正文,燒結(jié)芯塊轉(zhuǎn)運(yùn)、暫存與自動(dòng)倒舟裝置(控制部分)

1、西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目 錄目 錄I摘 要IIAbstract11 引 言22 設(shè)計(jì)要求32.1 設(shè)計(jì)的具體要求33 設(shè)計(jì)方案的提出53.1 設(shè)計(jì)分析53.2 方案選定53.3 選擇方案的爭(zhēng)論64 方案設(shè)計(jì)與元件選型74.1 方案的設(shè)計(jì)74.2 動(dòng)作流程74.3 PLC及附屬模塊選型與設(shè)計(jì)94.4 電機(jī)控制104.5 氣壓控制124.6 傳感器選型134.7 指示燈及報(bào)警器選型144.8 轉(zhuǎn)換開關(guān)154.9 I/O口分配165 PLC程序設(shè)計(jì)205.1 程序設(shè)計(jì)思路205.2 行程控制設(shè)計(jì)225.3 自動(dòng)/人工控制設(shè)計(jì)285.4 關(guān)于系統(tǒng)存舟流程的控制設(shè)計(jì)295.5 取舟流程控制設(shè)計(jì)325.6

2、 倒舟控制流程設(shè)計(jì)366 觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)396.1 觸摸屏選擇及組態(tài)軟件簡(jiǎn)介396.2 組態(tài)畫面設(shè)計(jì)396.3 數(shù)據(jù)組態(tài)設(shè)計(jì)406.4 動(dòng)畫鏈接組態(tài)設(shè)計(jì)426.5 組態(tài)模擬仿真46結(jié) 論48總結(jié)與體會(huì)49致 謝50參考文獻(xiàn)51附錄1：PLC程序附錄2：電氣原理圖附錄3：順序流程圖附錄4：氣動(dòng)元件附錄5：觸摸屏仿真 摘 要本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)“燒結(jié)芯塊轉(zhuǎn)運(yùn)、暫存與自動(dòng)倒舟裝置”進(jìn)行控制部分的設(shè)計(jì)。期中此裝置主要滿足對(duì)燒結(jié)芯塊進(jìn)行一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)、暫時(shí)的存放、自動(dòng)的倒舟，這么一個(gè)過程。其中存狀態(tài)和取狀態(tài)，都需要滿足順序的存取。設(shè)計(jì)主要分為兩部分：第一：PLC程序的控制部分。我與此設(shè)計(jì)做機(jī)械部分的同學(xué)討論后了

3、解到關(guān)于此設(shè)計(jì)在我們大腦中的畫面感。首先我們這個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械部分是一共48個(gè)舟位，分成4層，每層12列。就像一面儲(chǔ)物墻一樣，在墻的最低層的兩端分別是一送入料的輥道和送出料的輥道。小車就在儲(chǔ)物墻的前面移動(dòng)，滿足上下、左右、內(nèi)外的移動(dòng)（就像笛卡爾坐標(biāo)系一樣）?？梢钥闯鲂≤嚨囊苿?dòng)可以模擬成笛卡爾坐標(biāo)系x軸、y軸、z軸。所以我們需要三個(gè)電機(jī)去控制每個(gè)軸上的移動(dòng)，且每個(gè)軸需要滿足正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)。對(duì)于送料與出料的輥道也需要兩個(gè)電機(jī)去帶動(dòng)（只需滿足正轉(zhuǎn)）。在倒舟中我們?cè)O(shè)計(jì)一系列氣動(dòng)裝置去完成相關(guān)動(dòng)作。當(dāng)鉬舟內(nèi)裝有料在出料口末端等待，我們一個(gè)安放一個(gè)推料氣筒裝置，用來推動(dòng)此鉬舟。把鉬舟推入一個(gè)倒舟平臺(tái)上的時(shí)候，在設(shè)計(jì)

4、一個(gè)加緊裝置，加緊鉬舟，然后倒舟平臺(tái)被另一個(gè)氣動(dòng)裝置頂致垂直的時(shí)候，在鉬舟里的料自然被倒入其相關(guān)的容器里。然后氣動(dòng)所有氣動(dòng)裝置復(fù)位，再人為的拿走鉬舟。第二：人機(jī)交互界面及觸摸屏的設(shè)計(jì)。在此設(shè)計(jì)里我們需要涉及到觸摸屏技術(shù)的支持，所以在這里我們的任務(wù)就是把以上的涉及的方案對(duì)應(yīng)的去設(shè)計(jì)一個(gè)匹配的觸摸屏系統(tǒng)。觸摸屏技術(shù)我們選擇西門子的wincc flexible 2008 技術(shù)去支持這一模塊。西門子的觸摸屏技術(shù)是基于WINce操作系統(tǒng)的。也是通過了WINDOWS的一個(gè)界面，而且顯示清晰可靠。在這里我們選擇MP 370 15" Touch 這個(gè)觸摸屏型號(hào)。人機(jī)交互界面為整個(gè)系統(tǒng)提供了一個(gè)良好的

5、操作平臺(tái)，也是未來發(fā)展的主要趨勢(shì)。以上兩者良好的匹配到一起，就可獲得比較優(yōu)質(zhì)的控制系統(tǒng)，此控制系統(tǒng)再與 “燒結(jié)芯塊轉(zhuǎn)運(yùn)、暫存與自動(dòng)倒舟裝置”相結(jié)合，就如魚得水的得到了一個(gè)完美的工程設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：自動(dòng)倒舟裝置、暫存、人機(jī)交互界面、觸摸屏 、PLC。1AbstractThe design is mainly for " sintered pellets transit , temporary inverted boat with automatic device" to control part of the design . This device is mainly mid

6、term meet the sintered pellets conduct a transit , temporary storage, automatically inverted boat , such a process. Which kept the state and take the state are required to meet the access order. Design is divided into two parts:First: the control part of the PLC program. I do the mechanical part wit

7、h this design discussion students learned about this sense of screen design in our brain. First, the mechanical part of our system is that a total of 48 boat bits , divided into four layers, each 12 . Is like a wall , like storage , at both ends of the wall are the lowest level of a material into th

8、e feed roller and sent the roller . In front of the storage wall of the car is moved up and down to meet the left and right , moving outside ( the same as Cartesian coordinates ) . As can be seen in the traveling trolley can be modeled as a Cartesian coordinate system x -axis , y -axis , z -axis . S

9、o we need three motors to control the movement of each axis , and the need to meet each axis forward reverse . For the feed roller with the material also requires two motors to drive ( just to satisfy forward ) . In the inverted boat , we design a series of pneumatic devices to complete the relevant

