCascontrolcore,configurationsoftwareforthemonitoringsoftware,combinespneumaticdevice,sensingtechnology，designthematerialsortingcontrolsystem.Realizationofautomaticsortinghandlingproducts.Thedeviceischaracteristicofhighautomation,designcostlow,steadyrunning,highprecision,highefficiencyandeasycontrol.PLCcontrolautomatichandlinglogisticssortingsystemhasgreatflexibility,Tocontroltheobjectsandcontrolrequirementsoftheincreaseordecrease,butinthissystembasis,accordingtodemandslightlymodifycanberealized.KeyWords：programmablelogiccontroller；sortingdevice；controlsystem；configurationsaftware目錄引言 11概述 21.1課題研究的背景 21.2自動分揀系統(tǒng)的現(xiàn)狀及趨勢 22分揀系統(tǒng)的總體設(shè)計 42.1物流分揀裝置工作過程概述 42.2系統(tǒng)的技術(shù)要求 52.2.1功能要求 52.2.2系統(tǒng)的控制要求 53控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 63.1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 63.1系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 63.1.1確定I/O點數(shù) 63.1.2PLC的選擇 63.1.3PLC輸入輸出點的確定 73.1.3PLC輸入輸出點接線端子圖 83.1.3檢測元件及執(zhí)行元件的選擇 84控制系統(tǒng)的軟件部分 114.1控制系統(tǒng)的流程圖設(shè)計 114.2控制系統(tǒng)的程序設(shè)計 124.2.1梯形圖編輯軟件 124.2.2梯形圖的設(shè)計 134.2.3程序的下載 155氣動技術(shù) 165.1氣動技術(shù)的概述和組成 165.2氣動技術(shù)的發(fā)展趨勢 165.3氣動控制的電路圖 175.4氣動元件的選擇 176物流分揀系統(tǒng)組態(tài)畫面及參數(shù)設(shè)置 216.1組態(tài)軟件的簡介 216.2組態(tài)控制畫面的設(shè)計 216.3組態(tài)控制參數(shù)與通訊參數(shù)的設(shè)定 226.4組態(tài)控制功能概述 257控制系統(tǒng)的調(diào)試 267.1硬件調(diào)試 267.2軟件調(diào)試 267.3整體調(diào)試 26結(jié)論 27參考文獻 28致謝 29外文翻譯 30天津職業(yè)技術(shù)師范大學2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計PAGE2引言分揀是把很多貨物按品種從不同的地點和單位分配到所設(shè)置的場地的作業(yè)。按分揀的手段不同，可分為人工分揀、機械分揀和自動分揀。目前自動分揀已逐漸成為主流，因為自動分揀是從貨物進入分揀系統(tǒng)送到指定的分配位置為止，都是按照人們的指令靠自動分揀裝置來完成的。這種裝置是由接受分揀指示情報的控制裝置、計算機網(wǎng)絡(luò)，把到達分揀位置的貨物送到別處的搬送裝置。由于全部采用機械自動作業(yè)，因此，分揀處理能力較大，分揀分類數(shù)量也較多。隨著社會的不斷發(fā)展，市場的競爭也越來越激烈，因此各個生產(chǎn)企業(yè)都迫切地需要改進生產(chǎn)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，尤其在需要進行物流分揀的企業(yè)，以往一直采用人工分揀的方法，致使生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，企業(yè)的競爭能力差，物流的自動分揀已成為企業(yè)的唯一選擇。針對上述問題，利用PLC技術(shù)設(shè)計了一種成本低，效率高的材料自動分揀裝置，在物流分揀過程中取得了較好的控制效果。物流分揀采用可編程控制器PLC進行控制，能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動強度大大降低，可顯著提高勞動生產(chǎn)率。而且，分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設(shè)備無縫連接，實現(xiàn)對物流實物流、物流信息流的分配和管理。其設(shè)計采用標準化、模塊化的組裝，具有系統(tǒng)布局靈活，維護、檢修方便等特點，受場地原因影響不大。同時，只要根據(jù)不同的分揀對象，對本系統(tǒng)稍加修改即可實現(xiàn)要求。PLC控制分揀裝置涵蓋了PLC技術(shù)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)等內(nèi)容，是實際工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。應(yīng)用PLC技術(shù)結(jié)合氣動、傳感器和位置控制等技術(shù)，設(shè)計不同類型物流的自動分揀控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的靈活性較強，程序開發(fā)簡單，可適應(yīng)進行物流分揀的柔性生產(chǎn)線的需求。1概述1.1課題研究的背景隨著社會的不斷發(fā)展，市場的競爭也越來越激烈，因此各個企業(yè)都迫切地需要改進技術(shù)，提高效率，尤其在需要進行分揀及緩沖、傳送的單位，以往一直采用人工分揀的方法，效率低成本高。為解決上述問題，將PLC技術(shù)應(yīng)用到分揀裝置中用以提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本是一個很好的途徑。此文就介紹了PLC在物流分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用。1.2自動分揀系統(tǒng)的現(xiàn)狀及趨勢最初的分揀系統(tǒng)是完全基于人力的作業(yè)系統(tǒng)，通過人工搜索、搬運貨物來完成貨物的提取。在這種系統(tǒng)中，書面文件的制作和查找、人工搬運等浪費了巨大的人力物力，作業(yè)效率低下，顯然無法滿足現(xiàn)代化物流配送對速度和準確性的高要求。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，分揀系統(tǒng)中開始運用各種各樣的自動化機械設(shè)備，計算機控制技術(shù)和信息技術(shù)成為信息傳遞和處理的重要手段。雖然在多數(shù)的分揀系統(tǒng)中，某些作業(yè)環(huán)節(jié)還需要有人工的參與，但作業(yè)強度已越來越小，完全由機械完成分揀作業(yè)的自動分揀系統(tǒng)也應(yīng)運而生。