《物料自動(dòng)分揀裝置的PLC控制系統(tǒng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物料自動(dòng)分揀裝置的PLC控制系統(tǒng)（40頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名 黃建 軍學(xué)號(hào) 20110103159專業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)年級(jí) 2011 級(jí)指導(dǎo)教師 陸蓮仕完成時(shí)間2成3年11月25日物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄第一章 緒論 11.1 物料自動(dòng)分揀的意義1.1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)要求2.1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)分析2.第二章物料自動(dòng)分揀裝置結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計(jì)方案 32.1 機(jī)械構(gòu)造分布32.2 設(shè)計(jì)方案5.第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 63.1 基本結(jié)構(gòu)6.3.2 主要組成部件6.第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 174.1 I/O 分酉己表.17續(xù)表184.2 接線圖1.94.3 軟件控制流程圖 204.4 順序控制功

2、能圖2.14.5 PLC控制程序22第五章系統(tǒng)總成本估算 285.1 系統(tǒng)使用的零部件285.2 系統(tǒng)總開支29第六章畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 30參考文獻(xiàn) 31物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章 緒論1.1 物料自動(dòng)分揀的意義PLC控制是目前工業(yè)上最常用的自動(dòng)化控制方法，由于其控制方便，能夠承受惡劣的環(huán)境，因此，在工業(yè)上優(yōu)于單片機(jī)的控制。PLC將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(jì)，具有功能強(qiáng)、通用靈活、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本文主要講述PLC在材料分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用，

3、利用可編程控制器（PLC）,設(shè)計(jì)成本低、效率高的材料自動(dòng)分揀裝置。以PLC為主控制器，結(jié)合氣動(dòng)裝置、傳感技術(shù)、位置控制等技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)控制產(chǎn)品的自動(dòng)分揀。系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點(diǎn)，可根據(jù)不同對(duì)象，稍加修改本系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)要求。材料分揀裝置是模擬自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的微縮模型，它使用了PLC控制、傳感器、位置控制、電氣傳動(dòng)和氣動(dòng)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同材料的自動(dòng)分選和歸類功能，并可配置監(jiān)控軟件由上位機(jī)監(jiān)控。該裝置采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，配有S7-200型CPU傳感器（光電式、電感式、顏色、磁感應(yīng)式）、旋轉(zhuǎn)編碼器、交流電動(dòng)機(jī)、輸送帶、氣缸、電磁閥、直流電源、空氣過(guò)濾減壓器等是典型的機(jī)電一體化

4、教學(xué) 實(shí)驗(yàn)裝置。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(duì)不同的物料進(jìn)行分揀，具 有廣泛的應(yīng)用前景。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)要求該控制系統(tǒng)應(yīng)能使物料分揀具有自動(dòng)循環(huán)、單循環(huán)、單動(dòng)作三種工作方式，且能使各種工作方式不相互發(fā)生沖突；應(yīng)能完成鐵料、鋁料、不同顏色的塑料分 揀至不同料槽的控制要求；應(yīng)具有啟動(dòng)、預(yù)停、急停和計(jì)數(shù)功能；應(yīng)具有短路保 護(hù)、過(guò)載保護(hù)、失壓保護(hù)等功能。應(yīng)確定具體的控制過(guò)程、控制系統(tǒng)的總體及軟件設(shè)計(jì)；確定PLC的型號(hào)規(guī)格;確定PLC各I/O元件；設(shè)計(jì)氣動(dòng)系統(tǒng)控制原理圖；確定各氣動(dòng)元件；設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)及變頻器的主電路及控制