10、 action. When molybdenum boat built with material in the discharge port end of the wait , we placed a pusher pump a means for promoting this molybdenum boat .Second: the man-machine interface and touch-screen design. In this design, where we need to involve support for touch -screen technology , so

11、our task here is to involve more than one program corresponding to design a matching touch-screen system . Touch screen technology we have chosen Siemens wincc flexible 2008 technology to support this module. Siemens touch screen technology is based WINce operating system. WINDOWS also through an in

12、terface , and the display is clear and reliable. Here we choose MP 370 15 "Touch the touch screen models . Interactive interface provides a good platform for the entire system, is the main trend of future development.Both of the above good match together , you can get relatively high quality co

13、ntrol system, the control system and then with the " sintered pellets transit , temporary inverted boat with automatic device" combining it like a duck to get a perfect engineering design . Keywords: Automatic inverted boat equipment, Temporary, Man-machine interface,Touch screen, PLC11 引

14、言在20實(shí)際后期，我們世界中出現(xiàn)了微型的處理器，簡(jiǎn)稱微處理器。在這個(gè)微處理器的基礎(chǔ)上科學(xué)家們又引入了可編程的邏輯控制器，簡(jiǎn)稱可編程控制器。這樣是PLC獲得了運(yùn)算、數(shù)據(jù)的傳送以及處理問題等功能。這樣PLC（可編程控制器）的誕生真正意義上的去駕馭了現(xiàn)代工業(yè)的控制。在20實(shí)際后期PLC（可編程邏輯控制）開始飛速發(fā)展，在制造業(yè)和化工工業(yè)、航空航天、高新技術(shù)的領(lǐng)域PLC技術(shù)的到了全面的拓廣。電氣控制方面的技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在的水平已經(jīng)是一個(gè)相當(dāng)好的高度了。傳統(tǒng)的電氣方面的控制都是更多的取決于接觸器和繼電器的電路。本設(shè)計(jì)是用西門子的公司生產(chǎn)的PLC（可編程控制器）即S7-200作為此設(shè)計(jì)的中央處理器。在此運(yùn)用P

15、LC去駕馭這個(gè)設(shè)計(jì)，其主要考慮到PLC的優(yōu)點(diǎn)在此設(shè)計(jì)上的一個(gè)如魚得水的發(fā)揮。此設(shè)計(jì)中有較多的輸入輸出信號(hào)，而且這些信號(hào)大多都是數(shù)字信號(hào)即1或0的信號(hào)，而且考慮到PLC的計(jì)算的準(zhǔn)確、效率、可靠的這些優(yōu)點(diǎn)所以選擇可編程控制器的作為這個(gè)設(shè)計(jì)的中央處理裝置。我這個(gè)設(shè)計(jì)里還涉及到一個(gè)比較現(xiàn)代化的知識(shí)，就是關(guān)于觸摸屏方面的組態(tài)知識(shí)。由于我們這個(gè)設(shè)計(jì)里要求需要一個(gè)觸摸屏去操控整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作。所以觸摸屏在這個(gè)設(shè)計(jì)里非常重要。在此設(shè)計(jì)中我們接觸到的觸摸屏知識(shí)是關(guān)于Human Machine Interface方面的，其簡(jiǎn)稱是HMI，又稱為人機(jī)界面技術(shù)。它是用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或是工程成系統(tǒng)的一個(gè)橋梁。系統(tǒng)與用戶之間

16、的一系列信息的交換它是必不可少的。12 設(shè)計(jì)要求圖：1.1燒結(jié)芯塊轉(zhuǎn)運(yùn)、暫存與自 動(dòng)倒舟裝置（機(jī)械部分）如上圖1.1所示，整個(gè)裝舟裝置的容量為48舟，4層×12列。每個(gè)鉬舟的為尺寸為305×305×115，每個(gè)芯塊后共重53公斤，此裝置必須完成由芯塊順序轉(zhuǎn)運(yùn)和暫存、自動(dòng)倒舟的操作，利用小車去抓取鉬舟實(shí)現(xiàn)升降、尋位、存取等功能。2.1 設(shè)計(jì)的具體要求 芯塊轉(zhuǎn)運(yùn)與暫存裝置的存舟取舟可按兩種模式： 人工指令模式：芯塊轉(zhuǎn)運(yùn)與暫存裝置實(shí)現(xiàn)裝入燒結(jié)芯塊的鉬舟由人工指令按順序存放、順序取舟、自動(dòng)倒舟、出舟等功能。動(dòng)作方式如下：燒結(jié)爐出料口設(shè)一輥道臺(tái)來銜接燒結(jié)芯塊轉(zhuǎn)運(yùn)、暫存與自動(dòng)

17、倒舟裝置，當(dāng)有鉬舟從燒結(jié)爐出料口出料，進(jìn)入此裝置的入料輥道，設(shè)置開關(guān)判斷并開始自動(dòng)傳輸；人工在觸摸屏上選擇空舟位（編號(hào)1-48），鉬舟傳輸?shù)较鄳?yīng)位置后，如在第1層，直接進(jìn)入空舟位，如在2-4層，則抬升后進(jìn)入空舟位；舟位設(shè)置相應(yīng)的檢測(cè)開關(guān)，判斷有無(wú)存放鉬舟，存放有鉬舟，觸摸屏上則不能選擇該工位（即觸摸屏操作界面可顯示舟位狀態(tài)），同時(shí)在鉬舟傳輸通道還未進(jìn)入料架段前方設(shè)置檢測(cè)開關(guān)，鉬舟自動(dòng)傳輸?shù)皆撐恢?，人工還未及時(shí)選擇空舟位時(shí)，則停止傳輸并3聲光報(bào)警，提示人工盡快選擇。當(dāng)需要向自動(dòng)倒舟裝置供料時(shí)，人工在觸摸屏上選擇要取的鉬舟，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，將鉬舟從舟位取出并放置于傳輸通道上直至傳輸至自動(dòng)倒舟裝置進(jìn)

18、料口處。自動(dòng)模式： 當(dāng)燒結(jié)爐出料口的檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到有鉬舟送出時(shí)，檢測(cè)開關(guān)發(fā)信號(hào)自動(dòng)傳輸、自動(dòng)尋找空舟為、自動(dòng)存舟。取舟信號(hào)來自于倒舟裝置的位置是否為空，如倒舟裝置的鉬舟已取走，則檢測(cè)裝置發(fā)信號(hào)，自動(dòng)取舟，取舟時(shí)按先進(jìn)先出原則順序取舟。3 設(shè)計(jì)方案的提出 3.1 設(shè)計(jì)分析在設(shè)計(jì)中，一共有48個(gè)舟位，我們需要確定每個(gè)舟位的存取情況，在每個(gè)舟位需要確定它存在的位置，比如某位舟位存在于第多少列多少行。且在每個(gè)舟位我們需要得到舟位相關(guān)行程，這樣才能保證小車能移動(dòng)到準(zhǔn)確的位置。在上述我們知道得到這些相關(guān)量的是有和無(wú)的關(guān)系，即數(shù)字量1/0的關(guān)系所以在此次設(shè)計(jì)中把握好數(shù)字量的設(shè)計(jì)才是此設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。只要把握好了

