畢業(yè)設(shè)計(jì)---plc機(jī)械手供料站

1、<p>　　PLC 機(jī)械手供料站</p><p>　　畢 業(yè) 綜 合 實(shí) 踐 報(bào) 告</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p>　　專 業(yè)：機(jī)電一體化</p><p>　　班 級(jí)：09機(jī)電（5）班</p><p><b>　　學(xué)

2、號(hào)： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　二〇一一年十二月十四日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　自動(dòng)生產(chǎn)線的最大特點(diǎn)是它的綜合性和系統(tǒng)性，綜合性主要涉及機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、接

3、口技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到生產(chǎn)設(shè)備中；而系統(tǒng)性的是生產(chǎn)線的傳感檢測(cè)、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)等機(jī)構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機(jī)地融合在一起。本系統(tǒng)完成一個(gè)工件的拆卸、分揀工作，模擬一個(gè)生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程。首先由供料站提供原料，運(yùn)輸站將其送至加工站加工，然后送至裝配站進(jìn)行安裝，最后由分揀站進(jìn)行分揀。設(shè)計(jì)以送料、加工、裝配、輸送、分揀等工作單元作為自動(dòng)生產(chǎn)線的整體設(shè)計(jì)，構(gòu)成一個(gè)典型

4、的自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械平臺(tái)，系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)采用了氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、變頻器驅(qū)動(dòng)和步進(jìn)（伺服）電機(jī)位置控制等技術(shù)。系統(tǒng)的控制方式采用每一工作單元由一臺(tái)PC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過RS485串行通訊實(shí)現(xiàn)互連的分布式控制方式。所以，本設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識(shí)，如氣動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)（機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械連接等）、傳感器應(yīng)用技術(shù)、PLC控制和組網(wǎng)、步進(jìn)電機(jī)位置控制和變頻器技術(shù)等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò) 組態(tài) 自動(dòng)化

5、 PLC 電機(jī)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章概 述1</p><p>　　第二章PLC簡介2</p><p>　　2.1PLC的基本概念2</p><p>　　2.2PLC的基本結(jié)構(gòu)2</p><p>

6、　　2.3PLC的工作原理3</p><p>　　2.4PLC的特點(diǎn)3</p><p>　　2.5PLC的應(yīng)用與發(fā)展前景4</p><p>　　第三章自動(dòng)生產(chǎn)線的組成及基本功能5</p><p>　　3.1基本組成5</p><p>　　3.2基本功能6</p><p>

7、　　第四章電氣控制7</p><p>　　4.1接線端子及主令部件7</p><p>　　4.1.1接線端子7</p><p>　　4.1.2控制系統(tǒng)8</p><p>　　4.2能源部件9</p><p>　　4.2.1供電電源9</p><p>　　4.2.2氣源處

8、理裝置10</p><p>　　4.3RS-485總線的電氣連接11</p><p>　　第五章供料與加工單元控制系統(tǒng)12</p><p>　　5.1供料單元的結(jié)構(gòu)和工作過程12</p><p>　　5.2供料單元的PLC工作任務(wù)13</p><p>　　5.3供料單元的編程思路14</p&

9、gt;<p>　　5.4PLC的I/O分配及系統(tǒng)安裝接線14</p><p>　　5.5供料加工單元?dú)鈩?dòng)控制回路16</p><p><b>　　總 結(jié)17</b></p><p><b>　　致 謝18</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)19<

10、/p><p>　　附錄1主程序結(jié)構(gòu)20</p><p>　　附錄2主工藝控制過程單序列的步進(jìn)順序程序21</p><p>　　附錄3供料與加工單元電氣原理圖22</p><p>　　畢業(yè)綜合實(shí)踐成績?cè)u(píng)定23</p><p>　　第一章概 述</p><p>　　二十世紀(jì)以來，為