5、電路原理圖；確定變頻器型號(hào)及各電氣元件；設(shè)計(jì)物料 分揀系統(tǒng)的單動(dòng)作手動(dòng)程序、單循環(huán)程序、自動(dòng)循環(huán)程序，故障報(bào)警和信號(hào)顯示 程序；上機(jī)調(diào)試程序；進(jìn)行成本估算。1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)分析分揀的物料都是規(guī)則的，而且是圓柱形，我們可以先把物料裝進(jìn)一個(gè)套筒，然后就讓它在重力的作用下一個(gè)一個(gè)的掉到輸送帶。在這個(gè)過(guò)程中需要設(shè)計(jì)一個(gè)上料機(jī)構(gòu)來(lái)完成這一步驟。接著物料到達(dá)輸送帶時(shí)，我們要把鐵、鋁、塑料（黃、藍(lán)色）物料進(jìn)行分揀，可以用各種傳感器來(lái)進(jìn)行分揀，這就需要設(shè)計(jì)一個(gè)分揀裝置。這兩個(gè)裝置可以用接觸器控制，也可以用PLC控制，考慮到接線方面的麻煩，決定用PLC來(lái)控制整個(gè)流程！21.4 設(shè)計(jì)任務(wù)要求該控制系統(tǒng)應(yīng)能使物料分

6、揀具有自動(dòng)循環(huán)、單循環(huán)、單動(dòng)作三種工作方式，且能使各種工作方式不相互發(fā)生沖突；應(yīng)能完成鐵料、鋁料、不同顏色的塑料分揀至不同料槽的控制要求；應(yīng)具有啟動(dòng)、預(yù)停、急停和計(jì)數(shù)功能；應(yīng)具有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、失壓保護(hù)等功能。應(yīng)確定具體的控制過(guò)程、 控制系統(tǒng)的總體及軟件設(shè)計(jì)； 確定 PLC 的型號(hào)規(guī)格；確定PLC各I/O元件；設(shè)計(jì)氣動(dòng)系統(tǒng)控制原理圖；確定各氣動(dòng)元件；設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)及變頻器的主電路及控制電路原理圖；確定變頻器型號(hào)及各電氣元件；設(shè)計(jì)物料分揀系統(tǒng)的單動(dòng)作手動(dòng)程序、單循環(huán)程序、自動(dòng)循環(huán)程序，故障報(bào)警和信號(hào)顯示程序；上機(jī)調(diào)試程序；進(jìn)行成本估算。1.5 設(shè)計(jì)任務(wù)分析分揀的物料都是規(guī)則的，而且是圓柱形，我們

7、可以先把物料裝進(jìn)一個(gè)套筒，然后就讓它在重力的作用下一個(gè)一個(gè)的掉到輸送帶。在這個(gè)過(guò)程中需要設(shè)計(jì)一個(gè)上料機(jī)構(gòu)來(lái)完成這一步驟。接著物料到達(dá)輸送帶時(shí)，我們要把鐵、鋁、塑料（黃、藍(lán)色）物料進(jìn)行分揀，可以用各種傳感器來(lái)進(jìn)行分揀，這就需要設(shè)計(jì)一個(gè)分揀裝置。這兩個(gè)裝置可以用接觸器控制，也可以用PLC控制，考慮到接線方面的麻煩，決定用PLC來(lái)控制整個(gè)流程！物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(3)警示燈：在設(shè)備停止時(shí)警示紅燈亮，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)警示綠燈亮，在無(wú)物料是警示黃燈亮。(4)儲(chǔ)料筒：用于存放直徑100mm的圓柱型工件，料筒側(cè)面有觀察槽。(5)安裝支架：用于安裝工件庫(kù)和氣缸。1.1.2 分揀裝置分揀裝置由輸

8、送帶、氣缸、各種傳感器、電動(dòng)機(jī)等部分組成，它的結(jié)構(gòu)圖如圖2.2所示圖2 .2 分揀裝置示意圖(1) SN:光電傳感器，當(dāng)有物料放入輸送帶時(shí)，給PLC 一個(gè)輸入信號(hào)。(2) SA:電感式傳感器，檢測(cè)鐵材料，檢測(cè)距離為 25mm(3) SB:電容傳感器，檢測(cè)鋁材料，檢測(cè)距離為25mm(4) SC:顏色傳感器，用于檢測(cè)非金屬的藍(lán)色物料，檢測(cè)距離為 38mm檢測(cè)距離可通過(guò)傳感器放大器的點(diǎn)位器調(diào)節(jié)。(5) SD:備用傳感器，用于檢測(cè)黃色塑料物料。(6) SBW氣缸縮回到位。(7) SFW 氣缸伸出到位(8) 1號(hào)料槽：用于放置鐵物料。(9) 2號(hào)料槽：用于放置鋁物料。(10) 3號(hào)料槽：用于放置藍(lán)色塑料