19、這些數(shù)字量的控制，那么這個(gè)設(shè)計(jì)的就信手拈來。3.2 方案選定本次設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)字量的控制，不難想到選用控制器來實(shí)現(xiàn)控制，現(xiàn)擬了PLC可編程控制器控制、AT89C51單片機(jī)兩種應(yīng)對(duì)方案。第一個(gè)方案：我們打算的是用單片機(jī)去作為本次中央處理器。由于單片機(jī)是高集成的芯片。所以采用這種集成式的中央處理器可以減少很大的空間。對(duì)于單片機(jī)它具有一個(gè)隨機(jī)儲(chǔ)存器和只讀存儲(chǔ)器、多種輸入輸出的的終端系統(tǒng)。在許多方面單片機(jī)都可以很良好的去滿足此設(shè)計(jì)的需求。在當(dāng)今的工業(yè)發(fā)展中可能一些小系統(tǒng)可以用單片機(jī)去控制，但是在一個(gè)龐大的工業(yè)系統(tǒng)或是制造系統(tǒng)中單片機(jī)肯能不能滿足那么大的工作量。所以單片機(jī)的未來趨勢(shì)可能會(huì)慢慢的淡出我

20、們世界。第二種方案：可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。對(duì)于PLC 來講，它是當(dāng)今世界運(yùn)用的潮流。對(duì)他的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括邏輯的運(yùn)算功能，順序的控制功能，還有定時(shí)計(jì)算等等，這些方面都有很卓越的表現(xiàn)。當(dāng)然他的優(yōu)點(diǎn)不僅僅只有這些，他工作時(shí)其穩(wěn)定性也非常好，容易用戶自己去開發(fā)更多的功能，便于我們自己去維護(hù)他。而且驅(qū)動(dòng)能也不錯(cuò)，他的卓越對(duì)當(dāng)今的制造業(yè)和化工工業(yè)做出了很優(yōu)秀的貢獻(xiàn)。3.3 選擇方案的爭(zhēng)論由設(shè)計(jì)分析中得出我們需要把握好相關(guān)的數(shù)字量，即可掌握此設(shè)計(jì)的核心技巧。由于存放的舟位、需要的的相關(guān)行程比較多，輸入輸出的數(shù)字量共加起來可上百個(gè)。對(duì)于一般的單片

21、機(jī)不能滿足此設(shè)計(jì)需求。關(guān)于單片機(jī)和PLC他們都有不同的特點(diǎn)。對(duì)于單片機(jī)它具有一個(gè)隨機(jī)儲(chǔ)存器和只讀存儲(chǔ)器、多種輸入輸出的的終端系統(tǒng)。在許多方面單片機(jī)都可以很良好的去滿足此設(shè)計(jì)的需求。但是隨著世界先進(jìn)科技的迅速發(fā)展單片機(jī)可能在計(jì)算能力和控制能力上不及與PLC。意思就是說單片機(jī)過時(shí)了。在當(dāng)今的工業(yè)發(fā)展中可能一些小系統(tǒng)可以用單片機(jī)去控制，但是在一個(gè)龐大的工業(yè)系統(tǒng)或是制造系統(tǒng)中單片機(jī)肯能不能滿足那么大的工作量。所以單片機(jī)的未來趨勢(shì)可能會(huì)慢慢的淡出我們世界。對(duì)于PLC 來講，它是當(dāng)今世界運(yùn)用的潮流。對(duì)他的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括邏輯的運(yùn)算功能，順序的控制功能，還有定時(shí)計(jì)算等等，這些方面都有很卓越的表現(xiàn)。當(dāng)然他的優(yōu)點(diǎn)不

22、僅僅只有這些，他工作時(shí)其穩(wěn)定性也非常好，容易用戶自己去開發(fā)更多的功能，便于我們自己去維護(hù)他。而且驅(qū)動(dòng)能也不錯(cuò)，他的卓越對(duì)當(dāng)今的制造業(yè)和化工工業(yè)做出了很優(yōu)秀的貢獻(xiàn)。而且在我們這次設(shè)計(jì)中需要掌控很多的數(shù)字輸入輸出量，所以讓PLC作為此次設(shè)計(jì)的CPU可以說的如虎添翼。所以綜上了解到PLC（可編程控制器）比起單片機(jī)能夠更加容易的去駕馭本次設(shè)計(jì)的核心技術(shù)，我們最終選擇可編程控制器為我們的控制器。4 方案設(shè)計(jì)與元件選型4.1 方案的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)主要分為兩部分，第一：PLC的控制部分。第二人機(jī)交互界面及觸摸屏的設(shè)計(jì)。我與此設(shè)計(jì)做機(jī)械部分的同學(xué)討論后了解到關(guān)于此設(shè)計(jì)在我們大腦中的畫面感。首先一共48個(gè)舟位，分

23、成4層，每層12列。就像一面儲(chǔ)物墻一樣，在墻的最低層的兩端分別是一送入料的輥道和送出料的輥道。小車就在儲(chǔ)物墻的表面移動(dòng)，滿足上下、左右、內(nèi)外的移動(dòng)?？梢钥闯鲂≤嚨囊苿?dòng)可以模擬成笛卡爾坐標(biāo)系x軸、y軸、z軸。所以我們需要三個(gè)電機(jī)去控制每個(gè)軸上的移動(dòng)，且每個(gè)軸需要滿足正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)。對(duì)于送料與出料的輥道也需要兩個(gè)電機(jī)去帶動(dòng)（只需滿足正轉(zhuǎn)）。在倒舟中我們?cè)O(shè)計(jì)一系列氣動(dòng)裝置去完成相關(guān)動(dòng)作。當(dāng)鉬舟內(nèi)裝有料在出料口末端等待，我們一個(gè)安放一個(gè)退料氣筒裝置，用來推動(dòng)此鉬舟。把鉬舟推入一個(gè)倒舟平臺(tái)上的時(shí)候，在設(shè)計(jì)一個(gè)加緊裝置，加緊鉬舟，然后倒舟平臺(tái)被另一個(gè)氣動(dòng)裝置頂致垂直的時(shí)候，在鉬舟里的料自然被倒入其相關(guān)的容器里。