11、了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，人們研究和制造了成千上萬種自動(dòng)控制系統(tǒng)，極大地推動(dòng)了生產(chǎn)勞動(dòng)、社會(huì)服務(wù)、軍事工程和科學(xué)研究等活動(dòng)。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，這是機(jī)械化、電氣化和自動(dòng)控制相結(jié)合的結(jié)果，處理的對(duì)象是離散工件。早期的機(jī)械制造自動(dòng)化是采用機(jī)械或電氣部件的單機(jī)自動(dòng)化或是簡單的自動(dòng)生產(chǎn)線。20世紀(jì)60年代以來，由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、加工中心、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、自動(dòng)化倉庫等。研制出適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)型式的柔性制造系

12、統(tǒng) (FMS)。以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化車間，加上信息管理、生產(chǎn)管理自動(dòng)化，出現(xiàn)了采用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的工廠自動(dòng)化（FA）。</p><p>　　現(xiàn)代生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出越來越高的要求，同時(shí)也為自動(dòng)化技術(shù)的革新提供了必要條件。70年代以來，自動(dòng)化開始向復(fù)雜的系統(tǒng)控制和高級(jí)的智能控制發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用到國防、科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的自動(dòng)化，例如大型企業(yè)的綜合自動(dòng)化

13、系統(tǒng)、全國鐵路自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、國家電力網(wǎng)自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、空中交通管制系統(tǒng)、城市交通控制系統(tǒng)、自動(dòng)化指揮系統(tǒng)、國民經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)等。</p><p>　　本系統(tǒng)模擬一個(gè)生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程，完成一個(gè)工件的拆卸、分揀工作。首先由供料站提供原料，運(yùn)輸站將其送至加工站加工，然后送至裝配站進(jìn)行安裝，最后由分揀站進(jìn)行分揀。整個(gè)過程要充分考慮生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的情況，對(duì)各種生產(chǎn)要求進(jìn)行處理，系統(tǒng)分成五個(gè)操作站：供料站、安裝站、加工站、

14、運(yùn)輸站、分揀站。整個(gè)系統(tǒng)基于西門子PLC的N:N網(wǎng)絡(luò)，包括變頻器、伺服控制等。是各種電氣控制的綜合應(yīng)用。本項(xiàng)目由本人獨(dú)立完成，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，本人不斷調(diào)試，其中包括程序的編制、機(jī)械部分的安裝、電氣原理圖和氣路的設(shè)計(jì)和連接、變頻器和伺服放大器的參數(shù)都嚴(yán)格控制。</p><p><b>　　第二章PLC簡介</b></p><p>　　PLC（Programmable

15、 Logic Controller)是可編程邏輯控制器。它采用一類可程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。</p><p>　　2.1PLC的基本概念</p><p>　　早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PL

16、C)，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱PLC，plc自1969年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國，日本，德國的可編程序控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強(qiáng)大。</p><p>　　2.2PLC的基本結(jié)構(gòu)</p>

17、;<p>　　PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： </p><p>　　1.電源2.中央處理單元(CPU)3.存儲(chǔ)器</p><p>　　4.輸入輸出接口電路5.功能模塊6.通信模塊 </p><p>　　2.3PLC的工作原理</p><p>　　當(dāng)

18、PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 </p><p><b>　　1.輸入采樣階段</b></p><p>　　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)的單元

19、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)，則該脈沖信號(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。 </p><p>　　2.用戶程序執(zhí)行階段 </p><p>　　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)

20、。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。 </p><p><b>　　3.輸出刷新階段 </b></p><

21、p>　　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。</p><p>　　2.4PLC的特點(diǎn)</p><p>　　PLC 具有以下鮮明的特點(diǎn)。 </p><p>　　1.系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長；也能進(jìn)行連

22、續(xù)過程的PID回 路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如 DDC 和 DCS 等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動(dòng)化。 </p><p>　　2.使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。 </p><p>　　3.能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他

23、各種機(jī)型。</p><p>　　2.5PLC的應(yīng)用與發(fā)展前景</p><p><b>　　1.PLC的應(yīng)用</b></p><p><b>　?、匍_關(guān)量邏輯控制</b></p><p>　　自動(dòng)生產(chǎn)線、機(jī)床電器控制、沖壓機(jī)械、運(yùn)輸帶、包裝機(jī)、飛剪等控制。</p><p>&