9、物料。(11) 4號(hào)料槽：用于放置黃色塑料物料。(12)皮帶輸送線：由三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，將物料輸送到相應(yīng)的位置(12) 三相異步電動(dòng)機(jī)：驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)帶傳動(dòng)，由變頻器控制。2.2 設(shè)計(jì)方案1 .上料機(jī)構(gòu)在復(fù)位完成后，按下“啟動(dòng)”按鈕，料筒光電傳感器檢測(cè)到有工件時(shí)，推料 氣缸將工件推出，推料氣缸縮回，若 3秒鐘后，料筒檢測(cè)光電傳感器仍未檢測(cè)到 工件，則說(shuō)明料筒內(nèi)無(wú)物料，這時(shí)警示燈黃燈閃爍，放入物料后黃燈熄滅；2 .分揀機(jī)構(gòu)當(dāng)入料口光電傳感器檢測(cè)到物料時(shí)，變頻器接收啟動(dòng)信號(hào)，三相異步電動(dòng)機(jī) 正轉(zhuǎn)運(yùn)行，皮帶開始輸送工件，當(dāng)料槽一到位檢測(cè)傳感器檢測(cè)到鐵物料時(shí)，推料 一號(hào)氣缸動(dòng)作，將鐵物料推入一號(hào)料槽；當(dāng)料

10、槽二檢測(cè)傳感器檢測(cè)到鋁物料時(shí)， 推料二氣缸動(dòng)作，將鋁物料推入二號(hào)料槽；當(dāng)檢測(cè)器檢測(cè)到藍(lán)色物料時(shí)，推料三 氣缸動(dòng)作，將藍(lán)色物料推入三號(hào)料槽；當(dāng)物料為黃色物料直接導(dǎo)入四號(hào)料槽，料 槽檢測(cè)傳感器檢測(cè)到有工件經(jīng)過(guò)，推料四氣缸動(dòng)作，將黃色物料推入料槽。5物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1） 8 ）1 號(hào)料槽：用于放置鐵物料。（2） 9 ）2 號(hào)料槽：用于放置鋁物料。（10） 3 號(hào)料槽：用于放置藍(lán)色塑料物料。（11） 4 號(hào)料槽：用于放置黃色塑料物料。（12） 12 ）皮帶輸送線：由三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，將物料輸送到相應(yīng)的位置。（13） 13 ）三相異步電動(dòng)機(jī)：驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)帶傳動(dòng)，由變頻器控制。2.

11、2 設(shè)計(jì)方案1. 上料機(jī)構(gòu)在復(fù)位完成后，按下“啟動(dòng)”按鈕，料筒光電傳感器檢測(cè)到有工件時(shí)，推料氣缸將工件推出，推料氣缸縮回，若3 秒鐘后，料筒檢測(cè)光電傳感器仍未檢測(cè)到工件，則說(shuō)明料筒內(nèi)無(wú)物料，這時(shí)警示燈黃燈閃爍，放入物料后黃燈熄滅；2. 分揀機(jī)構(gòu)當(dāng)入料口光電傳感器檢測(cè)到物料時(shí)，變頻器接收啟動(dòng)信號(hào)，三相異步電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行，皮帶開始輸送工件，當(dāng)料槽一到位檢測(cè)傳感器檢測(cè)到鐵物料時(shí)，推料一號(hào)氣缸動(dòng)作，將鐵物料推入一號(hào)料槽；當(dāng)料槽二檢測(cè)傳感器檢測(cè)到鋁物料時(shí)，推料二氣缸動(dòng)作，將鋁物料推入二號(hào)料槽；當(dāng)檢測(cè)器檢測(cè)到藍(lán)色物料時(shí)，推料三氣缸動(dòng)作，將藍(lán)色物料推入三號(hào)料槽；當(dāng)物料為黃色物料直接導(dǎo)入四號(hào)料槽，料槽檢測(cè)傳感