24、然后氣動(dòng)所有氣動(dòng)裝置復(fù)位，再人為的拿走鉬舟。關(guān)于觸摸的設(shè)計(jì)，我們選擇的是與西門子的觸摸屏配套組態(tài)軟件WinCC filexble 2008軟件，它可以方便對(duì)觸摸屏進(jìn)行組態(tài)。對(duì)于WinCC flexible這款由德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的在工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化優(yōu)秀產(chǎn)品，他的產(chǎn)生就是專門面向我們科技自動(dòng)化概念的一個(gè)HMI軟件。對(duì)于WinCC flexible這款軟件他所對(duì)應(yīng)的用于用戶界面組態(tài)操作以及監(jiān)視系統(tǒng)與設(shè)備的狀態(tài)，提供了一個(gè)非常好的而且對(duì)面向解決方案概念組態(tài)的技術(shù)支持。4.2 動(dòng)作流程本設(shè)計(jì)控制主要實(shí)現(xiàn)三個(gè)控制流程：存舟、取舟、倒舟。系統(tǒng)在存舟模式里，入料口裝有一光電式傳感器，用來感測(cè)送料口起始端是否

25、有鉬舟。如有檢測(cè)到有信號(hào)則表示有鉬舟送入，此時(shí)輥道電機(jī)開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鉬舟運(yùn)動(dòng)到輥道的末端的時(shí)候，在那里我們已經(jīng)安放了一光電式傳感器，當(dāng)此光電式傳感器檢測(cè)到信號(hào)后輥道電機(jī)停止，小車把鉬舟托起。小車把鉬舟托起后系統(tǒng)判斷存舟的位置，由于我們的儲(chǔ)存墻是一個(gè)4×12的貨架是結(jié)構(gòu)，所以我們需要安放12個(gè)行程傳感器用來計(jì)算鉬舟存儲(chǔ)的水平位置，儲(chǔ)存墻有4層我們也需要安放若干個(gè)傳感器用來計(jì)算鉬舟存儲(chǔ)的垂直位置。這樣小車就可以準(zhǔn)確的移動(dòng)到響應(yīng)的存儲(chǔ)位置的前方。當(dāng)小車移動(dòng)相應(yīng)的位置前方時(shí)，小車上擁有一個(gè)前后伸縮的托盤，可以把鉬舟往單個(gè)儲(chǔ)存單元里送入。在這里有個(gè)比較關(guān)鍵的技術(shù)要求，通過這個(gè)機(jī)械構(gòu)造的具體設(shè)計(jì)，

26、鉬舟被送入單個(gè)的存儲(chǔ)單元里。其實(shí)就是像叉車送貨一樣，先是把鉬舟在抓取到存儲(chǔ)單元面前輕輕往上臺(tái)一點(diǎn)，再往里面送入，送到合適的位置時(shí)，托盤往下降落，此時(shí)鉬舟自然而然的掛放在了存儲(chǔ)單元內(nèi)。這樣托盤在往外復(fù)原，小車回到原始位置。這樣就完成了一個(gè)鉬舟的存放。然后這個(gè)系統(tǒng)等待下一次指令。 對(duì)于此系統(tǒng)的取舟過程中，其相關(guān)流程原理大致相同。當(dāng)出料口檢測(cè)到鉬舟被移走或是出料口的傳感器沒有檢測(cè)到信號(hào)，這說明系統(tǒng)可以操作取指令。這時(shí)小車移動(dòng)到響應(yīng)的存儲(chǔ)單元前，在存儲(chǔ)單元靠下的地方停止，這時(shí)小車上的托盤看是往里深入，伸到里面響應(yīng)的位置時(shí)，小車輕輕往上抬起，把存放在存儲(chǔ)單元里的鉬舟抬起，然后托盤往外拉出，拉倒最外相應(yīng)的

27、位置在停止，這時(shí)小車開始運(yùn)動(dòng)。小車通過合理的移動(dòng)渠道，把鉬舟送到出料輥道的末端，然后輥道的傳感器檢測(cè)到信號(hào)，這時(shí)輥道的電機(jī)開始運(yùn)動(dòng)。把鉬舟送到出料輥道的末端那里也有一傳感器等待著他。圖4.1 倒舟裝置關(guān)于鉬舟倒舟過程如圖4.1：當(dāng)鉬舟來到出料口的末端時(shí)，輥道停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在輥道鉬舟的的一側(cè)有一個(gè)氣動(dòng)推桿把鉬舟推往倒舟平臺(tái)。倒舟平臺(tái)上有個(gè)加緊裝置，可以吧鉬舟與倒舟平臺(tái)固定在一起，倒舟平臺(tái)下方還有個(gè)斜置的氣動(dòng)裝置，當(dāng)鉬舟被加緊后氣動(dòng)裝置開始作用，可以把倒舟平臺(tái)推致90°，這樣鉬舟內(nèi)的料塊被倒出，然后通過人為的方式把鉬舟取走，所有氣動(dòng)單元恢復(fù)原來的位置。這樣整個(gè)倒舟過程完成，小車也回到起始位置

28、等待下一次的指令。4.3 PLC及附屬模塊選型與設(shè)計(jì)在現(xiàn)代工業(yè)控制中PLC中常用的品牌有西門子，歐姆龍，三菱等。在這里我們選擇的是西門子系列。我們知道西門子系列中S7-200的可編程控制器適用許多的行業(yè)中、許多的檢測(cè)場(chǎng)合、電氣自動(dòng)化等領(lǐng)域。西門子S7-200可編程控制器他的功能也很獨(dú)立，或者這樣說其他可以實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的控制功能。這樣一來西門子系列中S7-200也具有了萬(wàn)眾矚目的極高性價(jià)比。西門子系列中S7-200在電氣自動(dòng)化中有這重要的體現(xiàn)，它包括在我們的民用的電氣設(shè)備、環(huán)境的保護(hù)系統(tǒng)、制造業(yè)工程、電力電子、機(jī)械工程、等等都有著他優(yōu)秀的體現(xiàn)。我們?cè)诖嗽O(shè)計(jì)中需要操控一百多個(gè)輸入信號(hào)和幾十個(gè)輸出信

29、號(hào)，所以單一的一個(gè)PLC 是不能完成我們這個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作。所以我們要有附屬模塊的支持。關(guān)于我們應(yīng)該選在如何的可編程控制器和相應(yīng)的附屬拓展模塊，要看整個(gè)系統(tǒng)的具體要求與情況。以下就是相關(guān)可編程控制器常見型號(hào)和若干拓展模塊的相關(guān)型號(hào)。表4.1 西門子S7-200系列PLC有四種常見的規(guī)格及常用的I/O擴(kuò)展模塊S7-200 PLC類型CPU226(XM)CPU 224XPCPU 224CPU 222CPU221集成IO/DO24/1614/1014/108/66/4尺寸功耗196 x 80 x 6211 W140 x 80 x 628 W120 x 80 x 627 W90 x 80 x 625 W9