機械化、自動化、智能化成為現(xiàn)代分揀系統(tǒng)的主要特點與發(fā)展趨勢?，F(xiàn)代物流配送中，高科技的應(yīng)用為作業(yè)效率和質(zhì)量的提高提供了堅實的技術(shù)保證?，F(xiàn)代化的分揀系統(tǒng)逐漸成為物流機械化系統(tǒng)、信息系統(tǒng)以及管理組織系統(tǒng)的有機組合。物流機械化系統(tǒng)主要是各種物流設(shè)備的有效組合和配置，信息系統(tǒng)是分揀信息和控制信息等流動的載體，管理組織系統(tǒng)負責設(shè)備、人員的調(diào)度，控制系統(tǒng)總體的運作模式。計算機控制技術(shù)、信息技術(shù)以及物流自動化機械成為現(xiàn)代分揀系統(tǒng)的重要組成部分。與整個物料業(yè)的大環(huán)境相似，我國在分揀系統(tǒng)和技術(shù)方面相對發(fā)達國家還比較落后，人工作業(yè)的情況仍比較普遍，電子標簽、RF技術(shù)等輔助揀選系統(tǒng)的生產(chǎn)和使用還不多，自動揀選系統(tǒng)更是寥寥無幾?？偟膩碚f，我國分揀系統(tǒng)的應(yīng)用呈現(xiàn)出集約化程度低、自動化系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)用范圍不廣泛的特點。阻礙自動化揀選系統(tǒng)發(fā)展的因素有很多，有些則是與我國整個物流業(yè)存在的問題相一致的。物流標準化就是我國物流業(yè)長期關(guān)注的一個問題。商品的條碼化、包裝的標準化等是自動化揀選系統(tǒng)得以順利運行的保證，而在我國，由于商品包裝箱（指運輸包裝）上基本沒有印刷條碼，商業(yè)系統(tǒng)至今尚沒有認真研究過運用自動分揀機。另外，由于一個公司或企業(yè)往往無法左右整個行業(yè)的進展，一些大企業(yè)傾向于開發(fā)適合自己業(yè)務(wù)特點的系統(tǒng)，這又進一步造成了實際中接口的障礙。自動化設(shè)備和系統(tǒng)的價格問題也是另一個阻礙因素，小企業(yè)一般無力購進高價設(shè)備。如今，國際競爭日益加劇，為了發(fā)展我國物流業(yè)，國內(nèi)的許多企業(yè)和政府部門也在做更大的努力，也已取得了一定的成效。例如，隨著科技的日新月異，國內(nèi)的一些物流配送中心也開始結(jié)合自身特點、采用高技術(shù)含量的設(shè)備和系統(tǒng)來提高分揀配送效率。在自動揀選技術(shù)和系統(tǒng)方面，自動分揀技術(shù)在20世紀70年代被引入國內(nèi)，我國的郵政系統(tǒng)最早并已多年使用自動分揀設(shè)備，并在長期的實踐中不斷創(chuàng)新、不斷進步。雖然在郵政系統(tǒng)外的其它行業(yè)，國內(nèi)對自動分揀系統(tǒng)的使用還非常少，但有關(guān)部門和企業(yè)正在為此做出不懈的努力?？梢钥隙ǎS著物流大環(huán)境的逐步改善，自動分揀系統(tǒng)在我國流通領(lǐng)域一定會大有用武之地。2分揀系統(tǒng)的總體設(shè)計PLC控制分揀裝置涵蓋了PLC技術(shù)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)等內(nèi)容，是實際工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。2.1物流分揀裝置工作過程概述如圖2-1所示為物流分揀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2-1分揀裝置結(jié)構(gòu)示意圖它采用臺式結(jié)構(gòu)，有直流電機、氣缸、電磁閥、氣動減壓器、傳感器、PLC、氣體壓縮機、繼電器、電磁閥、氣壓指示等部件，可與各類氣源相連接。選用顏色識別傳感器及對不同材料敏感的電容式和電感式傳感器，分別固定在網(wǎng)板上，且允許重新安裝傳感器排列位置或選擇網(wǎng)板不同區(qū)域安裝。課題是基于區(qū)分材料的材質(zhì)的不同而設(shè)計的物流分揀系統(tǒng)，系統(tǒng)上電后，上料傳感器SN檢測料槽有無物料，若料槽無料，上料傳感器輸出信號給PLC，控制真空吸盤進行上料，當料槽有料時，上料傳感器輸出信號給PLC，PLC控制輸送帶運轉(zhuǎn)。物料傳感器SA為電感傳感器，當檢測出物料為鐵質(zhì)物料時，反饋信號送PLC，由PLC控制氣缸4動作選出該物料；物料傳感器SB為電容傳感器，當檢測出物料為鋁質(zhì)物料時，反饋信號送PLC,PLC控制缸3動作選出該物料；物料傳感器SC為顏色傳感器，當檢測出物料的顏色為待檢測顏色時，PLC控制氣缸2動作選出該物料；其他物料送到最后位置時，PLC控制氣缸1動作，完成分揀任務(wù)。2.2系統(tǒng)的技術(shù)要求系統(tǒng)的設(shè)計要求主要包括功能要求和控制要求，進行設(shè)計之前，首先應(yīng)分析控制對象的要求。2.2.1功能要求 物流分揀裝置應(yīng)實現(xiàn)基本功能如下：（1）分揀出金屬1（2）分揀出金屬2（3）分揀出指定某一顏色塊（4）其他物料放送到最后位置2.2.2系統(tǒng)的控制要求系統(tǒng)利用各種傳感器對待測材料進行檢測并分類。當待測物體經(jīng)上料裝置送入傳送帶后，依次接受各種傳感器檢測。如果被某種傳感器測中，通過相應(yīng)的氣動裝置將其推入料箱；否則，繼續(xù)前行。其控制要求有如下6個方面：（1）系統(tǒng)上電后有物料時，上料氣缸動作，真空吸盤將物料送出；（2）電機運行，帶動傳輸帶傳送物體向前運行；（3）當電感傳感器檢測到鐵物料時，推氣缸4動作；（4）當電容傳感器檢測到鋁物料時，推氣缸3動作；（5）當顏色傳感器檢測到材料為某一顏色時，推氣缸2動作；（6）其他物料被送到最后位置時，推氣缸1動作；（7）氣缸運行應(yīng)有動作限位開關(guān)和回限位開關(guān)。3控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，主要是根據(jù)被控制對象對PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，選擇合適的PLC類型，并分配I/O點。3.1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖，如圖2-1所示。PPLC電機以及下料氣缸下料傳感器電機以及下料氣缸下料傳感器氣體壓縮機氣缸4氣體壓縮機氣缸4電感傳感器氣缸1氣缸2氣缸3氣缸1氣缸2氣缸3電容傳感器電容傳感器顏色傳感器顏色傳感器圖3-1系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖3.1系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)即分析控制系統(tǒng)的要求，確定I/O點數(shù)，選擇PLC的型號，然后進行I/O分配。3.1.1確定I/O點數(shù)根據(jù)控制要求，輸入應(yīng)該有2個開關(guān)信號，4個傳感器信號器。相應(yīng)地，有5個氣缸運動位置信號，每個氣缸有動作限位和回位限位，共計10個信號。輸出包括控制電動機運行的接觸器，以及5個控制氣缸動作的電磁閥。共需I/O點22個，16個輸入，6個輸出。3.1.2PLC的選擇根據(jù)上面所確定的I/O點數(shù)，且該物流分揀裝置的控制為開關(guān)量控制。