自動(dòng)送料小車畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動(dòng)化程度要求越來越高，原有的生產(chǎn)裝料裝置遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高度自動(dòng)化的需要。減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)的可靠性、安全性，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染、提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)生成所必須面臨的重大問題。我們?yōu)楦鱾€(gè)裝料生產(chǎn)領(lǐng)域所生產(chǎn)的可編程控制器裝料系統(tǒng)。它集成自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計(jì)

2、算機(jī)管理技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品；充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便?；赑LC設(shè)計(jì)的自動(dòng)運(yùn)料小車系統(tǒng)，在取料、運(yùn)料和分料上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，充分體現(xiàn)出生產(chǎn)和控制的現(xiàn)代化和簡單化，符合社會(huì)化大生產(chǎn)的要求，利于提高生產(chǎn)力和勞動(dòng)效率。</p><p>　　關(guān)鍵詞: plc; 可編程控制器自動(dòng)送料;

3、 電控系統(tǒng); 傳感器； </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題的背景意義……………………………………………….(2)</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求………………………………........

4、.................(2)</p><p>　　第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 系統(tǒng)硬件選型原則…………………………….. …………….(3)</p><p>　　2.2 硬件的選型……………………………………... …………….(4)</p><p>　　2.2.1 PLC的選型…………………………………

5、…………..(4)</p><p>　　2.2.2 傳感器的設(shè)計(jì)…………………………………………..(5)</p><p>　　2.2.3 分撿器的設(shè)計(jì)………………………………………….(8)</p><p>　　2.2.4 步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)……………………………………….(8)</p><p>　　2.2.5 三相異步電機(jī)的設(shè)計(jì)…………………

6、……………….(10)</p><p>　　2.2.6 機(jī)械臂的設(shè)計(jì)………………………………………….(12)</p><p>　　2.3 PLC輸入輸出地址分配…………………………………(13)</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 梯形圖的概述…………………………………………………(15)</p&

7、gt;<p>　　3.2 送料系統(tǒng)PLC梯形圖設(shè)計(jì)………………………………….(15)</p><p>　　3.3 電氣控制設(shè)計(jì)…………………………………………………(16)</p><p>　　第四章 PLC控制送料小車的設(shè)計(jì) </p><p>　　4.1 自動(dòng)送料小車的概述...................................

8、...............…......(17)</p><p>　　4.2 系統(tǒng)流程圖的設(shè)計(jì)…………………………………………(18)</p><p>　　4.3 PLC控制系統(tǒng)的I/O接線圖.........................................…...(19)</p><p>　　4.4 PLC輸入/輸出系統(tǒng)分配圖......

9、.......................................…..(19)</p><p>　　結(jié)束語 ..............................................................................…...(20）</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p>

10、<p>　　1.1 課題的背景意義</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動(dòng)化程度要求越來越高，原有的生產(chǎn)裝料裝置遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高度自動(dòng)化的需要。減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)的可靠性、安全性，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染、提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)生成所必須面臨的重大問題。為此運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。可編程控制運(yùn)料系統(tǒng)集成自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)于一體的機(jī)電一

11、體化產(chǎn)品；充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</p><p>　　本課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：確定送料小車控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案；設(shè)計(jì)送料小車拖動(dòng)電機(jī)的電器控制線路原理圖；確定送料小車控制系統(tǒng)PLC的型號(hào)規(guī)格，確定PLC I/

12、O元件，列出PLC I/O元件分配表；設(shè)計(jì)送料小車控制系統(tǒng)PLC I/O接線圖；PLC程序的總體結(jié)構(gòu)圖和梯形圖（包括公用程序、控制程序、信號(hào)顯示和故障報(bào)警程序等）；液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；產(chǎn)品檢測器的設(shè)計(jì)等。</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：基于PLC的自動(dòng)送料小車系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的：</b></p><p>　　熟練掌握P

13、LC的指令系統(tǒng)，學(xué)會(huì)一些特殊設(shè)備在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。</p><p>　　能使用歐姆龍的CX-P軟件或者三菱的FX-2N軟件編程，本設(shè)計(jì)采用三菱的FX-2N軟件。</p><p>　　通過設(shè)計(jì)牢固掌握用功能表圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法、步驟及繪制梯形圖所遵循的規(guī)則和設(shè)計(jì)技巧。學(xué)會(huì)時(shí)序控制程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。</p><p>　　能夠繪制傳動(dòng)系統(tǒng)的電氣圖。</p>

