生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

..學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生：學(xué)生學(xué)號(hào)：院〔系〕：年級(jí)專業(yè)：指導(dǎo)教師：助理指導(dǎo)教師：二〇一三年五月..摘要在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中時(shí)常需要對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)展包裝和計(jì)數(shù)，如果這么多繁雜的工作都完全由人工去完成的話不僅效率低下，而且勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，不能夠滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要。本文主要對(duì)生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱的PLC控制系統(tǒng)進(jìn)展了細(xì)密的科學(xué)研究。此系統(tǒng)擁有有兩個(gè)傳送帶，即生產(chǎn)產(chǎn)品傳送帶和包裝箱傳送帶。產(chǎn)品傳送帶將生產(chǎn)產(chǎn)品從生產(chǎn)車間流水線傳送到包裝箱，當(dāng)某一刻生產(chǎn)產(chǎn)品被送到傳送帶的末端時(shí)，就會(huì)自動(dòng)地進(jìn)入包裝箱中，并由另一個(gè)傳感器將其轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)脈沖。包裝箱傳送帶那么用來(lái)傳第產(chǎn)品包裝箱，其作用就是把已經(jīng)裝滿了的包裝箱運(yùn)走，并用另外一只空箱來(lái)代替。為了使傳送過(guò)來(lái)的空箱剛好對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)品傳送帶的末端，使產(chǎn)品準(zhǔn)確落入空箱中，因此在包裝箱的傳送帶中間裝有一個(gè)光電傳感器，用來(lái)檢測(cè)空箱是否按照正確的方式傳送到位。此控制系統(tǒng)具有本錢低、精度高、故障率低、抗干擾能力強(qiáng)、操作維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，具有優(yōu)良的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng),生產(chǎn),自動(dòng),設(shè)計(jì)..ABSTRACTOftenneedtocarryoutcountingandpackageontheproductinthemercialrunbeingmodernized,notonlytheinefficient,moreoverintensityoflabourworkingfromthewordsthatthemanpoweracplishesiftheseareplicatedandoverloadedisbig,thechildbirthbeingunfittobemodernizedneeds.DetailedresearchthemainbodyofabookhasbeencarriedoutonthePLCnavarenchasingowingtoproductionlineautomationmainly.Besystem'sturntohavetwoconveyerbelts,bepackageboxconveyerbeltandproductconveyerbelt.Thepackageboxconveyerbeltisusedtodelivertheproductpackagebox,whosefunctionisthatthepackageboxluckalreadyfillingtofullisleaked,isusesonetoreplacetoeemptyspaceboxand.Endbeingtomaketheemptyspaceboxaimattheproductconveyerbeltfitly,justthedrop-inpackageboxishitbythemessengerproduct,beforepackageboxconveyerbeltcentreinstallonephotoelectricitysensor,inordertocheckifpackageboxarriveataplace.Andtheproductconveyerbelttransmitsaproductfromproducingaworkshoptopackagebox,pawnsomeoneproductsdelivertotheconveyerbeltend,themeetingautomationdrop-inpackageboxinner,changefromanothersensorbeingcountingpulse.Navarhasaccuracyheight,thelow,anti-interferenceabilityofcostisstrong,themalfunctionleadsacharacteristiclow,operationupkeepwaitsforsimplely,havefineapplicationvalue.Keywords:System,Produce,Voluntarily,Design..