因此選擇三菱FX2N—32MR的PLC作為主機，它有16個輸入點，16個輸出點，它可以滿足本系統(tǒng)的需求。3.1.3PLC輸入輸出點的確定根據(jù)所選擇的PLC型號和分揀系統(tǒng)的工作過程，系統(tǒng)的控制有輸出信號16個，均為開關(guān)量。輸出信號有6個其中一個控制電機，剩下的控制氣閥，也都是表1分揀裝置PLC輸入/輸出端子分配表三菱PLC(I/O)分揀系統(tǒng)接口(I/O)備注輸入部分X0.0開關(guān)信號啟動開關(guān)X0.1開關(guān)信號停止開關(guān)X0.2SBW5推料氣缸5回位限位X0.3SFW5推料氣缸5動作限位X0.4SBW4推料氣缸4回位限位X0.5SFW4推料氣缸4動作限位X0.6SBW3推料氣缸3回位限位X0.7SFW3推料氣缸3動作限位X1.0SBW2推料氣缸2回位限位X1.1SFW2推料氣缸2動作限位X1.2SBW1推料氣缸1回位限位X1.3SFW1推料氣缸1動作限位X1.4SA電感傳感器（檢測鐵）X1.5SB電容傳感器（檢測鋁）X1.6SC顏色傳感器（檢測指定顏色）X1.7SN上料傳感器輸出部分Y0.0YV5上料氣缸5電磁閥Y0.1YV4推料氣缸4電磁閥Y0.2YV3推料氣缸3電磁閥Y0.3YV2推料氣缸2電磁閥Y0.4YV1推料氣缸1電磁閥Y0.5M輸送帶直流電機Y0.6YV6控制吸盤的電磁閥開關(guān)量。對系統(tǒng)中PLC的輸入輸出端子進行分配，如表13.1.3PLC輸入輸出點接線端子圖根據(jù)表一可以繪制出PLC的輸入輸出接線端子圖，如圖3-2所示圖3-2PLC輸入輸出接線端子圖3.1.3檢測元件及執(zhí)行元件的選擇主要是各執(zhí)行元件和傳感器的選擇，并對其作簡要介紹。1、磁感應(yīng)開關(guān)每個氣缸上有兩個磁感應(yīng)開關(guān)，分別作為氣缸回位限位開關(guān)、氣缸動作限位開關(guān)，都選用D—C73型號的磁感應(yīng)開關(guān)。控制功率高、作用距離大、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作穩(wěn)定可靠、壽命長。適合用于自動控制系統(tǒng)中，進行自動檢測、定位、保護等。2、電磁閥換向閥電磁換向閥是氣動控制元件中最主要的元件，品種繁多，結(jié)構(gòu)各異，但原理無多大區(qū)別。按動作方式，有直動式先導(dǎo)式。該系統(tǒng)采用先導(dǎo)式VF系列二位三通電磁換向閥。3、傳感器的選擇電感式接近開關(guān)屬于有開關(guān)量輸出的位置傳感器，用來檢測金屬物體。它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)頭時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化。由此，可識別出有無金屬物體接近，進而控制開關(guān)的通或斷。系統(tǒng)選用M18X1X40電感傳感器，該器件用來檢測鐵質(zhì)材料，接線圖如圖3-3。圖3-3M18X1X40DC二線常開式電感傳感器接線圖電容傳感器也屬于具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，是一種接近式開關(guān)。它的測量頭通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是待測物體的本身。當物體移向接近開關(guān)時，物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化。由此，便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。本系統(tǒng)選用E2KX8ME1電容傳感器，該器件用來檢測鋁質(zhì)材料，接線圖可參考圖3-3。選用TAOS公司生產(chǎn)的，型號為TCS230顏色傳感器。此傳感器為RGB(紅綠藍)顏色傳感器，可檢測目標物體對三基色的反射比率，從而鑒別物體顏色，該器件來檢測指定顏色的材料，TCS230傳感器引腳如圖3-4所示圖3-4TCS230顏色傳感器上料傳感器選擇光電式傳感器，光電傳感器是指能夠?qū)⒖梢姽廪D(zhuǎn)換成某種電量的傳感器。結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，體積小，是一種小型電子設(shè)備，它可以圖3-5FPG光電傳感器原理圖檢測出其接收到的光強的變化。用來檢測物體有無的光電傳感器是一種小的金屬圓柱形設(shè)備，發(fā)射器帶一個校準鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)有一個小的白熾燈做為光源。這些小而堅固的白熾燈傳感器就是今天光電傳感器的雛形。本系統(tǒng)選用FPG系列小型放大器內(nèi)藏型光電傳感器。原理如圖3-5所示，其中負載可接至PLC。4、電機的選擇電機作為執(zhí)行機構(gòu)用于帶動傳輸帶輸送物料前行。直流電動機是一種將直流電能轉(zhuǎn)換成機械能的旋轉(zhuǎn)電機，直流電機以良好的啟動性能和調(diào)速性能著稱，調(diào)速平穩(wěn)、方便，調(diào)速范圍廣，該系統(tǒng)選擇Z2-31系列直流電動機。4控制系統(tǒng)的軟件部分4.1控制系統(tǒng)的流程圖設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)生產(chǎn)工藝的要求，分析各個設(shè)備的操作內(nèi)容和操作順序，可畫出程序流程圖，如圖4-1所示。料槽是否有物料開始料槽是否有物料開始氣缸5是否回到原點 否氣缸5是否回到原點 是 否 是氣缸5動作上料氣缸5動作上料所有氣缸是否復(fù)位否所有氣缸是否復(fù)位 是傳送帶運行 傳送帶運行SA檢測物料SA檢測物料氣缸4動作是氣缸4動作SB檢測物料否SB檢測物料氣缸3動作是氣缸3動作 SC檢測物料否SC檢測物料是氣缸2動作氣缸2動作 氣缸1動作否氣缸1動作圖4-1控制系統(tǒng)的程序流程圖流程圖詳細的描述了材料分揀系統(tǒng)的工作過程，當電源得電時，即流程圖開始的時刻，整個系統(tǒng)開始運行。首先由光電傳感器判斷有無材料，沒有材料時系統(tǒng)直接進入一個循環(huán)周期，周期時間到的時候系統(tǒng)停止運行。當有材料時，程序判斷YV5是否復(fù)位，當它沒有復(fù)位時傳輸帶不運行，復(fù)位時，傳輸帶自動運行且氣缸自動將材料打出，并每隔一定時間打一次。在氣缸將材料送至傳送帶的過程中，傳送帶運行停止，當氣缸復(fù)位時傳送帶正常運行。材料隨著傳送帶的運行而前進，遇到傳感器相對應(yīng)的傳感器時，傳感器給PLC發(fā)出信號，同時PLC給對應(yīng)的氣閥發(fā)出信號，于是同組的氣缸開始動作打出材料。如果氣缸沒有復(fù)位則傳送帶就停止運行。這就是整個程序的流程。4.2控制系統(tǒng)的程序設(shè)計系統(tǒng)采用三菱公司的GXDeveloperVersion7作為編程軟件。GXDeveloperVersion7是專為三菱PLC而設(shè)計的編程軟件，適用于三菱任何型號的PLC。它是基于Windows的應(yīng)用軟件，運行GXDeveloperVersion7，可以通過梯形圖符號、指令語句以及SFC符號創(chuàng)建編輯程序，還可以在程序中加入中文或者英文注釋，并且還可以通過該軟件監(jiān)控PLC運行時各編程元件的狀態(tài)及數(shù)據(jù)變化，還具有程序和監(jiān)控結(jié)果打印的功能。