14、;<p>　　學(xué)會(huì)PLC輸入/輸出點(diǎn)的分配、接線。對(duì)PLC有系統(tǒng)的了解。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　圖1 系統(tǒng)整體原理圖</p><p>　　如圖1所示，某車間有兩個(gè)工作臺(tái)，每個(gè)工作臺(tái)都是由三相異步電機(jī)拖動(dòng)，在一號(hào)工作臺(tái)之間有一個(gè)用來檢測物件尺寸的檢測器J1，在二號(hào)工作臺(tái)尾部有兩個(gè)檢測物件

15、的檢測器J2,J3，最左邊的是提取、釋放和轉(zhuǎn)移物件機(jī)械臂S1（各</p><p>　　關(guān)節(jié)都由步進(jìn)電機(jī)控制），二號(hào)工作臺(tái)上的分檢器F1由液壓系統(tǒng)控制。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 系統(tǒng)硬件的選型</p><p>　　1. 步進(jìn)電機(jī)：步進(jìn)電機(jī)有步角距、靜力矩、電流三大要素組成。根據(jù)負(fù)載的控制精度要求選

16、擇步角的大小，根據(jù)負(fù)載的大小確定靜力矩，靜力矩一經(jīng)確定根據(jù)電機(jī)矩頻特性曲線來判斷電機(jī)的電流。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來了</p><p>　　2．驅(qū)動(dòng)器：遵循先選電機(jī)候選驅(qū)動(dòng)的原則，電機(jī)的相數(shù)、電流大小是驅(qū)動(dòng)器選擇的決定因素：在選型中，還要根據(jù)PLC輸出信號(hào)的極性來決定驅(qū)動(dòng)器輸入信號(hào)是共陽極或共陰極。為了改善電機(jī)的運(yùn)行性能和提高控制精度，通常通過選擇帶細(xì)分功能的驅(qū)動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)，目的驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分等級(jí)有

17、8倍、16倍、32倍、64倍等，最高可達(dá)256倍細(xì)分。在實(shí)際應(yīng)運(yùn)中，應(yīng)根據(jù)控制要求和步進(jìn)電機(jī)的特性選擇合適的細(xì)分倍數(shù)，以達(dá)到更高的速度和更大的高速轉(zhuǎn)矩。使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)精度更高，振動(dòng)更小。</p><p>　　3.三相異步電動(dòng)機(jī)：1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性、啟動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速及其它控制性能應(yīng)滿足機(jī)械特性和生產(chǎn)工藝過程的要求，電動(dòng)機(jī)工作過程中對(duì)電源供電質(zhì)量的影響（如電壓波動(dòng)、謝波干擾等），應(yīng)在容許的范圍內(nèi)；</p>

18、<p>　　2）按預(yù)定的工作制、冷卻方法基輔在情況所確定的電動(dòng)機(jī)功率，電動(dòng)機(jī)的溫升應(yīng)在限定的范圍內(nèi)；</p><p>　　3）根據(jù)環(huán)境條件、運(yùn)行條件、安裝方式、傳動(dòng)方式，選定電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、安裝、防護(hù)形式，保證電動(dòng)機(jī)可靠工作；</p><p>　　4）綜合考慮一次投資幾運(yùn)行費(fèi)用，整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、合理、可靠和安全。 </p><p>　　4. 傳感器

19、：傳感器的選型原則可以從以下六個(gè)方面來敘述：</p><p>　　1）根據(jù)測量對(duì)象與測量環(huán)境確定傳感器的類型</p><p><b>　　2）靈敏度的選擇</b></p><p><b>　　3) 頻率響應(yīng)特性</b></p><p><b>　　4）線性范圍</b></

20、p><p><b>　　5）穩(wěn)定性</b></p><p><b>　　6）測量精度</b></p><p>　　根據(jù)具體的測量工作，從以上六個(gè)方面綜合考慮，以選擇最合適的傳感器。</p><p>　　5.液壓系統(tǒng)： 1）確定液壓執(zhí)行元件的形式； 2）進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)；

21、 3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖； 4）選擇液壓元件； 5）液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算； 6）繪制工作圖，編制技術(shù)文件。 </p><p><b>　　2.2 硬件的選型</b></p><p>　　2.2.1 PLC的選型</p><p>　　此次設(shè)計(jì)選用的是日本三菱公司的FX-2NPLC，其速度塊功能強(qiáng)