目錄摘要ⅠABSTRACTⅡ1緒論11.1本課題研究的意義21.2生產(chǎn)線自動(dòng)化的開展概況31.2.1國(guó)生產(chǎn)線自動(dòng)化開展概況31.2.2國(guó)外生產(chǎn)線自動(dòng)化開展概況41.3生產(chǎn)線自動(dòng)化的開展趨勢(shì)51.4本文主要研究容71.4.1設(shè)計(jì)任務(wù)書71.4.2主要解決的問(wèn)題81.4.3自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用92控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)112.1方案論證112.1.1采用傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)112.1.2采用PLC可編程序控制器控制系統(tǒng)112.1.3方案比擬與選擇112.2PLC的硬件構(gòu)造及工作原理122.2.1PLC控制系統(tǒng)組成122.2.2PLC的工作過(guò)程132.2.3控制系統(tǒng)構(gòu)成圖152.2.4控制系統(tǒng)工作流程圖163可編程控制器〔PLC〕173.1PLC簡(jiǎn)介173.1.1PLC的定義173.1.2PLC的特點(diǎn)173.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域183.2PLC的系統(tǒng)組成193.3PLC的工作原理204硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)224.1系統(tǒng)控制要求224.2輸入輸出端確定224.3CPU模塊型號(hào)選擇234.3.1主機(jī)模塊簡(jiǎn)介234.3.2CPU模塊選擇244.4主電路設(shè)計(jì)274.5PLC接線圖285電氣元件的選型295.1熔斷器選擇295.1.1熔斷器的分類295.1.2熔斷器的型號(hào)選用295.2接觸器選擇315.2.1接觸器的構(gòu)造及工作原理315.2.2接觸器的型號(hào)選用315.3熱繼電器選擇325.4時(shí)間電器選擇335.5控制按鈕選擇345.6行程開關(guān)選擇345.6.1行程開關(guān)分類345.6.2行程開關(guān)的選用及安裝365.7光電開關(guān)選擇365.7.1光電開關(guān)的分類365.7.2光電開關(guān)使用原那么375.8電源開關(guān)選擇385.9驅(qū)動(dòng)設(shè)備選擇395.9.1電機(jī)設(shè)備簡(jiǎn)介395.9.2電動(dòng)機(jī)選擇396軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)416.1設(shè)計(jì)原理416.2梯形圖416.3指令表437程序調(diào)試與仿真457.1仿真軟件簡(jiǎn)介457.2程序調(diào)試與仿真過(guò)程46總結(jié)與體會(huì)49參考文獻(xiàn)50致51..1緒論在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中時(shí)常需要對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)展包裝和計(jì)數(shù)，如果這么多繁雜的工作都完全由人工去完成的話不僅效率低下，而且勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，不能夠滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要。

為了能夠適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)某種產(chǎn)品的現(xiàn)代化需要，并且還要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)展包裝、計(jì)數(shù)，就必須完整的設(shè)計(jì)出一套自動(dòng)化生產(chǎn)線，以便將這些繁雜的工作由自動(dòng)化生產(chǎn)線來(lái)代替人工完成。進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)現(xiàn)代化的開展，增加國(guó)民經(jīng)濟(jì)，改提高人民的生活水平。本文主要對(duì)生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱裝置控制系統(tǒng)進(jìn)展研究，詳細(xì)的介紹了所用到的各個(gè)元器件的功能。

本文先具體的概括了設(shè)計(jì)的總體思路，主體局部使用兩條傳送帶，一條是產(chǎn)品傳送帶，另外一條是包裝箱傳送帶，產(chǎn)品計(jì)數(shù)那么采用了光電傳感器，而電機(jī)局部采用性能良好的固態(tài)交流SSR，而且可以根據(jù)所裝箱的產(chǎn)品的重量對(duì)部器件數(shù)值的大小進(jìn)展設(shè)置。