4.2.1梯形圖編輯軟件GXDeveloperVersion7主界面如圖4-1所示。圖4-1GXDeveloperVersion7主界面運行軟件，即可進入GXDeveloperVersion7主界面。首先新建工程，然后就可以編輯梯形圖。主界面主要由菜單欄、工具欄、編輯區(qū)、狀態(tài)欄組等部分組成。4.2.2梯形圖的設(shè)計先新建一個工程，然后進行梯形圖的輸入。如圖4-2：圖4-2梯形圖的輸入根據(jù)分揀系統(tǒng)的要求設(shè)計出梯形圖，梯形圖的部分程序如下：啟動設(shè)備的部分程序按下啟動按鈕，X000閉合，M20輸出，啟動設(shè)備；按下停止按鈕，則X001斷開，M20為0，設(shè)備停止。梯形圖如4-3所示：圖4-3系統(tǒng)啟動部分的梯形圖上料的部分程序控制上料氣缸動作，只有氣缸處于回位狀態(tài)，X002得電，上料傳感器檢測到上料槽中有料的情況下，X017得電，吸盤吸料，2秒后氣缸動作，并且在到達圖4-4系統(tǒng)送料部分的梯形圖限位狀態(tài)時氣缸停止動作，梯形圖如圖4-4所示。3、分揀系統(tǒng)的部分梯形圖系統(tǒng)運行時，所有氣缸都處于回限位狀態(tài)時，傳送帶起動；當鐵質(zhì)材料經(jīng)過時，電感傳感器有信號輸出，M11輸出，1秒后T1得電氣缸4動作，把鐵質(zhì)材料推出，碰到限位開關(guān)X005得電，電磁換向閥換向氣缸回位。在圖4-5所示的梯形圖中，系統(tǒng)通過中間繼電器來控制氣缸的動作，這是因為氣缸的動作比較快，為了避免傳感器檢測點與卸料槽位置的差距而設(shè)置延時1秒時間；同樣，當鋁料經(jīng)過時，電容傳感器有信號輸出，氣缸3動作；當指定顏色料經(jīng)過時，顏色傳感圖4-5物流分揀系統(tǒng)的部分梯形圖器有信號輸出，氣缸2動作；其他料經(jīng)過時，3個檢測傳感器都不得電，氣缸1動作。4.2.3程序的下載當程序設(shè)計好之后必須下載到PLC中才可以運行系統(tǒng)，下載時使用的是三菱PLC專用的編程電纜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。當電纜接好之后，打開GXDeveloperVersion7軟件，進入要下載的文件。先轉(zhuǎn)換文件，然后選擇菜單欄里的“在線”選擇“寫入”，便可以下載程序到PLC中。如圖4-6所示：圖4-6GXDeveloperVersion7程序的下載5氣動技術(shù)5.1氣動技術(shù)的概述和組成氣動傳動簡稱氣動，是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來傳遞動力和控制信號，控制和驅(qū)動各種機械和設(shè)備，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程機械化、自動化的一門技術(shù)。它是流體傳動及控制學科的一個重要分支。它以壓縮空氣為工作介質(zhì)，具有防火、防爆、防電磁干擾，抗震動、沖擊、輻射，無污染，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠等特點。典型的氣壓傳動系統(tǒng)是由氣壓發(fā)生裝置、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件四部分組成的。氣壓發(fā)生裝置是獲得壓縮空氣的能源裝置。其主體部分是空氣壓縮機，空氣壓縮機將原動機的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力能。執(zhí)行元件是以壓縮空氣為工作介質(zhì)，并將壓縮空氣的壓力能變?yōu)闄C械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。控制元件用來控制壓縮空氣流的壓力、流量和流動方向等，以便使執(zhí)行元件機構(gòu)完成預(yù)定的運動規(guī)律。輔助元件是為使壓縮空氣凈化、潤滑以及元件間連續(xù)所需要的一些裝置。5.2氣動技術(shù)的發(fā)展趨勢1、模塊化和集成化氣動系統(tǒng)的最大優(yōu)點之一是單獨元件的組合能力，無論是各種不同大小的控制器還是不同功率的控制元件，在一定的應(yīng)用條件下，都具有隨意組合性。隨著氣動的技術(shù)的發(fā)展，元件正從單功能性向多功能系統(tǒng)、通用化模塊方向發(fā)展，并將具有向上或向下的兼容。2、功能增強及體積縮小小型化氣動元件正應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域。微型氣動元件不但用于精密機械加工及電子制造業(yè)，而且用于制藥業(yè)、醫(yī)療技術(shù)、包裝技術(shù)等。在這些領(lǐng)域中，已經(jīng)出現(xiàn)活塞直徑小于20mm的氣缸、寬度為mm的氣閥及相關(guān)的輔助元件，并正在向微型化和系列化方向發(fā)展。3、智能氣動智能氣動是指具有集成微處理器，并具有處理指令和程序控制功能的元件或單元。最典型的的智能氣動是內(nèi)置可編程控制器的閥島，以閥島和現(xiàn)場總線技術(shù)的結(jié)合實現(xiàn)的氣電一體化是目前氣動技術(shù)的一個發(fā)展方向。5.3氣動控制的電路圖氣動控制部分的連接電路圖如圖5-1所示圖5-1氣動部分接線圖5.4氣動元件的選擇在明確設(shè)計依據(jù)，確定氣動元件種類、回路壓力和循環(huán)時間后，元件及配管尺寸的大小，涉及能否使機器按使用要求正確工作，既能按工作要求輸出所需的力，又能節(jié)省能量消耗，減少占地和空間，便于操作和經(jīng)濟的運行。確定回路中氣缸、控制閥等各元件的最佳尺寸和正確選型，達到優(yōu)化設(shè)計的目的，是十分必要的。1、氣體壓縮機氣動裝置給系統(tǒng)提供足夠清潔、干燥且具有一定壓力和流量的壓縮空氣。選擇空氣壓縮機的根據(jù)是氣動傳動系統(tǒng)所需要的工作壓力和流量兩個參數(shù)。一般空氣壓縮機為中壓空氣壓縮機，額定排氣壓力為1Mpa。輸出流量的選擇，要根據(jù)整個氣動系統(tǒng)對壓縮空氣的需要量再加一定的備用余量，作為選擇空氣壓縮機流量的依據(jù)?？諝鈮嚎s機銘牌上的流量是自由空氣流量。氣源選擇FB—0.048/7靜音空氣壓縮機，該空氣壓縮機具有噪音低、性能穩(wěn)定、工作安全可靠的特點，適合于材料分揀系統(tǒng)的要求。它的技術(shù)參數(shù)如下：FB—0.048/7靜音空氣壓縮機一臺功率KW壓力MPa排氣量L/min轉(zhuǎn)速r.p.m噪音dB(A)儲氣罐容積L重量Kg外形尺寸cm0.550.748280045153240x40x582、干燥器、過濾器干燥器的作用是進一步除去壓縮空氣中含有的少量的水分、油分、粉塵等雜質(zhì)，使壓縮空氣干燥，提供給要求氣源質(zhì)量較高的系統(tǒng)及精密氣動裝置使用。目前使用的干燥器，主要有吸附法和冷卻法。吸附法是利用硅膠、鋁膠、焦炭等吸附劑吸收壓縮空氣中的水分，使壓縮空氣得到干燥的方法。吸附法除水效果好。采用焦炭作吸附劑相對效果差些，但成本低，還可吸附油分。冷卻法是利用制冷設(shè)備使空氣冷卻到一定的的露點溫度，析出空氣中超過飽和水蒸氣氣壓部分的水分，降低其含水量，增加空氣的干燥度，吸附法較為普遍，選擇ID20系列的干燥劑。過濾器的作用是濾去壓縮空氣的油分、水分和粉塵等雜志的。不同的使用場合對過濾器的要求不盡相同。