30、0 × 80 × 623 W可擴(kuò)展模塊7個(gè)模塊7個(gè)模塊7個(gè)模塊2個(gè)模塊不可擴(kuò)展程序編輯時(shí)儲(chǔ)存特性16384 bytes12288 bytes8192 bytes4096 bytes4096 bytes擴(kuò)展IO/DOIO/DO248點(diǎn)IO/DO168點(diǎn)IO/DO168點(diǎn)IO/DO78點(diǎn)不可擴(kuò)展接口2個(gè)RS-4862個(gè)RS-4861個(gè)RS-4851個(gè)RS-4851個(gè)RS-485表4.2 西門子S7-200系列PLC有四種常見的規(guī)格及常用的I/O擴(kuò)展模塊數(shù)字量模塊型號(hào)EM223EM222EM221輸入點(diǎn)數(shù)/點(diǎn)4/8/16/328/16/32輸出點(diǎn)數(shù)/點(diǎn)4/8/16/328/16/

31、32輸入電壓30V DC(最大)30V DC(最大)24V DC相關(guān)輸出電壓20.4V-22.8V DC或5V-30V DC 、5V-250V AC20.4V-22.8V DC 或20V-250V AC相關(guān)輸出類型DC輸出/繼電器輸出DC輸出/繼電器輸出電能消耗(+5V DC)/Ma40/100/1605030由于我們這個(gè)設(shè)計(jì)的輸入輸出比較多，為了滿足設(shè)計(jì)需求我們選擇的S7-200 CPU224xp系列，且擴(kuò)展模塊選擇的是兩個(gè)32DI的EM221，一個(gè)8DI/8DO的EM2234.4 電機(jī)控制通過與本設(shè)計(jì)做機(jī)械部分的同學(xué)商量，在設(shè)計(jì)中電機(jī)我們采用三相交流電機(jī)控制加上變頻器的控制。關(guān)于三相交流電

32、機(jī)與其變頻器連線方式如下： 圖4.2 此設(shè)計(jì)電機(jī)變頻器控制的原理圖關(guān)于變頻器的三相交流電輸入端接線方式，L1 L2 L3接入三相交流電。DIN1：用來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)控 DIN2：用來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)控制DIN3：用來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制 DIN4：用來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)控制RA： 變頻器電位器控制運(yùn)行頻率整個(gè)世界隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，催化了當(dāng)今電氣技術(shù)全新革命。變頻器調(diào)速逐漸的取代傳統(tǒng)調(diào)速，所以在以后的科技工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域變頻器調(diào)速將會(huì)逐漸成為主流。4.5 氣壓控制在設(shè)計(jì)里，主要是在倒舟裝置部分涉及到了相關(guān)氣動(dòng)系統(tǒng)。之前我們看到了氣動(dòng)裝置的模型，我們需要一個(gè)氣動(dòng)推桿、兩個(gè)加

33、緊氣動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)和一個(gè)支撐倒舟平臺(tái)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。首先我們來說明一下這個(gè)倒舟時(shí)的推桿，推桿只需滿足一個(gè)向前退和復(fù)位。然后就鉬舟的加緊機(jī)構(gòu)，需要滿足加緊和復(fù)位。最后就是倒舟平臺(tái)下方的氣動(dòng)支撐裝置，需要滿足往上推，和復(fù)位。綜上我們得到每個(gè)環(huán)節(jié)的氣動(dòng)裝置都需要滿足單一的執(zhí)行和復(fù)位，所以我們可以考慮都選用O型的三位四通電磁換向閥和一執(zhí)行氣缸來實(shí)現(xiàn)。如圖為三位四通換向閥的幾種狀態(tài)。圖4.3 O型的三位四通電磁換向閥靜態(tài)4.6 傳感器選型對(duì)于傳感器的選擇，由于在這個(gè)設(shè)計(jì)中我們要操控許多的數(shù)字信號(hào)，期中就壓操控四十八個(gè)舟位的感測(cè)、倒舟平臺(tái)、料斗的感測(cè)。而且還要考慮到傳感器的實(shí)用性和可靠性，所以我們這里選擇光電

34、式的傳感器。以下就是關(guān)于傳感器的優(yōu)點(diǎn)和廣泛性。我知道的傳感器種類還是比較多的，對(duì)于光電式傳感器他的特點(diǎn)比較符合我們這次設(shè)計(jì)的需求。在精度、反應(yīng)速度、還有一些接觸的形式以及可靠的性能都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。光電傳感器的的內(nèi)部結(jié)果還是不復(fù)雜，他的工作形式比較靈活與多樣。這樣一來，光電傳感器在工業(yè)、制造、化工、工程自動(dòng)化裝置、仿生機(jī)器檢測(cè)等領(lǐng)域中有廣泛的運(yùn)用。對(duì)于光電傳感器從原理上講可以分為以下兩種。第一種是有源光電傳感器，此類傳感器無(wú)需任何電源便能有被測(cè)對(duì)象產(chǎn)生電信號(hào)。第二者是無(wú)源光電傳感器不能直接轉(zhuǎn)換能量，但它能控制從另一輸入端輸入的能量對(duì)某個(gè)對(duì)象或過程的特定特性轉(zhuǎn)換成相關(guān)量的工作。圖4.6 光電接近開

35、關(guān)在這里由于我們需要的感測(cè)信號(hào)比較多，對(duì)于設(shè)計(jì)里的48個(gè)鉬舟、輥道始末端等的光電傳感接近開關(guān)我們選擇的是中國(guó)滬工集團(tuán)光電開關(guān)，它是屬于無(wú)源光電傳感器，關(guān)于它的有關(guān)參數(shù)如表4.3：表4.3 IMB5-M18光電式接近開關(guān)參數(shù)表生產(chǎn)品牌中國(guó)滬工集團(tuán)產(chǎn)品型號(hào)E3F-8DN1-8L工作頻率1000HZ額定電壓15-30V額定電流400MA檢測(cè)距離6MM（不透明物體）對(duì)小車行程以及平臺(tái)行程的檢測(cè)，我們選擇的是行程開關(guān)，小車橫向行程檢測(cè)開關(guān)我們選擇的是XL10-41，XL10-41帶有叉形操動(dòng)臂，用于速度不大的平移機(jī)構(gòu)。而平臺(tái)的行程檢測(cè)我們選擇的是XL-31，XL10-31帶有平衡重錘的荷重桿杵狀的操作動(dòng)