24、lt;b>　?、谶\(yùn)動(dòng)控制</b></p><p>　　金屬切削機(jī)床、金屬成型機(jī)械、裝配機(jī)器人、電梯等。</p><p><b>　?、坶]環(huán)過程控制</b></p><p>　　溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。</p><p><b>　?、軘?shù)據(jù)處理</b></p

25、><p>　　數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作。</p><p><b>　　⑤通信聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>　　PLC與遠(yuǎn)程I/O、PLC之間、PLC與其它智能控制器之間。</p><p><b>　　2.PLC發(fā)展前景</b></p><p>　　增強(qiáng)抗干擾性

26、。如生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，或是電磁干擾異常強(qiáng)烈則也可造成PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)算或是控制錯(cuò)誤，導(dǎo)致在某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤而不能保證正常的生產(chǎn)運(yùn)行，因此，提高PLC的可靠性是其未來發(fā)展的主要方向，其一方面要提高抗干擾能力同時(shí)在設(shè)計(jì)、安裝以及使用過程中引起重視，盡量減少對(duì)其造成負(fù)面影響。網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化。目前用于火電系統(tǒng)控制系統(tǒng)的DCS雖技術(shù)日益成熟但近年來其發(fā)展日趨緩慢，PLC的產(chǎn)生及發(fā)展使其與DCS相互吸收彼此特點(diǎn)，逐步同化，并逐步發(fā)展成為新的控

27、制系統(tǒng)——FCS系統(tǒng)，其既保留了原來系統(tǒng)的特性又實(shí)現(xiàn)了工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，并使數(shù)字化、智能化控制得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用，因此其近年來在火電廠的應(yīng)用日益廣泛。</p><p>　　第三章自動(dòng)生產(chǎn)線的組成及基本功能</p><p><b>　　3.1基本組成</b></p><p>　　自動(dòng)生產(chǎn)線由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式臺(tái)面上的供料單元、加工單元

28、、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個(gè)單元組成。其外觀如圖3-1所示。</p><p>　　其中，每一工作單元都可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)也都是一個(gè)機(jī)電一體化的系統(tǒng)。各個(gè)單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本上以氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主，但輸送單元的機(jī)械手裝置整體運(yùn)動(dòng)則采取步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、精密定位的位置控制，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有長行程、多定位點(diǎn)的特點(diǎn)，是一個(gè)典型的一維位置控制系統(tǒng)。分揀單元的傳送帶驅(qū)動(dòng)則采用了通用變頻器驅(qū)動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的交流傳動(dòng)裝置。

29、位置控制和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。</p><p>　　設(shè)計(jì)中應(yīng)用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運(yùn)動(dòng)位置、物體的狀態(tài)、物體的顏色及材質(zhì)等。</p><p><b>　　3.2基本功能</b></p><p>　　供料單元的基本功能：供料單元是本次設(shè)計(jì)中的起始單元，在整個(gè)系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料

30、的作用。具體的功能是：按照需要將放置在料倉中待加工工件（原料）自動(dòng)地推出到物料臺(tái)上，以便輸送單元的機(jī)械手將其抓取，輸送到其他單元上。如圖3-2所示為供料單元實(shí)物的全貌。</p><p><b>　　第四章電氣控制</b></p><p>　　4.1接線端子及主令部件</p><p>　　4.1.1接線端子</p><p

31、>　　本次任務(wù)的設(shè)備中的各工作單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是機(jī)械裝置和電器控制部分的相對(duì)分離。每一工作單元機(jī)械裝置整體安裝在地板上，而控制工作單元生產(chǎn)過程的PLC裝置則安裝在工作臺(tái)兩側(cè)的抽屜板上，因此，工作單元機(jī)械裝置與PLC裝置之間的信息交換是一個(gè)關(guān)鍵的問題。解決方案是：機(jī)械裝置上的各電磁閥和傳感器的引線連接到裝置側(cè)接線端口上，PLC的I/O引出線則連接到PLC側(cè)的接線端口上。兩個(gè)連線端口間通過多芯信號(hào)電纜互聯(lián)。圖4-1和圖4-2分別是裝置側(cè)