主電路局部那么是由803174LS3732764組成一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)。為了方便地讀出鍵盤給定植，以及完成各種檢測(cè)和控制，本設(shè)計(jì)專門擴(kuò)展了一個(gè)8255A可編程接口及程序存儲(chǔ)器EPROM2764。

對(duì)各控制系統(tǒng)進(jìn)展程序編制，這樣運(yùn)用軟硬件結(jié)合的方式完成整個(gè)生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。1.1本課題研究的意義當(dāng)今時(shí)代，由于科學(xué)技術(shù)的快速開展，自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在機(jī)械制造、電子等行業(yè)已經(jīng)設(shè)計(jì)和制造出大量的類型各異的自動(dòng)化生產(chǎn)線。這些自動(dòng)化生產(chǎn)線的使用，在提高勞動(dòng)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量、改善工人勞動(dòng)條件、降低能源消耗、節(jié)約材料等方面均取得了顯著的成效[1]。而對(duì)于以前，當(dāng)生產(chǎn)力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如現(xiàn)在代，生產(chǎn)線都十分復(fù)雜并且嚴(yán)重浪費(fèi)財(cái)力物力，從而生產(chǎn)出來(lái)的商品的合格率也令人堪憂，生產(chǎn)的開展受到了很大的制約。這種情況下先驅(qū)改革者們開場(chǎng)思考用一種方法來(lái)改變這一現(xiàn)實(shí)，生產(chǎn)者們希望能通過(guò)制造各種機(jī)器來(lái)完全代替手工制作，而其他工人就只需要在旁邊對(duì)機(jī)器進(jìn)展控制與操作即可，每一道工序如：清點(diǎn)產(chǎn)品的數(shù)目，自動(dòng)包裝等工序都能讓機(jī)器準(zhǔn)確很而快速的進(jìn)展。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司〔DEC〕研制出第一臺(tái)可編程控制器,用于通用汽車的生產(chǎn)線，取代生產(chǎn)線上的繼電器控制系統(tǒng)，開創(chuàng)了工業(yè)控制的新紀(jì)元。1971年，日本、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等相繼開發(fā)了適于本國(guó)的可編程控制器，并推廣應(yīng)用[2]。從此之后，這項(xiàng)新得技術(shù)迅速在全球得到廣泛推廣與應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)最大限度的按照人們預(yù)先的期望來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)及控制，使生產(chǎn)效率大大的提高，使繁重的生產(chǎn)至此變得簡(jiǎn)單、有序、準(zhǔn)確。再自動(dòng)化生產(chǎn)逐步普及的當(dāng)今，包裝機(jī)械自動(dòng)化程度的優(yōu)劣直接會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率產(chǎn)生重大的影響。在工業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)中時(shí)常需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)展計(jì)數(shù)，包裝。但是這些繁咋的工作如果都讓人工去完成的話不但麻煩，而且生產(chǎn)效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度讓人難以忍受，這不能夠到達(dá)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。為了適應(yīng)現(xiàn)代化大批量生產(chǎn)一種產(chǎn)品，促進(jìn)工業(yè)現(xiàn)代化的飛速開展，增加國(guó)民經(jīng)濟(jì)，提高廣闊勞動(dòng)人民的生活水平,就應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出一套完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線，再用這種自動(dòng)化生產(chǎn)線來(lái)取代人工完成各種各樣的繁雜工作。而且還需要有對(duì)產(chǎn)品進(jìn)展計(jì)數(shù)，包裝等各道程序。生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的使用大幅度的提高了工廠的經(jīng)濟(jì)效益，這在包裝業(yè)中表達(dá)的尤為明顯。特別是近年來(lái)，包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化、電子監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)的大力開展，使包裝企業(yè)以高速度、較少的停機(jī)時(shí)間和包裝故障，以及產(chǎn)品損耗減少、工傷和老毛病降低等優(yōu)點(diǎn)而獲得出色的成績(jī)。