過濾器的的形式較多，常用的過濾器可分為一次過濾器和二次過濾器，選擇AF30系列的過濾器。3、調(diào)壓閥、油霧器、氣壓表減壓閥可以減、穩(wěn)壓，將較高的進口油壓降為較低的而穩(wěn)定的出口油壓。它可以保證氣動系統(tǒng)的工作氣源壓力穩(wěn)定，不受輸出空氣流量變化以及壓縮空氣氣源壓力波動的影響。油霧器是一種特殊的注油裝置。其作用是使?jié)櫥挽F化后，隨壓縮空氣一起進入到需要潤滑的氣動部件，以達到潤滑的目的。這種注油方法具有潤滑均勻、穩(wěn)定，耗油量少和不需要打的儲油設(shè)備等優(yōu)點。壓力表可以用來觀察和測量各工作點的工作壓力，以達到調(diào)整和控制的目的。調(diào)壓閥、油霧器與氣壓指示表綜合于一體，該部分選用SANWO（三和）—SAW2000型號的產(chǎn)品?？諝鉃V器選用SANWO（三和）—SAL2000型號的產(chǎn)品。調(diào)壓閥、油霧器、氣壓指示表、空氣濾器也綜合于一體。該套產(chǎn)品質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定、體積緊湊，適合使用。4、氣缸的選擇系統(tǒng)分揀物料的最大質(zhì)量為，氣缸的工作行程，要求氣缸的動作時間為，根據(jù)氣缸的負載狀態(tài)，查表取，確定氣缸的軸向負載力式中——表示重量，單位為，在這里;——摩擦系數(shù);根據(jù)負載的運動狀況，氣缸工作在水平推送工件時，查表取，由得：式中——表示理論輸出力，單位為；——負載率；根據(jù)起源供氣條件，確定氣缸的使用壓力，應(yīng)小于減壓閥進口壓力的。進氣口壓力為，得氣缸的使用壓力為：取由普通單作用缸理論推理為得：式中——表示氣缸的使用壓力，單位為；——表示復(fù)位彈簧預(yù)壓量及形成所產(chǎn)生的彈簧力，單位為;——表示氣缸的內(nèi)徑，單位為；故選擇氣缸內(nèi)徑為并帶緩沖結(jié)構(gòu)的類型。預(yù)選缸徑和行程后，必須驗算一下氣缸的緩沖是否符合要求。根據(jù)氣缸的運行狀態(tài)是輸出推理愛是拉力、負載率、氣缸的行程和氣缸的動作時間，可查得氣缸的理論基準速度：根據(jù)氣缸的運動狀態(tài)是輸出推力還是拉力以及負載率，可查得氣缸的最大速度與理論基準速度之比，從而求得氣缸的最大速度。根據(jù)各系列墊緩沖特性曲線，氣缸的負載質(zhì)量M和最大速度的交點在預(yù)選氣缸的缸徑的緩沖特性曲線上，則表示負載運動的動能大于允許吸收的最大能量，即該選缸徑的緩沖能力不滿足要求，則預(yù)選缸應(yīng)增大一號，所以選擇CG1系列內(nèi)徑為的氣缸。5、真空吸盤的選擇吸盤是直接吸吊物體的元件，由于該系統(tǒng)分揀物料的最大質(zhì)量為5，確定吸盤的最大直徑D式中——吸盤有效直徑，單位為；——吸吊物得重量，單位為；——安全系數(shù)，垂直吸吊；——吸盤個數(shù)，該系統(tǒng)選1個吸盤；——吸盤內(nèi)的真空度，單位為。吸盤內(nèi)的真空度為真空泵的最大真空度的63%——95%內(nèi)，以提高真空吸著的能力，又不致使吸著響應(yīng)時間過長。故該系統(tǒng)選擇1個ZPU型吸盤有效直徑為的吸盤。6物流分揀系統(tǒng)組態(tài)畫面及參數(shù)設(shè)置6.1組態(tài)軟件的簡介MCGS即“監(jiān)視與控制通用系統(tǒng)”，英文全稱為MonitorandControlGeneratedSystem.MCGS是為工業(yè)過程控制和實時監(jiān)測領(lǐng)域服務(wù)的通用計算機系統(tǒng)軟件，具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。MCGS組態(tài)軟件由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和”MCGS運行環(huán)境”兩個系統(tǒng)組成。兩部分互相獨立，又緊密相關(guān)。MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分組成，每一部分分別進行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。主控窗口是工程的主窗口或主框架。在主窗口中可以放置一個設(shè)備窗口和多個用戶窗口，負責調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計封面圖形，確定自動啟動的窗口，設(shè)定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時間等。設(shè)備窗口是連接和驅(qū)動外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口中內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊設(shè)備驅(qū)動程序，定義連接與驅(qū)動設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。用戶窗口主要用于設(shè)備設(shè)置工程中人機交互的界面，比如:生成各種動畫顯示畫面、報警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。實時數(shù)據(jù)庫是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個部分連接成有機的整體。在窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動畫連接及設(shè)備驅(qū)動的對象。運行策略主要完成工程運行流程的控制。包括編寫控制程序，選用各種功能構(gòu)成，比如:數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。MCGS的特點：1、概念簡單，易于理解和使用；2、功能齊全，便于方案設(shè)計；3、實時性與并行處理；4、建立實時數(shù)據(jù)庫便于用戶分布組態(tài)；5、“面向窗口”的設(shè)計方法，增加了可視性和可操作性；6、利用豐富的“動畫組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動的動態(tài)畫面等等。6.2組態(tài)控制畫面的設(shè)計打開MCGS組態(tài)環(huán)境這個軟件，進入它的主界面。設(shè)計出監(jiān)控的畫面如下：圖6-1物流分揀系統(tǒng)的組態(tài)畫面6.3組態(tài)控制參數(shù)與通訊參數(shù)的設(shè)定圖6-2動態(tài)組態(tài)屬性設(shè)置對于組態(tài)控制參數(shù)，首先要對畫面上的所有指示燈按鈕進行動畫連接設(shè)置。例如：單擊畫面上的物料庫指示燈，在表達式里設(shè)置SN=1，閃爍實現(xiàn)方式與閃爍速度的設(shè)置如圖6-2所示。對于各氣缸和傳感器的指示燈的設(shè)置方法也如物料庫指示燈一樣，單擊畫面上的指示燈，但表達式必須對應(yīng)各自的變量參數(shù)。如電感傳感器SA=1，電容傳感器SB=1，當其它指示燈的對應(yīng)變量設(shè)置完成之后。對組態(tài)的通訊參數(shù)進行設(shè)置，打開設(shè)備窗口如圖6-3所示。圖6-3設(shè)備窗口的設(shè)置雙擊設(shè)備窗口，分別添加如圖6-4所示兩個設(shè)備：通用串口父設(shè)備和FX系列編程口。