32、的接線端口和PLC側(cè)的接線端口。</p><p>　　裝置側(cè)的接線端口的接線端子采用三層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接DC24V電源的+24V端，底層端子用以連接DC24V電源的0V端，中間層端子用以連接各信號(hào)線。</p><p>　　PLC側(cè)的接線端口的接線端子采用兩層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接各信線，其端子號(hào)與裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對(duì)應(yīng)。底層端子用以連DC24V電源的+24V端和0V

33、端。</p><p>　　裝置側(cè)的接線端口和PLC側(cè)的接線端口之間通過專用電纜連結(jié)。其中25針接頭電纜連接PLC的輸入信號(hào)，15針接頭電纜連接PLC的輸出信號(hào)。</p><p>　　4.1.2控制系統(tǒng)</p><p>　　任務(wù)每一工作單元都可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)也可以通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。</p><p>　　1、當(dāng)工作

34、單元自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)時(shí)，其設(shè)備運(yùn)行的主令信號(hào)以及運(yùn)行過程中的狀態(tài)顯示信號(hào)，來源于該工作單元按鈕指示燈模塊。按鈕指示燈模塊如圖4-3所示。模塊上的指示燈和按鈕的端腳全部引到端子排上。</p><p><b>　　模塊盒上器件包括：</b></p><p>　?、胖甘緹簦?4VDC）：黃色（HL1）、綠色（HL2）、紅色（HL3）各一只。</p><

35、p>　?、浦髁钇骷壕G色常開按鈕SB1一只紅色常開按鈕SB2一只</p><p>　　選擇開關(guān)SA（一對(duì)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)）急停按鈕QS（一個(gè)常閉觸點(diǎn)）</p><p>　　2、當(dāng)各工作單元通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于采用三菱FX系列PLC的設(shè)備，各工作站PLC配置如下：</p><p>　?、泡斔蛦卧篎X1N-40MT主單元，共24點(diǎn)輸入，16

36、點(diǎn)晶體管輸出。</p><p>　?、乒┝蠁卧篎X2N-32MR主單元，共16點(diǎn)輸入，16點(diǎn)繼電器輸出。</p><p>　　⑶加工單元：FX2N-32MR主單元，共16點(diǎn)輸入，16點(diǎn)繼電器輸出。</p><p>　?、妊b配單元：FX2N-48MR主單元，共24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)繼電器輸出。</p><p>　　⑸分揀單元：FX2N-32MR主

37、單元，共16點(diǎn)輸入，16點(diǎn)繼電器輸出。</p><p><b>　　4.2能源部件</b></p><p>　　4.2.1供電電源</p><p>　　外部供電電源為三相五線制AC 380V/220V，圖4-4與圖4-5為供電電源模塊一次回路原理圖與實(shí)物圖。圖中，總電源開關(guān)選用DZ47LE-32/C32型三相四線漏電開關(guān)。系統(tǒng)各主要負(fù)載通過

38、自動(dòng)開關(guān)單獨(dú)供電。其中，變頻器電源通過DZ47C16/3P三相自動(dòng)開關(guān)供電；各工作站PLC均采用DZ47C5/2P單相自動(dòng)開關(guān)供電。此外，系統(tǒng)配置4臺(tái)DC24V6A開關(guān)穩(wěn)壓電源分別用作供料、加工和分揀單元，及輸送單元的直流電源。</p><p>　　4.2.2氣源處理裝置</p><p>　　本次任務(wù)的氣源處理組件及其回路原理圖分別如圖4-6所示。氣源處理組件是氣動(dòng)控制系統(tǒng)中的基本組成器