12、器檢測(cè)到有工件經(jīng)過(guò)，推料四氣缸動(dòng)作，將黃色物料推入料槽。5物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)表3-1 S7-200主要技術(shù)指標(biāo)特性CPU221CPU222CPU224CPU226外形尺寸90X80X6290X80X62120.5X80X62190X80X62本機(jī)I/O數(shù)字量6人/4出8人/6出14入/10出24入/16出擴(kuò)展模塊0個(gè)模塊2個(gè)模塊7個(gè)模塊7個(gè)模塊I/O映象區(qū)256 （128 入/128 出）西門子S7-200系列中CPU226 DC/DC/DC有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。所以選擇 CPU226DC/DC/DC 6ES7 216-2AD23-0XB8型號(hào)的 PLC作為自動(dòng)分揀

13、裝置所 用器件。3.2.2電動(dòng)機(jī)及變頻器的選取及工作原理1 .電動(dòng)機(jī)的工作原理電動(dòng)機(jī)（Motors）是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭 矩。電動(dòng)機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方 向和磁感線（磁場(chǎng)方向）方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流受力的作用，使 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。2 .電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)主要帶動(dòng)傳送帶，要想選擇合適的電動(dòng)機(jī)，必須考慮到傳送帶的工作壓力和輸送的速度。由于傳送帶上有四個(gè)傳感器，所以傳送帶上最多同時(shí)有五個(gè)3工件，假設(shè)都是鐵，已知工件的底面直徑為100mm局20mm,

14、密度7.9kg/m由已知條件可以計(jì)算傳送帶上物料的重量M=5xSxhxP=5x3.14X0.52 X0.02X7.9=0.62kg估計(jì)輸送帶總長(zhǎng) 4000mmi總重量50kg,所以輸送帶的工作壓力w =0.72 。F= (50+0.62 ) X10=506.2N假設(shè)輸送帶的速度 V=0.8m/s ,卷筒的直徑 D=100mm效率n確定工作機(jī)需要的功率Pw和卷筒的轉(zhuǎn)速n w_ F V 八 Pw=0.56kw1000nwnw60X1000V , =152.8r/min3.14D初定電機(jī)類型和轉(zhuǎn)速初估系統(tǒng)的總效率為0.8-0.9,需要電動(dòng)機(jī)功率為d = _PL=0.7 0.62kwn根據(jù)Ped P

15、d ,則可以選用的電機(jī)有 Y2-801-2、Y2-802-4、Y2-90S-6三種。以這三種方案做一比較見表3-1 ,綜合考慮到裝置各方面的因素，擬選用電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y-802-4 ,額定功率 Ped =0.75kw,轉(zhuǎn)速 nd =1390r/min.表3-2電機(jī)的型號(hào)與參數(shù)方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw渦裁轉(zhuǎn)速r/min電流效率1Y2-801-20.7528301.8752Y2-802-40.7513902.0733Y2-90S-60.759102.269電動(dòng)機(jī)的主電路圖電機(jī)的主電路由刀開關(guān)QS1、熱繼電器 QF1、交流接觸器 KM1變頻器組成,它的接線圖如圖 3.11.圖3.11 電機(jī)主電

16、路圖接線圖3.變頻器的選擇變頻器工作原理變頻器是把工頻電源 （50Hz或60Hz）變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻調(diào)速是通過(guò)改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。選擇變頻器的型號(hào)考慮到變頻器使用的功能以及各系列變頻器的特點(diǎn)，最終決定使用西門子MICROMASTER 44芯列的變頻器。他有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：引導(dǎo)調(diào)試簡(jiǎn)單模塊化結(jié)構(gòu)允許組