圖6-4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)備屬性編輯對話框，對它的參數(shù)作如圖6-5設(shè)置，當設(shè)置好參數(shù)后點擊檢查，無誤后點確定。再對FX系列編程口進行設(shè)置，雙擊FX系列編程口彈出設(shè)備屬性設(shè)置編輯對話框，對它的參數(shù)作如圖6-6，具體數(shù)據(jù)根據(jù)表6-1設(shè)置，當設(shè)置好所有參數(shù)后點擊檢查，無誤后點確定。圖6-5通用串口設(shè)備屬性編輯圖6-6設(shè)備屬性表6-1通道連接的設(shè)置對應(yīng)數(shù)據(jù)對象通道類型SN只讀X00000SA只讀X00001SB只讀X00002SC只讀X00003SFW2只讀X00004SFW3只讀X00005SFW4只讀X00006SFW5只讀X00007SBW2只讀X00010SBW3只讀X00011SBW3只讀X00012SBW4只讀X00013SBW5只讀X00014YV2讀寫Y00000YV3讀寫Y00001YV4讀寫Y00002YV5讀寫Y00003M讀寫Y000046.4組態(tài)控制功能概述通過對組態(tài)的畫面與通訊參數(shù)的設(shè)置之后就可以對材料分揀進行監(jiān)控了。當材料庫里有材料時，材料庫指示燈開始閃爍。同時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，當材料分揀系統(tǒng)感應(yīng)到對應(yīng)的材料時指示燈開始指示。SBW2、SBW3、SBW4、SBW5的指示燈在汽缸動作時熄滅，當汽缸復(fù)位時燈變亮。YV2、YV3、YV4、YV5為氣閥的指示燈，當氣閥動作時對應(yīng)的指示燈變亮。7控制系統(tǒng)的調(diào)試在PLC軟硬件設(shè)計完成后，應(yīng)進行調(diào)試工作。因為在程序設(shè)計過程中，難免會有疏漏的地方，因此在將PLC連接到現(xiàn)場設(shè)備之前，必需進行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。另外，一些硬件如傳感器等，在使用前，也需事先調(diào)試好。7.1硬件調(diào)試1．電感傳感器的調(diào)試在電感傳感器下方的傳送帶上，放置鐵質(zhì)料塊，調(diào)整傳感器上兩螺母，使傳感器上下移動，恰好使傳感器上端指示燈發(fā)光，該高度即為傳感器對鐵質(zhì)材料的檢出點。2．電容傳感器的調(diào)試在電容傳感器下方的傳送帶上，放置鋁質(zhì)料塊，調(diào)整傳感器上兩螺母，使傳感器上下移動，恰好使傳感器上端指示燈發(fā)光，該高度即為傳感器對鋁質(zhì)材料的檢出點。3．顏色傳感器的調(diào)試通電狀態(tài)下，在顏色傳感器下方的傳送帶上，放置帶有某一顏色料塊，調(diào)節(jié)傳感器上的電位器，觀察窗口中紅綠（或藍）指示燈，當兩燈恰同時發(fā)光時，該靈敏點即為料塊顏色檢出點。（注：順時針旋轉(zhuǎn)檢測色溫向低端移動，否則反之）7.2軟件調(diào)試將所編寫的梯形圖程序進行編譯，通過上下位機的連接電纜把程序下載到PLC中。剛編好的程序難免有這樣那樣的缺陷或錯誤。為了及時發(fā)現(xiàn)和消除程序中的錯誤，減少系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試的工作量，確保系統(tǒng)在各種正常和異常情況時都能作出正確的響應(yīng)，需要進行離線測試，既不將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，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。7.3整體調(diào)試將設(shè)備接入PLC，進行聯(lián)機調(diào)試，看是否滿足要求，如果不滿足要求，可通過綜合調(diào)整軟件和硬件系統(tǒng)，直到滿足要求為止。結(jié)論物料分揀采用可編程控制器PLC進行控制，能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動強度大大降低，可顯著提高勞動生產(chǎn)率。而且，分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設(shè)備無縫連接，實現(xiàn)對物料實物流、物料信息流的分配和管理。其設(shè)計采用標準化、模塊化的組裝，具有系統(tǒng)布局靈活，維護、檢修方便等特點，受場地原因影響不大。同時，只要根據(jù)不同的分揀對象，對本系統(tǒng)稍加修改即可實現(xiàn)求。本系統(tǒng)采用的可編程控制器，只要結(jié)合不同的傳感器，比如根據(jù)材料的屬性、尺寸的大小、物體的顏色等選擇相應(yīng)的傳感器，就可對不同的物料進行分揀，具有廣泛的應(yīng)用前景。參考文獻1、王建,張宏.三菱PLC入門與典型應(yīng)用.北京:中國電力出版社2009.2、宮淑貞.可編程控制器原理與應(yīng)用.北京:人民郵電出版社2002.

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7、方承遠.電氣控制原理與設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社2000.

8、高勤.可編程控制器及應(yīng)用.電子工業(yè)出版社2009.

9、郝蕓.傳感器原理與應(yīng)該用.北京:電子工業(yè)出版社2000.10、孫振強.可編程控制器原理與應(yīng)用教程.北京:清華大學出版社2008.11、張有東,趙金憲PLC材料自動分揀系統(tǒng)的研究2002.12、許福玲.液壓與氣壓傳動.北京:機械工業(yè)出版社2007.13、蔣少茵.材料分揀裝置的可編程控制系統(tǒng)設(shè)計.華僑大學出版社1998.14、張永飛,姜秀玲PLC及其應(yīng)用.大連:大連理工大學2005.15、袁秀英.組態(tài)控制技術(shù).北京:電子工業(yè)出版社2003.致謝本設(shè)計是在蔣麗老師的悉心指導(dǎo)下完成的，設(shè)計從選題到寫作及最后的成稿，老師都給予了精心的指導(dǎo)和極大的幫助。在此謹向尊敬的導(dǎo)師致以由衷的感謝和崇高的敬意！畢業(yè)設(shè)計的這個機會，好好地總結(jié)一下我在學校所學的各門課程，將它們分化理解，合理分類，融會貫通。這次畢業(yè)設(shè)計，老師給予我們許多幫助，同時也為我們指明了方向。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我們把以前所學都綜合起來，感覺自己的水平提高很多。我們了解到了做一個系統(tǒng)的基本常識，為我們以后從事技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。在設(shè)計的過程中遇到許多困難，在老師的幫助下，通過查資料，把困難都一一克服。另外我們在設(shè)計的過程中還得到許多同學的幫助，對于良師益友的幫助，我深表感謝。同時也感謝學校提供給我們一次提高的機會，我在此深表感謝。父母十幾年寒心茹苦將我撫養(yǎng)成人，并以堅定的意志負擔起我求學的重擔，使我能安心學業(yè)，順利完成大學學習任務(wù)，實現(xiàn)兒時的夢想。還有我的兄長們在我成長期間一如既往地給我極大的關(guān)心與鼓舞，在此真誠感謝他們！