39、件，它的作用是除去壓縮空氣中所含的雜質(zhì)及凝結(jié)水，調(diào)節(jié)并保持恒定的工作壓力。在使用時(shí)，應(yīng)注意經(jīng)常檢查過濾器中凝結(jié)水的水位，在超過最高標(biāo)線以前，必須排放，以免被重新吸入。氣源處理組件的氣路入口處安裝一個(gè)快速氣路開關(guān)，用于啟/閉氣源，當(dāng)把氣路開關(guān)向左拔出時(shí)，氣路接通氣源，反之把氣路開關(guān)向右推入時(shí)氣路關(guān)閉。</p><p>　　氣源處理組件輸入氣源來自空氣壓縮機(jī)，所提供的壓力為0.6～1.0MPa， 輸出壓力為0～0.8

40、MPa可調(diào)。輸出的壓縮空氣通過快速三通接頭和氣管輸送到各作單工元。</p><p>　　4.3RS-485總線的電氣連接</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)安裝前，應(yīng)斷開電源。各站PLC應(yīng)插上485-BD通信板。它的LED 顯示/端子排列如圖4-7所示。</p><p>　　在N：N鏈接網(wǎng)絡(luò)，各站點(diǎn)間用屏蔽雙絞線相連，如圖4-8所示，接線時(shí)須注意終端站要接上110歐姆的終端

41、電阻（485BD板附件）。</p><p>　　第五章供料與加工單元控制系統(tǒng)</p><p>　　5.1供料單元的結(jié)構(gòu)和工作過程</p><p>　　供料單元的主要結(jié)構(gòu)組成為：工件裝料管，工件推出裝置，支撐架，閥組，端子排組件，PLC，急停按鈕和啟動(dòng)/停止按鈕，走線槽、底板等。其中，機(jī)械部分結(jié)構(gòu)組成如圖5-1所示。</p><p>　　其

42、中，管形料倉和工件推出裝置用于儲(chǔ)存工件原料，并在需要時(shí)將料倉中最下層的工件推出到出料臺(tái)上。它主要由管形料倉、推料氣缸、頂料氣缸、磁感應(yīng)接近開關(guān)、漫射式光電傳感器組成。</p><p>　　該部分的工作原理是：工件垂直疊放在料倉中，推料缸處于料倉的底層并且其活塞桿可從料倉的底部通過。當(dāng)活塞桿在退回位置時(shí)，它與最下層工件處于同一水平位置，而頂料氣缸則與次下層工件處于同一水平位置。在需要將工件推出到物料臺(tái)上時(shí)，首先使夾

43、緊氣缸的活塞桿推出，壓住次下層工件；然后使推料氣缸活塞桿推出，從而把最下層工件推到物料臺(tái)上。在推料氣缸返回并從料倉底部抽出后，再使夾緊氣缸返回，松開次下層工件。這樣，料倉中的工件在重力的作用下，就自動(dòng)向下移動(dòng)一個(gè)工件，為下一次推出工件做好準(zhǔn)備。</p><p>　　在底座和管形料倉第4層工件位置，分別安裝一個(gè)漫射式光電開關(guān)。它們的功能是檢測(cè)料倉中有無儲(chǔ)料或儲(chǔ)料是否足夠。若該部分機(jī)構(gòu)內(nèi)沒有工件，則處于底層和第4層位

44、置的兩個(gè)漫射式光電接近開關(guān)均處于常態(tài)；若僅在底層起有3個(gè)工件，則底層處光電接近開關(guān)動(dòng)作而第4層處光電接近開關(guān)常態(tài)，表明工件已經(jīng)快用完了。這樣，料倉中有無儲(chǔ)料或儲(chǔ)料是否足夠，就可用這兩個(gè)光電接近開關(guān)的信號(hào)狀態(tài)反映出來。</p><p>　　推料缸把工件推出到出料臺(tái)上。出料臺(tái)面開有小孔，出料臺(tái)下面設(shè)有一個(gè)園柱形漫射式光電接近開關(guān)，工作時(shí)向上發(fā)出光線，從而透過小孔檢測(cè)是否有工件存在，以便向系統(tǒng)提供本單元出料臺(tái)有無工件的