17、態(tài)的最大靈活性六個(gè)可編程的獨(dú)立數(shù)字量輸入兩個(gè)可量測(cè)的模擬量輸入（0V到10V,0mA到20mA）也可以被用作第 7個(gè)/第8個(gè)數(shù)字量輸入一個(gè)可編程模擬量輸出(0mA到20mA三個(gè)可編程繼電器輸出(30V DC/5A,阻性負(fù)載；250 V AC/2 A ,感性負(fù)載)因高脈沖頻率而獲得低噪音電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，可調(diào)節(jié)(如果必要，可降額運(yùn)行)。變頻器主要是用來(lái)控制輸送帶的電動(dòng)機(jī)，然而電動(dòng)機(jī)的功率是0.75kw,西門子MICROMASTER 44原列的變頻器工作白功率范圍是0.115kw,足夠安全，所以選用西門子MICROMASTER 44芯列變頻器。硬件連接1)三角形連接為：變頻器U、V、W端分別接入電機(jī)的U1

18、、VI、W1,電機(jī)端U1 接 W2,W1 接 V2,V1 接 U2圖3.12變頻器硬件端子圖2)變頻器控制端口連接為：端口 DIN1 (5)為正轉(zhuǎn)，端口 DIN2 (6)為反轉(zhuǎn), 端子公共端接入端子9 (OUTPUT,端子1 (10V)和端子2 (0V)給電位器供電，ANT1+(3)接電位計(jì)中間滑點(diǎn)，ANT1- (4)接電位計(jì)負(fù)極以及端子2 (0V)。3)變頻器連接為：L1、L2、L3分別接入三相電源的L1、L2、L3參數(shù)設(shè)置9物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）電動(dòng)機(jī)的參數(shù)設(shè)置表3-3電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置出廠值設(shè)置值說(shuō)明P00311設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)P001001快速調(diào)試P0100

19、00工作地區(qū)，功率 KW羨示，頻率 50HZP0304230380電動(dòng)機(jī)額定電壓 vP03053.250.8電動(dòng)機(jī)額定電流AP03070.750.2電動(dòng)機(jī)額定功率 KVP030800.8電動(dòng)機(jī)額定功率因素cosP03105050電動(dòng)機(jī)額定枷率 HZP031101400電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 r/min設(shè)置完成后，P0010設(shè)置為0,變頻器處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運(yùn)行2）模擬信號(hào)操作控制參數(shù)表3-4模擬信號(hào)操作控制參數(shù)參數(shù)設(shè)置出廠值設(shè)置值說(shuō)明P00312設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)P070022命令源選擇為端子排輸入P070111ON接通止轉(zhuǎn)，OFF停止P070212ON接通反轉(zhuǎn)，OFF停止P100022頻率設(shè)定值

20、選擇為模擬輸入P108000電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最低頻率P10825050電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最圖頻率電位器的選擇電位器的工作原理：首先在應(yīng)該選用正比例變化線性的電位器，這種電位器 的轉(zhuǎn)動(dòng)角度基本上跟電阻值的變化成正比例，這樣根據(jù)電阻器的分壓原理，就可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度大小轉(zhuǎn)變成電壓大小了。選擇的型號(hào)是LA42DWQ-22 10K。1 .2.3氣動(dòng)元件的選取及工作原理1.氣動(dòng)回路原理圖3.13 氣動(dòng)回路圖2 .氣源裝置由于氣路圖是并聯(lián)連接，所以只要計(jì)算出最大壓力就是氣源需要的壓力。氣動(dòng)系統(tǒng)裝置中，經(jīng)過(guò)分析，頂料氣缸需要的壓力最大，而且當(dāng)頂鐵物料時(shí)需要的壓力最大。假設(shè)料筒可以裝20個(gè)物料，已知工件的底面直徑為100

21、mm高20mm密度為7.9kg/m目。由已知條件可以計(jì)算出當(dāng)頂鐵物料時(shí)，料筒最底下的那塊鐵重量M=20SHP=20x3.14x0.5 后 x0.02x7.9=2.48kg經(jīng)查資料可知鐵與塑料的摩擦因數(shù)為0.25 ,所以要想物料不落下，氣缸所需要的頂力Fn,由力的平衡方程可得：u F n =mgFn =mg=9.92Nu考慮到各種元器件之間的摩擦，最終選擇需要的最大壓力必須大于9.92N o空壓機(jī)的選用是以氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)所需要的工作壓力和流量?jī)蓚€(gè)參數(shù)為依據(jù)，根據(jù)計(jì)算，可選用額定排氣壓力為0.71MPa的低壓空氣壓縮機(jī)。輸出流量根據(jù)整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣的需要，再加一定的備用余量，作為選擇空氣壓縮機(jī)