22、。它的基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá)0.08us, 內(nèi)置的用戶存儲(chǔ)器為8K步。I/O點(diǎn)最多可擴(kuò)展到256個(gè)，并提供多種特殊功能模塊或功能擴(kuò)展板，可實(shí)現(xiàn)多軸定位控制，機(jī)內(nèi)又實(shí)時(shí)鐘，PID指令可實(shí)現(xiàn)模擬量閉環(huán)控制，還有功能很強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算指令集，如浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算，開平方和三角函數(shù)等指令。每個(gè)FX-2N的基本單元可擴(kuò)展8個(gè)特殊單元。通過通信擴(kuò)展板或特殊適配器可實(shí)現(xiàn)多種通信和數(shù)據(jù)鏈接，如CC-Link,AS-I,PROFIBUS,Devieenet等開放式網(wǎng)絡(luò)

23、通信，ＲＳ－２３２Ｃ，ＲＳ－４２２Ｃ和ＲＳ—４８５通信，N鏈接，并行鏈接，計(jì)算機(jī)鏈接和I/O鏈接。</p><p>　　圖2 FX-2N系列PLC的基本單元</p><p>　　2.2.2 傳感器的設(shè)計(jì)</p><p>　　傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。

24、</p><p>　　現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm的粒子世界，縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。此外，還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場、超弱磁碭等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)

25、研究的障礙，首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)采用的是紅外傳感器，光傳感器是利用光敏元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器，它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對(duì)光的探測，它還可以作為探測元件組成其他傳感器，對(duì)許多非電量進(jìn)行檢測，只要將

26、這些非電量轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的變化即可。光傳感器是目前產(chǎn)量最多、應(yīng)用最廣的傳感器之一，它在自動(dòng)控制和非電量電測技術(shù)中占有非常重要的地位。 光敏傳感器的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、光電耦合器、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖</p><p>　　圖3 紅外傳感器的原理圖</p><p>　　當(dāng)有物件經(jīng)過時(shí)J2、

27、J3時(shí)，機(jī)械臂s1得電，當(dāng)物件經(jīng)過1，2，3三個(gè)傳感器時(shí)，控制分檢器的1Y得電；當(dāng)物件經(jīng)過2，3時(shí)，控制分檢器的2Y得電；當(dāng)物件經(jīng)過1時(shí)；控制分檢器的2Y得電。</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　2.2.3 分檢器的設(shè)計(jì)</p><p>　　分檢器是為了將檢測器J1判斷出來的物件分配到不同的地方去，以達(dá)到不同尺寸物件

28、分檢的目的。</p><p>　　分檢器的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿照磨床的液壓系統(tǒng)，下面是分檢器液壓系統(tǒng)的原理圖。</p><p>　　圖5（分檢器的液壓系統(tǒng)原理圖）</p><p><b>　　步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　步進(jìn)電機(jī)概述</b></p><p>

29、　　步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)角位移或直線位移的一種特殊電動(dòng)機(jī)。其工作方式是每輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)，電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，由于運(yùn)動(dòng)形式是步進(jìn)的，因此稱為步進(jìn)電機(jī)。</p><p><b>　　步進(jìn)電機(jī)的選型</b></p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選型</p>

30、<p><b>　　圖7</b></p><p>　　輸入電源接口： 采用一組交流供電，AC接AC20-40V，3A或接一組直流供電DC24-50V，3A。 </p><p>　　警告：電壓不能超出此范圍,否則會(huì)造成故障。</p><p>　　電 機(jī) 接 口： 對(duì)于二相四線電機(jī)，可直接與驅(qū)動(dòng)器相連(如下圖)。</p>

31、<p><b>　　圖8</b></p><p>　　2.2.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　電機(jī)的基本常識(shí)</b></p><p>　　小型三相異步電動(dòng)機(jī)，通常包括H80-315MM的電機(jī)，其產(chǎn)量大、用途廣，在電網(wǎng)的總負(fù)荷中，它的用電量為40%左右。六十年代初流行的為JO2系列電動(dòng)機(jī)，該

32、系列電機(jī)的功率等級(jí)、安裝尺寸與國際市場上的通用標(biāo)準(zhǔn)不同，另外該電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較低和缺乏噪聲控制指標(biāo)，因此現(xiàn)在我國現(xiàn)在使用的電機(jī)為Y系列電機(jī)。該電機(jī)堅(jiān)固耐用、安全可靠因此使用范圍越來越廣。然而有些用戶使用的電機(jī)年損壞率高達(dá)5%，究其原因多半是選型不當(dāng)、使用不妥、保護(hù)不善的緣故。因此本次講課的主要目的是：發(fā)現(xiàn)電機(jī)使用中發(fā)生的質(zhì)量問題，妥善的解決。</p><p><b>　　小型異步電機(jī)的體系</b&g