45、信號(hào)。在輸送單元的控制程序中，就可以利用該信號(hào)狀態(tài)來判斷是否需要驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置來抓取此工件。</p><p>　　5.2供料單元的PLC工作任務(wù)</p><p>　　本章節(jié)只考慮供料單元作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行時(shí)的情況，單元工作的主令信號(hào)和工作狀態(tài)顯示信號(hào)來自PLC旁邊的按鈕/指示燈模塊。并且，按鈕/指示燈模塊上的工作方式選擇開關(guān)SA應(yīng)置于“單站方式”位置。具體的控制要求為：</p>

46、<p>　?、?設(shè)備上電和氣源接通后，若工作單元的兩個(gè)氣缸均處于縮回位置，且料倉內(nèi)有足夠的待加工工件，則“正常工作”指示燈HL1常亮，表示設(shè)備準(zhǔn)備好。否則，該指示燈以1Hz 頻率閃爍。</p><p>　?、?若設(shè)備準(zhǔn)備好，按下啟動(dòng)按鈕，工作單元啟動(dòng)，“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2常亮。啟動(dòng)后，若出料臺(tái)上沒有工件，則應(yīng)把工件推到出料臺(tái)上。出料臺(tái)上的工件被人工取出后，若沒有停止信號(hào)，則進(jìn)行下一次推出工件操作

47、。</p><p>　?、?若在運(yùn)行中按下停止按鈕，則在完成本工作周期任務(wù)后，各工作單元停止工作，HL2指示燈熄滅。</p><p>　　④ 若在運(yùn)行中料倉內(nèi)工件不足，則工作單元繼續(xù)工作，但“正常工作”指示燈HL1以1Hz的頻率閃爍，“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2保持常亮。若料倉內(nèi)沒有工件，則HL1指示燈和HL2指示燈均以2Hz頻率閃爍。工作站在完成本周期任務(wù)后停止。除非向料倉補(bǔ)充足夠的工件，工

48、作站不能再啟動(dòng)。</p><p>　　5.3供料單元的編程思路</p><p>　　1、自動(dòng)生產(chǎn)線工作過程的通常要求</p><p>　?、?系統(tǒng)上電后檢查是否準(zhǔn)備就緒,只有準(zhǔn)備就緒才允許啟動(dòng)系統(tǒng),投入運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　?、?主工藝控制過程是順序控制過程。</p><p>　?、?正常停止的要求發(fā)出停止指

49、令后,一般要求一個(gè)工作周期結(jié)束后才停止運(yùn)行。</p><p>　　2、供料單元編程思路</p><p>　?、?主程序結(jié)構(gòu) （見附錄1）</p><p>　　② 主工藝控制過程單序列的步進(jìn)順序程序（見附錄2）</p><p>　?、?狀態(tài)指示子程序調(diào)用</p><p>　?、?用一個(gè)按鈕控制系統(tǒng)啟動(dòng)/停止的方法。<

50、;/p><p>　　5.4PLC的I/O分配及系統(tǒng)安裝接線</p><p>　　1、供料單元裝置側(cè)的接線端口上各電磁閥和傳感器的引線安排如表5-2所示。</p><p>　　2、根據(jù)工作單元裝置的I/O信號(hào)分配（表5-2）和工作任務(wù)的要求，供料單元PLC選用FX2N-32MR主單元，共16點(diǎn)輸入和16點(diǎn)繼電器輸出。同時(shí)選用三菱FX2N-8ER擴(kuò)展模塊，共4點(diǎn)輸入和4點(diǎn)

51、繼電器輸出。PLC的I/O信號(hào)分配如表5-3所示，接線原理圖則見附錄1。</p><p>　　5.5供料加工單元?dú)鈩?dòng)控制回路</p><p>　　供料單元?dú)鈩?dòng)控制回路的工作原理如圖5-4所示。圖中1A和2A分別為推料氣缸和頂料氣缸。1B1和1B2為安裝在推料缸的兩個(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)，2B1和2B2為安裝在推料缸的兩個(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)。1Y1和2Y1分別為控制推料缸