22、流量的依據(jù)。根據(jù)估算，選擇小型（流量 110m/min ）的空氣壓縮機(jī)。3 .執(zhí)行元件執(zhí)行元件主要是氣缸，選擇雙作用氣缸，亞德客品牌的普通型，型號(hào)為CDJ2B16-75-B。它的工作原理及特點(diǎn)是：壓縮空氣驅(qū)動(dòng)活塞沿軸線雙方向運(yùn)動(dòng)，活塞桿伸出和返回的伸出力和速度不相等，壓縮空氣消耗量也不相等。氣缸的負(fù)載是推動(dòng)工件，考慮到氣缸內(nèi)部存在一定的摩擦，所以氣缸理論輸出力為10N （略大9.92N）,經(jīng)過(guò)查資料啟動(dòng)傳動(dòng)與控制，可以確定缸徑 D=8mm壓力 P=0.2MPa圖3.14 雙作用氣缸4 .控制元件主要的控制元件是二位五通單電控電磁閥，選擇亞德客品牌，型號(hào)為 4V110-06 DC24,它的氣動(dòng)符

23、號(hào)圖如圖 3.15工作原理：1是進(jìn)氣管，2、4兩個(gè)是出 氣管，3、5兩個(gè)是排氣管。當(dāng)線圈通電時(shí)，閥工作在右閥位，進(jìn)氣由 1經(jīng)過(guò)閥從2出去，管4的氣經(jīng)閥從5排出；當(dāng)線圈掉電時(shí)，閥在彈簧的彈力作用下，閥工作在左閥位。圖3.15二位五通單電控制閥5 .輔助元件氣源調(diào)節(jié)裝置氣源調(diào)節(jié)裝置由過(guò)濾器、減壓閥和油霧器三部分組成，簡(jiǎn)稱為三聯(lián)件，他連 接圖如圖3.16。過(guò)濾器用于從壓縮空氣中進(jìn)一步除去水分和固體雜質(zhì)粒子等，減 壓閥用于將進(jìn)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需的壓力；油霧器可以把油滴噴射到壓縮空氣中，以 便對(duì)氣動(dòng)元件進(jìn)行潤(rùn)滑。選擇亞德客品牌，型號(hào)為AC2000圖3.16氣動(dòng)三聯(lián)件單向節(jié)流閥單向閥作用是只允許氣體沿一個(gè)方向

24、流到，反之則被截止。它的圖形符號(hào)如圖3.17所示，節(jié)流閥利用閥芯與閥口之間的縫隙大小來(lái)控制流量，縫隙越小節(jié)流出過(guò)流面積越小，通過(guò)流量就越少；縫隙越大，通過(guò)的流量就越大。單向閥與節(jié)流閥就組成了單向節(jié)流閥，它只適用于負(fù)載和溫度變化不大或速度穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合。選擇品牌為SMC型號(hào)是AS1201F-M5-04圖3.17單向節(jié)流閥13物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)142 出去，管 4 的氣經(jīng)閥從5 排出；當(dāng)線圈掉電時(shí)，閥在彈簧的彈力作用下，閥工作在左閥位。圖 3.15 二位五通單電控制閥5. 輔助元件氣源調(diào)節(jié)裝置氣源調(diào)節(jié)裝置由過(guò)濾器、減壓閥和油霧器三部分組成，簡(jiǎn)稱為三聯(lián)件，他連接圖如圖 3