2002年11月3至7日在芝加哥舉行的國(guó)際PACKEXPO上，我們可以看到多家自動(dòng)化公司展示的最新的包裝設(shè)備和新技術(shù)。這些經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)的開展力量?？梢?jiàn)自動(dòng)裝箱技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。由于生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品會(huì)有所不同不同，所以各種類型的自動(dòng)化生產(chǎn)線均擁有自己的特點(diǎn)，這樣就導(dǎo)致了生產(chǎn)線的大小有所差異，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的不同構(gòu)造，在功能上也有諸多的不同。在這種情況下自動(dòng)化生產(chǎn)線就被人們廣泛的分為了：生產(chǎn)線的機(jī)械本體，工作過(guò)程的生產(chǎn)檢測(cè)，各類信息的歸納及處理，運(yùn)行機(jī)構(gòu)的各種執(zhí)行裝置和與各類設(shè)備相連接的接口五個(gè)局部。生產(chǎn)線的不同導(dǎo)致功能的差異，但是所有的自動(dòng)化生產(chǎn)線都應(yīng)具備四大功能，它們分別是：運(yùn)轉(zhuǎn)，控制，檢測(cè)和驅(qū)動(dòng)這四大最根底的功能。動(dòng)力源能為自動(dòng)化生產(chǎn)線中的運(yùn)轉(zhuǎn)功能提供可靠地能?？刂乒δ茉谧詣?dòng)生產(chǎn)線當(dāng)中得以實(shí)現(xiàn)，是由微型機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器或其他一些電子裝置來(lái)承當(dāng)完成的。在工作過(guò)程中，設(shè)在各部位的傳感器把信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，控制裝置對(duì)信號(hào)進(jìn)展儲(chǔ)存、運(yùn)輸、運(yùn)算、變換等等，然后用相應(yīng)的接口電路向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出命令，完成必要的動(dòng)作。檢測(cè)功能主要有位置傳感器、直線位移傳感器、角位移傳感器等各種傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳感器收集生產(chǎn)線上的各種信息，如：位置、溫度、壓力、流量等傳遞給信息處理局部完成控制作用。驅(qū)動(dòng)功能主要有電動(dòng)機(jī)、液壓缸、氣壓缸、電磁閥、機(jī)械手或機(jī)器人等執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)完成[1]。1.2生產(chǎn)線自動(dòng)化的開展概況1.2.1國(guó)生產(chǎn)線自動(dòng)化開展概況中國(guó)的包裝業(yè)相對(duì)于如美國(guó)和歐盟等這些興旺國(guó)家而言就相當(dāng)落后，但是卻具有非常大的開展?jié)摿??？刂葡到y(tǒng)早在20世紀(jì)四十年代就已經(jīng)開場(chǎng)運(yùn)用了，最初的現(xiàn)場(chǎng)基地式儀表和后來(lái)的繼電器成為了控制系統(tǒng)的前身?，F(xiàn)在通常所說(shuō)的控制系統(tǒng)，大多指的是采用電腦或微處理器進(jìn)展智能控制的電子系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)多年開展的歷史上，它被稱為第三代控制系統(tǒng)。這一代系統(tǒng)以PLC為代表，從70年代開場(chǎng)應(yīng)用以來(lái)，在輕工、電力和石油等工業(yè)過(guò)程控制中得到飛速的開展。PLC，即可編程控制器，開場(chǎng)主要是從順序控制開展而來(lái)，但自從90年代以來(lái)，隨著通信技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展，PLC的性能得到了大規(guī)模的拓展，PLC的應(yīng)用圍也逐漸向連續(xù)流程工業(yè)生產(chǎn)方面進(jìn)軍，這一應(yīng)用極大的使得自動(dòng)化生產(chǎn)線得到了前所未有的開展。在中國(guó)，自動(dòng)化技術(shù)還沒(méi)有成熟，需要較長(zhǎng)一段時(shí)間的積累和開展，因此在以后各行業(yè)將會(huì)有足夠的空間來(lái)開展這項(xiàng)技術(shù)，這理所當(dāng)然的成為未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間的開展方向和趨勢(shì)。目前而言中國(guó)的經(jīng)濟(jì)開展局勢(shì)也說(shuō)明了十分需要各種高技術(shù)來(lái)支持，這樣才能滿足有一個(gè)比擬穩(wěn)定的開展根底。