最后，再次向所有幫助過我，激勵過我，關(guān)心過我的人，致以最誠摯的謝意和最美好的祝福！外文翻譯ApplicationofPLCintheElevatorControlSystemofIntelligenceAbstract:trialautomationcontThepapermainlydiscussesonesubsystemofintelligencebuildingsystem:theelevatorcontrolsystem.ThePLCstrongabilityininterferenceandsoonmakestheelevatorindustryoneafteranothertoapplythePLCtotheelevatorcontrolsysteminordertoreplacetherelaybeingusedintraditionalelevatorcontrolsystem.TheApplicationofPLCintheElevatorcontrolsystemreducesthebreakdownrateandefficientlyimprovestheoperatingreliabilityoftheelevatorwithsafety.Thestructureofsystemisalsosimpleandtightlypacked.Theworkingprincipleoftheelevatorcontrolsystemis:ThespotcontrolinformationissendintothePLCfromthecustomerinputdevicesfirstly,thenthePLCcontrolcabinetisrequiredtosendoutthecontrolsignaltodrivetheequipmentsaccordingtothesystemdemands.Theelevatorcanthenproceedthehomologousactionaccordingtothecontrolrequest.ThepaperselectsomronC200HEseriesPLC,introducingpartsofsignalhookupoftheelevatorcontrolsystemandexplainingthefunctionofthecontrolcabinet.Lastlytheautomationprogrammingisintroduced.Simulatedexperimentsenunciatesthatthedesignmethodisviable.Itcanmakethepersonneloftheindustrymanagementcentertolong-distancemonitorandcontroltheelevatorincontrolcenter,toconnecttheelevatorcontrolsystemwithintelligencebuildingindustrymanagementsystembyEthernetorspecial-purposenetworksuchasLonWorks.Theelevatorworkingstatecanalsobetimelywatched.Thesenotonlycanrealizescientificcentralizedmanagementoftheelevator,butalsocanlowertheelevatormaintenancecostetc.Itisoneofthedevelopingdirectionofintelligencebuildingelevatorcontrolsystem.Programmablecontrollerfortheuser,isanon-contactdevice,theprocedurescanchangetheproductionprocess.Theprogrammablecontrollerhasbecomeapowerfultoolforfactoryautomation,hasbeenwidelyspreadapplication.Keywords:PLC;intelligencebuilding;elevatorcontrolsystem;workingprinciple;programdesignⅠ.IntroductionIn1980sThefirstintelligencemansionhadbeencompletedinAmerica,thenintelligencebuildinghasbeenabroadlytakenattentionsbythewholeworld.Theconceptofintelligencebuildinghasbeenputdifferentmeaningsalongwiththedevelopmentofsociety.Theearlystageintelligencebuildinghadbeenthoughtthatitisequaltotheintelligentmansion,butnowtheintelligencebuildingnotonlyincludestheintelligencemansionsbutalsoinvolvesintelligenceresidentialdistricts.Thispapermainlydiscussesonesubsystemofintelligencebuildingsystem:theelevatorcontrolsystem.Inintelligenceresidentialdistrictstheenterprise’sinformationmanagingsystemmainlytakeschargeofthethingswhichrelatedtothedailylife,forexamplesupervisingthedistrictequipments,managingvehicles,disposingcriticalsituationsandsoon.Theelevatorsupervisingandcontrolsystemisalsonecessarytotheintelligenceresidentialdistricts.Howtomakepeoplefeelsafe,stableandcomfortableandhowtosaveenergyresourcesandprotectenvironmentsandsoonarethebasicrequirementstotheelevatorcontrolsystem.PLCisacommonindustrycontroldevice.Itisaspecialindustrycontrolcomputerwhichhastheperfectfunctionandsimpleframe.ThePLCstrongabilityininterferenceandsoonmakestheelevatorindustryoneafteranothertoapplythePLCtotheelevatorcontrolsystem,inordertoreplacetherelaybeingusedintraditionalelevatorcontrolsystem.TheApplicationofPLCintheelevatorcontrolsystemreducesthebreakdownrateandefficientlyimprovestheoperatingreliabilityoftheelevatorwithsafety.Thispapermainlydiscussestheelevatorcontrolsystem’sworkingprinciples,thesystem’ssoftwareandhardwarerealizationmethodsandsoon.Alongwiththedevelopmentoftheages,thetechniquethatisnowadaysisalsograduallyperfect,thecompetitionplaysmoremorestrong;theoperationthatlistdependstheartificialhasalreadycan'tsatisfiedwiththecurrentmanufacturingindustryforeground,alsocan'tguaranteetherequestofthehigherquantityandhighnewtheimageofthetechniquebusinessenterprise.