36、臂，用于限制提升機(jī)構(gòu)的行程。4.7 指示燈及報(bào)警器選型為了更為方便的去觀察我們整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。我們肯定需要一些指示燈或報(bào)警裝置，來提示或者告訴我們操作系統(tǒng)的狀態(tài)信息。我們需要得到電源顯示狀態(tài)，需要一個(gè)聲光報(bào)警器，還有需要提示自動(dòng)還是手動(dòng)的模式，最后需要系統(tǒng)報(bào)警裝置，用來反映系統(tǒng)舟位是否存在空或者滿的報(bào)警。這個(gè)設(shè)計(jì)中指示燈的選擇是德力西LD11系列的CD16-20D指示燈。關(guān)于它的產(chǎn)品規(guī)格如下表4.4所示：表4.4德力西LD11品牌/型號(hào)：CD16-20D類型：LED信號(hào)燈燈頭型號(hào)：YUAN額定功率：50（W）W顏色：綠色額定電壓：220（V）V長(zhǎng)度：100（mm）mm產(chǎn)品描述適用于交流50

37、Hz(60Hz)，額定電壓至380V及以下，直流額定電壓至220V及以下電氣線路中作為指揮信號(hào)，事故信號(hào)及其它指示信號(hào)之用技術(shù)參數(shù)額定工作電壓(Ue):6380V額定工作電流(Ie):50mA本系列指示燈適用于小型家用電器，電冰箱，冰柜，電焊機(jī)，發(fā)電機(jī)，醫(yī)療器材電氣線路中作各種燈光指示信號(hào) 、信號(hào)的預(yù)告、事故信號(hào)之用，該產(chǎn)品省電節(jié)能，新穎的造型、清晰的發(fā)光部位，使用壽命長(zhǎng)。發(fā)光顏色：紅色、綠色、黃色、藍(lán)色、白色。工作電壓；6伏特，12伏特，24伏特，110伏特，230伏特，400伏特。關(guān)于此塑料件外觀顏色有：紅色，黃色，綠色，藍(lán)色，透明的等等。額定溫度；T125。為了更為方便的去觀察我們整個(gè)系

38、統(tǒng)的工作狀態(tài)。我們肯定需要一些指示燈或報(bào)警裝置，來提示或者告訴我們操作者系統(tǒng)的狀態(tài)信息。所以我們要得到電源顯示狀態(tài)，需要一個(gè)聲光報(bào)的警器，還有需要提示自動(dòng)還是手動(dòng)的模式，最后需要系統(tǒng)報(bào)警裝置，用來反映系統(tǒng)舟位是否存在空或者滿的報(bào)警。其中在整個(gè)設(shè)計(jì)中我們還好需要聲光的一個(gè)提示信息，由于聲光報(bào)警的裝置是直接用PLC驅(qū)動(dòng)的所以，在這里我們選的是正品天冠牌的TGSG-LCY23機(jī)電一體化聲光報(bào)警器。密封性能好 防水防塵 8種聲音選一種默認(rèn)警迪聲。如下圖4.5為聲光一體式警示燈規(guī)格表。表4.5 聲光一體式警示燈規(guī)格表項(xiàng)次代號(hào)說明發(fā)光形式L常亮F閃亮S轉(zhuǎn)亮發(fā)聲形式I間斷C連續(xù)無(wú)標(biāo)識(shí)無(wú)發(fā)聲顏色r紅g綠y黃b

39、藍(lán)w白電壓23DC/AC 24V26DC/AC 110V31DC/AC 220V4.8 轉(zhuǎn)換開關(guān)在設(shè)計(jì)中我們需要一個(gè)轉(zhuǎn)換的開關(guān)，在這里我們選擇萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)。 在這里我們選擇LW66-1.5-25C萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)。圖4.6萬(wàn)能選擇式開關(guān)一個(gè)是用于自動(dòng)模式和人工指令模式切換開關(guān)，我們選擇的是XB2BD53C 三檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)，產(chǎn)品部分參數(shù)如表4.6所示：表4.6 施耐德手柄開關(guān)規(guī)格表品牌杭州成德電器有限公司型號(hào)LW66-10-25C工作電壓AC24-AC380V過載電流1.5A壽命12000次產(chǎn)品認(rèn)證CCC選擇角度90°主要用途標(biāo)準(zhǔn)手柄選擇開關(guān)4.9 I/O口分配關(guān)于PLC 編程的相關(guān)輸入輸出

40、口的定義如下表所示：表4.7 輸出口分配表I/O端口說明備注Q0.0端口系統(tǒng)漫/空?qǐng)?bào)警Q0.1端口手動(dòng)操作模式Q0.2端口1號(hào)輥道電機(jī)正轉(zhuǎn)出料口電機(jī)Q0.3端口小車左行運(yùn)動(dòng)電機(jī)信號(hào)小車向左運(yùn)動(dòng)Q0.4端口小車右行運(yùn)動(dòng)電機(jī)信號(hào)小車向右運(yùn)動(dòng)Q0.5端口平臺(tái)上行運(yùn)動(dòng)電機(jī)信號(hào)平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)Q0.6端口平臺(tái)下行運(yùn)動(dòng)電機(jī)信號(hào)平臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)Q0.7端口托盤內(nèi)行運(yùn)動(dòng)電機(jī)信號(hào)托盤向內(nèi)運(yùn)動(dòng)Q1.0端口托盤外行運(yùn)動(dòng)電機(jī)信號(hào)托盤向外運(yùn)動(dòng)Q1.1端口2號(hào)輥道電機(jī)正轉(zhuǎn)推料口電機(jī)Q2.0端口氣動(dòng)推桿執(zhí)行推料Q2.1端口氣動(dòng)推桿復(fù)位復(fù)位Q2.2端口夾緊氣動(dòng)裝置執(zhí)行加緊鉬舟Q2.3端口夾緊氣動(dòng)裝置復(fù)位夾緊氣動(dòng)裝置釋放Q2.4端口氣

41、動(dòng)傾倒裝置執(zhí)行傾倒鉬舟中的料塊Q2.5端口氣動(dòng)傾倒裝置復(fù)位氣動(dòng)傾倒裝復(fù)位Q2.6端口限位報(bào)警表4.7 輸入口分配表端口說明備注I0.0端口停止或啟動(dòng)I0.1端口自動(dòng)指令模式I0.2端口手動(dòng)指令模式I0.3端口送入料輥道始端檢測(cè)I0.4端口送入料輥道末端檢測(cè)I0.5端口送出料輥道始端檢測(cè)I0.6端口送出料輥道末端檢測(cè)I0.7端口倒舟平臺(tái)檢測(cè)I1.0端口料斗有無(wú)料的檢測(cè)I1.1端口小車左極限位置I1.2端口小車有極限位置I2.0端口1號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)1舟位料塊的有無(wú)I2.1端口2號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)2舟位料塊的有無(wú)I2.2端口3號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)3舟位料塊的有無(wú)I2.3端口4號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)4舟