33、t;</p><p>　　基本系列－－－－使用范圍廣、生產(chǎn)量大，是一種通用電機(jī)，如Y系列（IP44）小型三相異步電動(dòng)機(jī)。 </p><p>　　派生系列－－－－按照不同的使用要求，在基本系列的基礎(chǔ)上做了部分改動(dòng)，另部件與基本系列有較高的通用性和一定程度的統(tǒng)一性。派生系列有電氣派生（如高效電機(jī)，YX系列）、結(jié)構(gòu)派生（如繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)YR系列）、特殊環(huán)境派生（隔爆型電動(dòng)機(jī)，YB系列）等幾種。

34、</p><p>　　專用系列－－－－-與一般用途不同，具有特殊使用要求和特殊防護(hù)條件系列，如YZ、YZR冶金及起重用異步電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　基本技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　1、 標(biāo)準(zhǔn)號(hào)JB/T9616-1996 </p><p>　　2、 外殼防護(hù)結(jié)構(gòu)型式 </p><p

35、>　　Y系列小型三相異步電動(dòng)機(jī)基本系列 有IP23、IP44兩種外殼防護(hù)等級(jí)。IP23和IP44的含義是：IP－－-表示防護(hù)等級(jí)的標(biāo)志符號(hào)，后面的兩位數(shù)字的要求如下表： </p><p><b>　　級(jí)別 要求 </b></p><p>　　IP23 第一位數(shù)字 能防止手指接觸及機(jī)殼內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動(dòng)部分，能防止直徑大于12MM的小固體異物進(jìn)入 </p>

36、<p>　　第二位數(shù)字 與沿垂直線成60度或小于60度的淋水對(duì)電機(jī)應(yīng)無有害影響 </p><p>　　IP44 第一位數(shù)字 能防止厚度大于1MM的工具、金屬線或類似的物體觸及機(jī)殼內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動(dòng)部分，能防止直徑大于1MM的小固體異物進(jìn)入，但不包括由外風(fēng)扇吸風(fēng)或送風(fēng)的通風(fēng)口和封閉式電機(jī)的泄水孔，這些部分應(yīng)具有2級(jí)防護(hù)性能 </p><p>　　第二位數(shù)字 任何方向?yàn)R水于電機(jī)，應(yīng)無有害

37、影響。 </p><p>　　3、 安裝結(jié)構(gòu)及型式 </p><p>　　Y系列電動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)，分為地腳安裝、用地腳附帶凸緣端蓋安裝和用一個(gè)凸緣端蓋安裝等三種。根據(jù)三種基本安裝結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)的安裝型式又分為臥式安裝或立式安裝及軸伸向上或向下，即B3、B35、B5、V1、V15等安裝方式，具體型號(hào)查標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　4）怎樣正確選擇電動(dòng)機(jī)</p>

38、<p>　　1. 根據(jù)電源電壓、使用條件、拖動(dòng)對(duì)象選擇電動(dòng)機(jī).要求電源電壓與電動(dòng)機(jī)額定電壓相符.</p><p>　　2. 根據(jù)安裝地點(diǎn)和工作環(huán)境選擇不同型式的電動(dòng)機(jī).</p><p>　　3. 根據(jù)容量、效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)選擇電動(dòng)機(jī).如果容量選擇過小,就會(huì)發(fā)生長期過載現(xiàn)象,影響電動(dòng)機(jī)壽命甚至燒毀.</p><p>　　如果容量選擇過大,電動(dòng)機(jī)的輸出

39、機(jī)械功率不能充分利用,功率因數(shù)也不高.因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率是隨著負(fù)載變化的.</p><p>　　4. 電動(dòng)機(jī)在恒定負(fù)載運(yùn)行下,功率計(jì)算公式如下:</p><p><b>　　P1</b></p><p><b>　　P＝――――</b></p><p><b>　　η1η</

40、b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　P－－－－-電動(dòng)機(jī)的功率(KW);</p><p>　　P1－－－－生產(chǎn)機(jī)械功率(KW);</p><p>　　η1－－－－生產(chǎn)機(jī)械本身效率;</p><p>　　η －－－－電動(dòng)機(jī)效率.</p><p