Ⅱ.TheWorkingPrincipleofElevatorControlSystemElevatorcontrolsystemrelaysthefailureratehigh,greatlyreducesthereliabilityandsafetyofelevators,andescalatorsstoppedoftentotakewiththestaffabouttheinconvenienceandfear.Andtheeventratherthantakingtheliftorsquatattheendoftheliftwillnotonlycausedamagetomechanicalcomponents,butalsopersonalaccidentmayoccur.

ProgrammableLogicController(PLC)isthefirstorderlogiccontrolinaccordancewiththeneedsofdevelopedspecificallyforindustrialenvironmentapplicationstooperatetheelectronicdigitalcomputingdevice.Givenitsadvantages,atpresent,therelaycontrolthelifthasbeengraduallyreplacedbyPLCcontrol.Atthesametime,ACvariablefrequencymotorspeedcontroltechnology,thewaytheliftdragspeedhasbeenagradualtransitionfromDCtoACfrequencyconverter.Thus,PLCcontroltechnologyincreasesVVVFElevatormoderntechnologyhasbecomeahotindustry.

1.PLCelevatorcontroladvantages

(1)usedinelevatorcontrolPLC,withsoftwareforautomaticcontrolofliftoperation,reliabilitygreatlyincreased.

(2)layerwasremovedandamajorityoftherelay,thecontrolsystemstructureissimple,tosimplifytheexternalcircuit.

(3)PLCcanbeavarietyofcomplexcontrolsystem,easytoaddorchangecontrolfunctions.

(4)PLCcanbeautomatedfaultdetectionandalarmdisplaytoimprovetheoperationofsecurityandeaseofmaintenance.

(5)forthegroupcontroltheallocationandmanagement,andimprovetheefficiencyofelevatoroperation.

(6)donotneedtochangethecontrolschemechangeswhenthehardwareconnection.InFig.1theHardwareStructureGraphofElevatorControlSystemispresented.Fig.1TheHardwareStructureGraphofElevatorControlSystemTheWorkingPrinciplesofElevatorControlSystemarestatedasfollows:ThespotcontrolinformationissendintothePLCfromthecustomerinputdevicesfirstly,thenthePLCcontrolcabinetisrequiredtosendoutthecontrolsignaltodrivetheequipmentsaccordingtothesystemdemands.Theelevatorcanthenperformthehomologousactionaccordingtothecontrolrequest.Therearevelocityfeedbackdevicesinsystem,whichadoptmeasurevelocitygeneratorstoprovidetheelevatorvelocitiesandgenerallyareinstalledinthetailoftowmotors.Sothisisafeedbackcontrolsystem,whichcanimprovethesystem’scontrolprecision.Ⅲ.TheHardwareConfigurationofControlSystemElevatorcontrolsystemrelaysthefailureratehigh,greatlyreducesthereliabilityandsafetyofelevators,andescalatorsstoppedoftentotakewiththestaffabouttheinconvenienceandfear.Andtheeventratherthantakingtheliftorsquatattheendoftheliftwillnotonlycausedamagetomechanicalcomponents,butalsopersonalaccidentmayoccur.

ProgrammableLogicController(PLC)isthefirstorderlogiccontrolinaccordancewiththeneedsofdevelopedspecificallyforindustrialenvironmentapplicationstooperatetheelectronicdigitalcomputingdevice.Givenitsadvantages,atpresent,therelaycontrolthelifthasbeengraduallyreplacedbyPLCcontrol.Atthesametime,ACvariablefrequencymotorspeedcontroltechnology,thewaytheliftdragspeedhasbeenagradualtransitionfromDCtoACfrequencyconverter.Thus,PLC