42、位料塊的有無(wú)I2.4端口5號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)5舟位料塊的有無(wú)I2.5端口6號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)6舟位料塊的有無(wú)I2.6端口7號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)7舟位料塊的有無(wú)I2.7端口8號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)8舟位料塊的有無(wú)I3.0端口9號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)9舟位料塊的有無(wú)I3.1端口10號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)10舟位料塊的有無(wú)I3.2端口11號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)11舟位料塊的有無(wú)I3.3端口12號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)12舟位料塊的有無(wú)I3.4端口13號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)13舟位料塊的有無(wú)I3.5端口14號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)14舟位料塊的有無(wú)I3.6端口15號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)15舟位料塊的有無(wú)I3.7端口16號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)1

43、6舟位料塊的有無(wú)I4.0端口17號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)17舟位料塊的有無(wú)I4.1端口18號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)18舟位料塊的有無(wú)I4.2端口19號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)19舟位料塊的有無(wú)I4.3端口20號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)20舟位料塊的有無(wú)I4.4端口21號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)21舟位料塊的有無(wú)I4.5端口22號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)22舟位料塊的有無(wú)I4.6端口23號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)23舟位料塊的有無(wú)I4.7端口24號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)24舟位料塊的有無(wú)I5.0端口25號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)25舟位料塊的有無(wú)I5.1端口26號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)26舟位料塊的有無(wú)I5.2端口27號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)27舟位料塊的有無(wú)I5.3端口

44、28號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)28舟位料塊的有無(wú)I5.4端口29號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)29舟位料塊的有無(wú)I5.5端口30號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)30舟位料塊的有無(wú)I5.6端口31號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)31舟位料塊的有無(wú)I5.7端口32號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)32舟位料塊的有無(wú)I6.0端口33號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)33舟位料塊的有無(wú)I6.1端口34號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)34舟位料塊的有無(wú)I6.2端口35號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)35舟位料塊的有無(wú)I6.3端口36號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)36舟位料塊的有無(wú)I6.4端口37號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)37舟位料塊的有無(wú)I6.5端口38號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)38舟位料塊的有無(wú)I6.6端口39號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)39舟

45、位料塊的有無(wú)I6.7端口40號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)40舟位料塊的有無(wú)I7.0端口41號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)41舟位料塊的有無(wú)I7.1端口42號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)42舟位料塊的有無(wú)I7.2端口43號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)43舟位料塊的有無(wú)I7.3端口44號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)44舟位料塊的有無(wú)I7.4端口45號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)45舟位料塊的有無(wú)I7.5端口46號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)46舟位料塊的有無(wú)I7.6端口47號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)47舟位料塊的有無(wú)I7.7端口48號(hào)存儲(chǔ)舟位檢測(cè)檢測(cè)48舟位料塊的有無(wú)I8.0端口小車行程檢測(cè)1I8.1端口小車行程檢測(cè)2I8.2端口小車行程檢測(cè)3I8.3端口小車行程檢測(cè)4I8.4端口小車

46、行程檢測(cè)5I8.5端口小車行程檢測(cè)6I8.6端口小車行程檢測(cè)7I8.7端口小車行程檢測(cè)8I9.0端口小車行程檢測(cè)9I9.1端口小車行程檢測(cè)10I9.2端口小車行程檢測(cè)11I9.3端口小車行程檢測(cè)12I9.4端口平臺(tái)行程檢測(cè)1I9.5端口平臺(tái)行程檢測(cè)2I9.6端口平臺(tái)行程檢測(cè)3I9.7端口平臺(tái)行程檢測(cè)4I10.0端口平臺(tái)行程檢測(cè)5I10.1端口平臺(tái)行程檢測(cè)6I10.2端口平臺(tái)行程檢測(cè)7I10.3端口平臺(tái)行程檢測(cè)8I10.4端口平臺(tái)行程檢測(cè)9I10.5端口平臺(tái)內(nèi)行程檢測(cè)I10.6端口平臺(tái)外行程檢測(cè)5 PLC程序設(shè)計(jì)5.1 程序設(shè)計(jì)思路由于我們此次的設(shè)計(jì)動(dòng)作行為比較多，所以對(duì)于傳統(tǒng)PLC編程思路無(wú)法

47、駕馭我們?cè)O(shè)計(jì)里那些動(dòng)作要求，且在設(shè)計(jì)的要求中需要涉及到兩種模式（自動(dòng)/手動(dòng)），和控制模塊比較多（存舟模塊、取舟模塊、倒舟模塊），所以我們采用順尋控制指令來設(shè)計(jì)我們此次PLC的程序。圖5.1 系統(tǒng)執(zhí)行過程框圖在圖5.1中我們可以看到整個(gè)系統(tǒng)工作過程，主要分為兩個(gè)方向，第一個(gè)是手動(dòng)，第二個(gè)是自動(dòng)?？梢粤私獾讲还苁鞘謩?dòng)還是自動(dòng)有他們的工作模式都是一樣的。由于存取模式和倒舟模式只有一個(gè)自動(dòng)手動(dòng)之分，所以我們可以在上圖的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化我們的編程思路，可以將手動(dòng)/自動(dòng)融合在一起。存取模式以及倒舟模式融合在一起得到了以下的圖5.2.圖5.2 簡(jiǎn)化框圖因此，本次設(shè)計(jì)的PLC程序設(shè)計(jì)部分可以分為四大部分： 人工/自

48、動(dòng)模式控制 取舟流程控制 存舟流程控制 倒舟流程控制5.2 行程控制設(shè)計(jì)在這設(shè)計(jì)中我們必須知道一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，也是一個(gè)非常重要的理念，就是我們要計(jì)算出我們想要存的位置或是取的位置。這樣小車系統(tǒng)才能準(zhǔn)確的移動(dòng)到想要的位置去執(zhí)行存取操作。那好我們就來思考怎么實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)算出應(yīng)該操作的舟位位置。小車、托盤平臺(tái)進(jìn)行行程的控制。我們的一個(gè)思想是通過光電傳感器去感測(cè)獲得小車以及平臺(tái)和托盤的具體位置，然后計(jì)算出我們應(yīng)該存或者取舟的位置計(jì)算出小車系統(tǒng)的應(yīng)該移動(dòng)的位置。這兩個(gè)位置一定精確無(wú)誤的匹配之后才能計(jì)算成功。同時(shí)我們要滿足順序的存取舟位的要求，我們具體的方案如下：我們先計(jì)算存取舟位控制，我們共有48個(gè)舟位，