25、.16 。過(guò)濾器用于從壓縮空氣中進(jìn)一步除去水分和固體雜質(zhì)粒子等，減壓閥用于將進(jìn)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需的壓力；油霧器可以把油滴噴射到壓縮空氣中，以便對(duì)氣動(dòng)元件進(jìn)行潤(rùn)滑。選擇亞德客品牌，型號(hào)為 AC2000圖 3.16 氣動(dòng)三聯(lián)件單向節(jié)流閥單向閥作用是只允許氣體沿一個(gè)方向流到，反之則被截止。它的圖形符號(hào)如圖 3.17 所示， 節(jié)流閥利用閥芯與閥口之間的縫隙大小來(lái)控制流量， 縫隙越小節(jié)流出過(guò)流面積越小，通過(guò)流量就越少；縫隙越大，通過(guò)的流量就越大。單向閥與節(jié)流閥就組成了單向節(jié)流閥，它只適用于負(fù)載和溫度變化不大或速度穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合。選擇品牌為 SMC型號(hào)是AS1201F-M5-04圖 3.17 單向節(jié)流閥

26、物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)17L圖3.20電感傳感器電容傳感器，電容式傳感器是將被測(cè)量（如尺寸、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種傳感器。其圖形符號(hào)如圖3.21所示。圖3.21 電容傳感器顏色傳感器，將物體顏色同前面已經(jīng)示教過(guò)的參考顏色進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)顏色的機(jī)器我們稱之為顏色傳感器。顏色傳感器是通過(guò)將物體顏色同前面已經(jīng)示教過(guò)的參考顏色進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)顏色，當(dāng)兩個(gè)顏色在一定的誤差范圍內(nèi)相吻合時(shí)，輸出檢測(cè)結(jié)果第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 I/O 分配表表4-1 I/O 分配表在舁 廳P地址注釋1I0.0啟動(dòng)按鈕2I0.1急停按鈕3I0.2停止按鈕4I0.3頂料氣缸伸出到位5I0.4頂料氣缸縮

27、回到位6I0.5擋料氣缸伸出到位7I0.6檔料氣缸縮回到位8I0.7氣缸一伸出到位9I1.0氣缸一縮回到位10I1.1氣缸二伸出到位11I1.2氣缸二縮回到位12I1.3氣缸三伸出到位13I1.4氣缸三縮回到位14I1.5氣缸四伸出到位15I1.6氣缸四縮回到位16I1.7缺料傳感器17I2.0下料傳感器續(xù)表18I2.1電感傳感器19I2.2電容傳感器20I2.3顏色傳感器21I2.4備用傳感器22Q0.0啟動(dòng)指示燈23Q0.1停止指示燈24Q0.2缺料指示燈25Q0.3(YA1)頂料氣缸26Q0.4(YA2)擋料氣缸27Q0.5(YA3)鐵物料)28Q0.6(YA4)鋁物料29Q0.7(YA

28、5)黃色物料30Q1.0(YA6)藍(lán)色物料31Q1.1(KM1)變頻器上電物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)214.2 接線圖tm 停止一都位的嶺惟 解鉆卵躺 挑氣螭目巡氣的一沖憫管 %上一焉亞伯 鈾二觸維 鈾二剃林 軸三觸. 鉞三輛皿10,100-010.?Q0.10埠止指示10,31Q0-2X一螂標(biāo)10.4OQ0.3N :之10.530.4指舟抬10,610.70(305QOS氣缸- 鈾二Q0.710.01M1L +L -T鉆鄴憫擊 力騰里惟|/辯惟感*叵巨 卜群踹及蟋傳踹區(qū)片 領(lǐng)域疆巨丘 露瑞旦白11.0 口 IL2 11.311.42MI：,1:11.611.7r.i12.212.

29、312,42M2L+Q1.0Qlil_4OCDJ m i：c黜24V圖4.1 PLC 硬件接線圖4.3軟件控制流程圖結(jié)束圖4.2軟件控制流程圖物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.4 順序控制功能圖Tsmo.1saolMUS0.4Q01QW0Q5I1J25112 IM IU圖4.3順序控制功能圖4.5 PLC控制程序I程序注釋網(wǎng)絡(luò)1 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題I開機(jī)進(jìn)入初蛤狀態(tài)SM0,1S0,2T HnC20I0.2SO.OII-S )1網(wǎng)絡(luò)2I初始狀態(tài)號(hào)工朔臺(tái)一S0.0SCR網(wǎng)絡(luò)3I選暮綠而啟動(dòng)條疏iaiosi2IIOD網(wǎng)絡(luò)4|選擇黃燈，料筒面料11.7S0,3I / I(SCRT)網(wǎng)絡(luò)S選擇紅燈，系統(tǒng)停