41、>　　2.2.6 機(jī)械臂的設(shè)計(jì)</p><p>　　機(jī)械臂雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例如：(1)機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動(dòng)化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍。(2)在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。(3)

42、可在勞動(dòng)條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動(dòng)。（4）可在危險(xiǎn)場合下工作，如軍工品的裝卸、危險(xiǎn)品及有害物的搬運(yùn)等。(5）宇宙及海洋的開發(fā)。(6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的各個(gè)關(guān)節(jié)采用電氣式，用步進(jìn)電機(jī)來控制。而機(jī)械手采用電磁鐵吸盤。大致圖形如下所示，底座部位直接接步進(jìn)電機(jī)，不用關(guān)節(jié)處的步進(jìn)電機(jī)來設(shè)計(jì)。</p><p>　　

43、圖9步進(jìn)電機(jī)的示意圖</p><p>　　圖10機(jī)械臂的示意圖 </p><p>　　2.3 PLC輸入輸出地址分配</p><p>　　圖11PLC控制的電路</p><p><b>　　PLC的I/O分配</b></p><p><b>　　輸入地址分配</b>&

44、lt;/p><p>　　名稱 地址 作用</p><p>　　Sb1 x000 啟動(dòng)機(jī)械臂</p><p>　　Sb2 x001 J1啟動(dòng)</p><p>　　Sb3 x002 J1啟動(dòng)</p><p>　　

45、Sb4 x003 J1啟動(dòng)</p><p>　　Sb5 x004 J2啟動(dòng)</p><p>　　Sb6 x005 J3啟動(dòng)</p><p><b>　　輸出地址分配</b></p><p>　　名稱 地址

46、 作用</p><p>　　Km1 y000 提取物品</p><p>　　Km2 y001 一號(hào)工作臺(tái)啟動(dòng)</p><p>　　Km3 y002 二號(hào)工作臺(tái)啟動(dòng)</p><p>　　Km4 y005 分檢器啟動(dòng)</p>&l

47、t;p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 梯形圖的概述</p><p>　　梯形圖是使用的最多的圖形編程語言，被稱為為PLC的第一編程語言。梯形圖與電氣控制的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。</p><p>　　PLC梯形圖中的某些編程元

48、件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元，（軟繼電器），每一個(gè)軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。該存儲(chǔ)單元為“1”狀態(tài)。則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器線圈“通電”，通常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)時(shí)軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲(chǔ)單元為“0”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)，使

49、用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。</p><p>　　梯形圖兩側(cè)的公共線稱為母線（Bus bar），在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線(左母線和右母線)之間有 一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”，從左向右流動(dòng)。右母線 可以不畫出</p><p>　　3.2 送料小車系統(tǒng)PLC梯形圖設(shè)計(jì)</p><p&

50、gt;　　此次設(shè)計(jì)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種PLC梯形圖。</p><p>　　圖12 手動(dòng)控制梯形圖</p><p>　　圖13自動(dòng)控制梯形圖 </p><p>　　3.3 電氣控制的設(shè)計(jì)</p><p>　　電氣控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而得到迅速發(fā)展的。從最早的手動(dòng)控制到自動(dòng)控制，從簡單的控制設(shè)備到復(fù)雜的控制設(shè)

51、備，從又觸電的硬接線繼電控制系統(tǒng)發(fā)展到以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為中心的軟件控制系統(tǒng)。現(xiàn)代電氣控制技術(shù)綜合應(yīng)用了計(jì)數(shù)機(jī)、自動(dòng)控制、電子技術(shù)、精密測量等許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果。</p><p>　　作為生產(chǎn)機(jī)械動(dòng)力的電機(jī)拖動(dòng)，已有最早的采用成組拖動(dòng)方式—單獨(dú)拖動(dòng)方式---生產(chǎn)機(jī)械的不同運(yùn)動(dòng)部件分別由不同的電機(jī)拖動(dòng)的方式，發(fā)展成今天無論是自動(dòng)化功能還是生產(chǎn)安全性方面都相當(dāng)完善的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。</p><p&g

52、t;　　繼電器接觸式控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，其控制方式是斷續(xù)的，所以又稱為斷續(xù)控制系統(tǒng)。由于這種系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、維護(hù)容易、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，至今仍是機(jī)床和其它許多機(jī)械設(shè)備廣泛采用的基本電氣控制形式，也是學(xué)習(xí)更先進(jìn)電氣控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。這種控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是采用固定接線方式，靈活性差，工作頻率低，觸電易損壞，可靠性差。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)兩個(gè)工作臺(tái)的拖動(dòng)電機(jī)