52、和頂料缸的電磁閥的電磁控制端。通常，這兩個(gè)氣缸的初始位置均設(shè)定在縮回狀態(tài)。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　通過本次的學(xué)習(xí)讓我的學(xué)習(xí)能力有了很大的提高，在任務(wù)設(shè)計(jì)中讓我對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線有所了解。一方面自動(dòng)化生產(chǎn)線包括諸多方面的知識(shí)如：機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)

53、地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到生產(chǎn)設(shè)備中；另一方面對(duì)于模擬的一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的工作流程有個(gè)基本概念。一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的基本組成部分有傳感檢測(cè)、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)等機(jī)構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機(jī)地把這些獨(dú)立部分融合在一起。在這次設(shè)計(jì)中應(yīng)用PLC技術(shù)，它是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，PLC編程控制器技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展異常迅速，各生產(chǎn)廠家也推出了許多強(qiáng)大的新型PLC、各種特殊模塊和通信聯(lián)網(wǎng)器件，使可編程控制器成為集微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化

54、技術(shù)、通信技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一種強(qiáng)有力的工具。經(jīng)過這次設(shè)計(jì)我學(xué)到很多很多的的東西，不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且通過這次課程設(shè)計(jì)使我運(yùn)用了課堂上的理論與實(shí)際相結(jié)合重要性，既要從理論中分析問題，又要從實(shí)際中解決問題發(fā)現(xiàn)才是根本。所以把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，才能真正的學(xué)學(xué)以至用。</p><p><b>　　致 謝</b></p>

55、<p>　　三年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開始。三年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走的艱辛卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切的要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的指導(dǎo)老師。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚

56、不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，常常讓我有“山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村”。</p><p>　　感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯謝意！</p><p&g

57、t;　　這三年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意。</p><p>　　同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。</p><p>　　最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p&

58、gt;<p>　　呂景泉.可編程序控制器及其應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司.MCGS嵌入式用戶手冊(cè)[Z].北京：北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司，2000</p><p>　　楊長能，張光毅.可編程序控制器基礎(chǔ)及其應(yīng)用[M]．重慶大學(xué)出版社，1992</p><p>　　廖常初.PL

59、C編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司.MCGS用戶指南[Z].北京：北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司，2005</p><p>　　江正戰(zhàn).串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)RS-423/422/485及其應(yīng)用[J]．電子技術(shù)應(yīng)用，1994</p><p>　　蔡紅斌.電氣與 PLC 控制技術(shù)[M].北京：清華大

60、學(xué)出版社,2007</p><p>　　范永勝，王岷主編.電氣控制與 PLC 應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社,2004</p><p>　　陳立定.電氣控制與可編程控制器[M].北京：高等教育出版社,2002</p><p>　　高勤.電氣及 PLC 控制技術(shù)[M].北京：高等教育出版社,2002</p><p>　　鐘肇新，彭侃.可編程控

61、制器原理及應(yīng)用[M].北京：華南理工大學(xué)出版社出版2000</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　附錄1主程序結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　附錄2主工藝控制過程單序列的步進(jìn)順序程序</p><p>　　附錄3供料與加工單元電氣原理圖</p>

62、;<p>　　畢業(yè)綜合實(shí)踐成績?cè)u(píng)定</p><p>　　實(shí)踐報(bào)告指導(dǎo)教師評(píng)語 ：</p><p>　　平時(shí)成績： </p><p>　　報(bào)告成績： 教師簽字： </p><p>　　年 月 日 </p><p><b&

63、gt;　　答辯教師評(píng)語：</b></p><p>　　成績： 教師簽字： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　畢業(yè)綜合實(shí)踐總評(píng)成績： </p><p>　　備注：畢業(yè)綜合實(shí)踐成績由平時(shí)成績（占20%）、書面材料評(píng)閱成績（占6