30、止S14（SCRT）網(wǎng)絡(luò)6初始狀態(tài)5口雄矛scre）阿弟7so.激態(tài)開蛤50 2 SCR網(wǎng)絡(luò)8I舞燈高起SMO.O物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2912.4S1 2弓匚RT)網(wǎng)絡(luò)27I so.湫態(tài)結(jié)果（5匚RE）網(wǎng)緒28回裾開始S0.7 5CR網(wǎng)絡(luò)29I氣ai一伸出一SMO.OQ0.5T I（）網(wǎng)絡(luò)30I選擇縮回氣缸一10.7111.0S1,3|1 $ |（SCRT）網(wǎng)絡(luò)31E砥確束一(SCRE)C )網(wǎng)駱34選擇縮回氣缸二一11,111.2S1,3II1 / |00網(wǎng)絡(luò)35S1.啾態(tài)結(jié)束(sure)網(wǎng)絡(luò)38選擇縮回氣缸三11.311.4S1.3(scbt)1.1狀態(tài)結(jié)束scre)()

31、選擇箍回氣缸四111.511.ES1.3(SCRT)S1.激態(tài)轉(zhuǎn)束0RE)網(wǎng)絡(luò)44 |01.園式態(tài)開始S1 3SCR-網(wǎng)絡(luò)45I刊1一到氣虹四縮回SMOOQ0l5T 1 ：）11 ij11.411.&SO. 2（SCHT）物料自動(dòng)分揀裝置的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第五章系統(tǒng)總成本估算5.1 系統(tǒng)使用的零部件表5-1 零件名單表序號(hào)名稱牌子型號(hào)數(shù)量單價(jià)/元總價(jià)/元1光電傳感器SICKCDD-11N NPN3個(gè)401202磁性傳感器OMDHONGHG12-10A12121443電感傳感器OMDHONPR18-8DN1個(gè)11114電容傳感器QWM衛(wèi)CM18-3008NA1個(gè)83835顏色傳感器1個(gè)505

32、06三相異步電動(dòng)機(jī)上海賢特Y-802-41臺(tái)3603607變頻器西門子MICROMASTER 4401臺(tái)173017308力開大1個(gè)3030上海德力西HD11F-100/389熱繼電器正泰JRS1-0925/Z5.5-8A1個(gè)161610接觸器正泰CJX2-1801 110/2201個(gè)414111可編程序控制器西門子6ES7216-2AD23-0XB81臺(tái)1780178012雙作用氣缸SMCCDJ2B16-75-B6個(gè)3018013警示燈LTA-2051個(gè)6363續(xù)表14二位五通電磁閥亞德客4V110-06 DC246個(gè)3018015單1可節(jié)流閥SMCAS1201F-M5-046個(gè)171021

33、6氣動(dòng)三聯(lián)件亞德客AC20001個(gè)262617電位器上海天逸LA42DWQ-22 10K1個(gè)32325.2 系統(tǒng)總開支根據(jù)上面的表 5-1可以計(jì)算出系統(tǒng)的總開支為4948元33第六章畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè) 計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的 單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)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(guò)這次畢業(yè) 設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)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(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。

34、通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我 才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)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)。總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)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(jué)。止匕外，還得出一個(gè)結(jié)論： 知識(shí)必須通過(guò)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)候才是真的學(xué)會(huì)了。在此要感謝我的指導(dǎo)老師陸老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在 設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教 等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。

35、在整個(gè) 設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力 的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手 使能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè) 設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲 和財(cái)富，使我終身受益。參考文獻(xiàn)1 .呂景泉.自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試。北京：中國(guó)鐵道出版社，20092 .王兆義等.變頻器應(yīng)用一一專業(yè)技能入門與精通。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20103 .孫承志等.西門子S7-200/300/400PLC 基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)。北京：機(jī)械工業(yè)出 版社，20094 .孫承志等.西門子PLC與變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用教程。北京：中國(guó)電力出 版社，20095 .王守城等。液壓元件及選用。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007