53、進(jìn)行電氣控制。</p><p>　　圖14電氣控制示意圖</p><p>　　第四章 PLC送料小車的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 自動(dòng)送料小車概述</p><p>　　自動(dòng)送料小車系統(tǒng)是用于物料輸送的流水線設(shè)備，主要是用于煤粉、細(xì)砂等材料的運(yùn)輸。自動(dòng)送料小車系統(tǒng)一般是由給料器、傳送帶、小車等單體設(shè)備組合來完成特定的過程。這類系統(tǒng)的控

54、制需要?jiǎng)幼鞣€(wěn)定，具備連續(xù)可靠工作的能力。</p><p>　　送料小車控制系統(tǒng)采用了PLC控制。從送料小車的工藝流程來看，期控制系統(tǒng)屬于自動(dòng)控制與手動(dòng)控制相結(jié)合的系統(tǒng)，因此，此送料小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式。在程序設(shè)計(jì)上采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，這樣就省去了工作方式程序之間復(fù)雜的連鎖關(guān)系，從而在設(shè)計(jì)和修改任何一種工作方式的程序時(shí)，不會(huì)對(duì)其他工作方式的程序造成任何影響，使得程序的設(shè)計(jì)，修改和故障查

55、找工作大為簡化。</p><p>　　4.2 系統(tǒng)流程圖的設(shè)計(jì)</p><p>　　通過一號(hào)工作臺(tái)位置上的檢測器檢測物件的大小，分檢器做出相應(yīng)的判斷，再由二號(hào)工作臺(tái)上的檢測器判斷物件是否通過，若通過在自動(dòng)編程中將反饋給進(jìn)料部分，具體流程圖如下所示：</p><p><b>　　圖15 流程圖</b></p><p>　

56、　開始時(shí)按下km2，km3兩個(gè)工作臺(tái)電動(dòng)機(jī)開始工作，然后選擇是手動(dòng)還是自動(dòng)，接著分別按下sb2，sb3，sb4，sb5，sb6啟動(dòng)J1和J2，再接著按下sb1和啟動(dòng)機(jī)械臂，開始進(jìn)料，緊接著按下km4啟動(dòng)分檢器。調(diào)程序時(shí)時(shí)注意是自動(dòng)還是手動(dòng)，在上述流程圖中自動(dòng)程序的部分和手動(dòng)過程一樣，不同之處在于卸料之后還有一個(gè)反饋給進(jìn)料部分。</p><p>　　4.3 PLC控制系統(tǒng)的I/O接線圖</p>&l

57、t;p><b>　　圖16</b></p><p>　　4.4 PLC控制系統(tǒng)的I/O接線圖 </p><p><b>　　輸入地址分配</b></p><p>　　名稱 地址 作用</p><p>　　Sb1 x000 啟動(dòng)機(jī)械臂

58、</p><p>　　Sb2 x001 J1啟動(dòng)</p><p>　　Sb3 x002 J1啟動(dòng)</p><p>　　Sb4 x003 J1啟動(dòng)</p><p>　　Sb5 x004 J2啟動(dòng)</p><

59、p>　　Sb6 x005 J3啟動(dòng)</p><p><b>　　輸出地址分配</b></p><p>　　名稱 地址 作用</p><p>　　Km1 y000 提取物品</p><p>　　Km2 y001

60、 一號(hào)工作臺(tái)啟動(dòng)</p><p>　　Km3 y002 二號(hào)工作臺(tái)啟動(dòng)</p><p>　　Km4 y005 分檢器啟動(dòng)</p><p><b>　　結(jié) 束 語</b></p><p>　　隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計(jì)終于完成了

61、。在沒有做課程設(shè)計(jì)以前覺得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。&l

62、t;/p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中我深深的體會(huì)到自己在一些科目上還有所欠缺，對(duì)一些理論知識(shí)的認(rèn)知度還不是很明朗，也是通過這次的設(shè)計(jì)將我以前學(xué)的東西再一次鞏固了一遍?？傊?，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真

63、的學(xué)會(huì)了。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　三菱FX系列PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用指南 楊志杰 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　機(jī)電傳動(dòng)控制技術(shù) 楊黎明等 國防工業(yè)出版社</p><p>　　傳感技術(shù)與應(yīng)用 周繼明等 中南大學(xué)出版社</p>