49、每個(gè)舟位都有一個(gè)光電傳感器，他是反應(yīng)此舟位的鉬舟有無(wú)的狀態(tài)，如果此舟位有舟那么就反回的值就是“1”，如果里面沒有舟位那么返回的值就是“0”。這樣我們可以很清楚的知道48個(gè)舟位那些有舟那些無(wú)舟了。為了滿足順序的操作或是存取的原則，在這里對(duì)每個(gè)鉬舟舟位進(jìn)行位置號(hào)碼的編輯，如表5.1所示：表5.1 舟位編號(hào)表45位41位37位33位29位25位21位17位13位9位5位1位46位42位38位34位30位26位22位18位14位10位6位2位47位43位39位35位31位27位23位19位15位11位7位3位48位44位40位36位32位28位24位20位16位12位8位4位每個(gè)舟位的號(hào)碼編輯好了之后

50、，要實(shí)現(xiàn)順序存舟，順序取舟，先進(jìn)先出的游戲規(guī)則，我們?cè)O(shè)計(jì)是按照如下的一個(gè)循環(huán)流程去實(shí)現(xiàn)的：1位2位3位4位5位47位48位1位2位3位4位這樣的一個(gè)次序進(jìn)行存舟，取舟也是按照：1位2位3位4位5位47位48位1位2位3位4位在以上的以后游戲規(guī)則設(shè)定好了之后，我們需要假定一種工作存取的狀態(tài)如表5.2所示：表5.2 舟位暫時(shí)狀態(tài)表45位41位37位33位29位25位21位17位13位9位5位1位46位42位38位34位30位26位22位18位14位10位6位2位47位43位39位35位31位27位23位19位15位11位7位3位48位44位40位36位32位28位24位20位16位12為8位4位（

51、有灰色底紋就是表示此位置是有鉬舟存在的，無(wú)灰色底紋就是表示該處無(wú)鉬舟）我們來分析假如我們要存舟，就應(yīng)該存入第三十號(hào)舟位，假如要取舟就該取十一的舟位位置。那么算法如下的一個(gè)PLC 程序可以提現(xiàn)。第一：我們來分析當(dāng)要存的時(shí)候的情況。圖5.3 存舟舟位運(yùn)算他的意義在于當(dāng)我們檢測(cè)到當(dāng)前舟位沒有舟存入的時(shí)候而且前一個(gè)舟位有舟被存入，那么這個(gè)時(shí)候相應(yīng)的中間繼電器開始是得電。（具體的中間繼電器以及輸出的信號(hào)參考I/O明細(xì)），這樣我們可以知道此舟位就是存的位置。第二：我們來分析當(dāng)要取的時(shí)候的情況。圖5.4 取舟舟位運(yùn)算同理在當(dāng)我們檢測(cè)到當(dāng)前舟位有舟存入的時(shí)候而且前一個(gè)舟位沒有舟被存入，那么這個(gè)時(shí)候相應(yīng)的中間繼

52、電器開始是得電。（具體的中間繼電器以及輸出的信號(hào)參考I/O明細(xì)），這樣我們可以知道此舟位就是取的位置。第三：小車行程控制量的運(yùn)算。小車系統(tǒng)包括：小車、托盤、平臺(tái)。在上面我們得到了一個(gè)具體要去操作的位置，假設(shè)是11號(hào)舟位我們要對(duì)它進(jìn)行取操作。那么M3.2都置“1”，可以得到M9.6置“1”這樣就可知道小車該移動(dòng)到第二層，也可以得到M8.2置“1”，可以得到小車移動(dòng)到第三列。我就得到了小車該移動(dòng)的準(zhǔn)確位置。同理，可以算出我們也可算出每層每列小車移動(dòng)到的舟位。第二層第三列 圖5.5 小車行程運(yùn)算那小車怎么去呢？如下PLC程序可以知道。 圖5.6小車橫向移動(dòng)小車向坐移動(dòng)，知道觸碰到相應(yīng)的行程開關(guān)，這時(shí)

53、行程量與位置量進(jìn)行“與”計(jì)算小車就停止往左移動(dòng)，此時(shí)他的位置就是應(yīng)該到達(dá)的位置?，F(xiàn)在程序跳轉(zhuǎn)垂直移動(dòng)的模塊中。圖5.7小車垂直移動(dòng)小車跳轉(zhuǎn)到模塊S1.1后電機(jī)開始向上移動(dòng)，移動(dòng)到哪里呢？如上面程序可得到，小車一直往上移動(dòng)，知道碰觸到相應(yīng)的行程開關(guān)。這是行程開關(guān)與位置量進(jìn)行“與”計(jì)算，小車停止。此時(shí)的位置就是小車應(yīng)該移動(dòng)的位置，也是應(yīng)該操作位置的前方。之后就該進(jìn)行托盤的伸入取出鉬舟的操作。5.3 自動(dòng)/人工控制設(shè)計(jì)手動(dòng)模式和自動(dòng)模式的控制設(shè)計(jì)的存舟過程中，首先將鉬舟運(yùn)送到入料口輥道的末端，之后再執(zhí)行舟位檢測(cè)，當(dāng)存舟是舟位全部裝滿后報(bào)警，如果沒有報(bào)警，則進(jìn)行舟位運(yùn)算，算出舟位后判斷是人工指令模式還是全自動(dòng)模式，若為自動(dòng)模式，則進(jìn)行行程控制量M8.0-M9.3的運(yùn)算，若為人工指令模式，那么就提示人工選擇報(bào)警，直到人工做出操作后，則算出行程控制量后進(jìn)行行程控制量M8.0-M9.3的運(yùn)算，運(yùn)算后方才進(jìn)行存舟操作。手動(dòng)模式和自動(dòng)模式的控制設(shè)計(jì)的取舟過程中，當(dāng)取舟時(shí)舟位全部為空時(shí)報(bào)警，如果沒有報(bào)警，則進(jìn)行取舟操作。按照這樣的思路，這一部風(fēng)的設(shè)計(jì)順序梯形圖圖5.9 人工/自動(dòng)控制順序梯形圖其中相關(guān)的PLC對(duì)應(yīng)的中間繼電器去如下：M0.0定義為取舟模式，M0.1定義為存舟模式M0.2定義為位自動(dòng)模式，M0.3定義為為人工指令M0.4定義為為觸摸屏控制量S0.0定