國(guó)家西部大開發(fā)的政策方針就必然伴隨著許多高技術(shù)的轉(zhuǎn)移，各類工業(yè)生產(chǎn)也將需要自動(dòng)化技術(shù)大力支持，因此加大開展自動(dòng)化生產(chǎn)的力度也就成為了目前以及未來(lái)必然的趨勢(shì)。相信中國(guó)經(jīng)濟(jì)跨越式進(jìn)步的背景下必將有生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)成熟后的深遠(yuǎn)影響?，F(xiàn)階段我國(guó)自動(dòng)化市場(chǎng)有著活潑的開展?fàn)顩r，這種前提下劇烈地促進(jìn)了對(duì)各種自動(dòng)化人才的大量需求。此外，國(guó)外自動(dòng)化企業(yè)正在實(shí)施的包括人員外鄉(xiāng)化在的全方位戰(zhàn)略，這一舉措也使得我國(guó)對(duì)自動(dòng)化人才需求的與日驟增。ABB是一家國(guó)家著名的跨國(guó)公司，被廣闊業(yè)人士稱為"多國(guó)部隊(duì)〞。因?yàn)锳BB更加重視在它的業(yè)務(wù)開展到的任何一個(gè)地方，都毫不猶豫并全力地推行人才外鄉(xiāng)化戰(zhàn)略。2004年10月25日，ABB集團(tuán)董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官杜曼先生在的新聞發(fā)布會(huì)上曾表示：5年后，中國(guó)將取代美國(guó)和德國(guó)成為ABB的第一大市場(chǎng)。為了順利實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，ABB已經(jīng)制定了清晰的5點(diǎn)戰(zhàn)略，其中包括培養(yǎng)本地人才。根據(jù)方案，到2008年ABB將在中國(guó)招聘新員工5000名。那時(shí)，ABB在中國(guó)的雇員總數(shù)將到達(dá)約12,000名。這些目標(biāo)在此后一一得到了具體表達(dá)?，F(xiàn)在，與一系列的中國(guó)外鄉(xiāng)化戰(zhàn)略相對(duì)應(yīng)，更多的跨國(guó)企業(yè)都把大規(guī)模的招募方案排上了日程安排甚至早已經(jīng)在實(shí)施。1.2.2國(guó)外生產(chǎn)線自動(dòng)化開展概況可編程控制器〔PLC〕是一種實(shí)時(shí)的工業(yè)控制裝置,可編程控制器〔PLC〕是專為在工業(yè)的復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)用而開發(fā)設(shè)計(jì)的?？删幊炭刂破鳌睵LC〕毫無(wú)疑問(wèn)已經(jīng)成為了現(xiàn)代工廠的生產(chǎn)自動(dòng)化的最正確配置之一。隨著越來(lái)越興旺的微電子技術(shù)，現(xiàn)代化的工業(yè)控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的飛速開展，可編程控制器〔PLC〕在各種配置、程序的編輯、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)功能方面已經(jīng)有了非常優(yōu)良的進(jìn)步。根據(jù)實(shí)際工藝要求，借助于順序功能圖〔SFC〕和梯形圖來(lái)編制用戶程序，實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的順序控制，那么是PLC主要功能的具體表達(dá)[3]。在許多工業(yè)比擬興旺的國(guó)家的工業(yè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化得到了各個(gè)企業(yè)甚至國(guó)家的高度重視，他們電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)非常高的高度。到目前為止它們的已經(jīng)形成了集各種調(diào)節(jié)控制、自動(dòng)化、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的抄表和各種先進(jìn)測(cè)控等系統(tǒng)于一體的電力網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)〔DMS〕，這些功能已經(jīng)多達(dá)140余種。另外，國(guó)外許多著名電力系統(tǒng)設(shè)備的制造廠家?guī)缀醵家呀?jīng)涉足電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域，如美國(guó)COOPER公司、德國(guó)西門子公司、日本東芝公司、法國(guó)施耐德公司等，他們均已經(jīng)推出了具有自主產(chǎn)權(quán)的配電網(wǎng)自動(dòng)化產(chǎn)品。在這些產(chǎn)品中PLC的運(yùn)用占有舉足輕重的作用，它對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在國(guó)外，自從上個(gè)世紀(jì)30年代開場(chǎng)，許多機(jī)械加工企業(yè)為了大幅度提高生產(chǎn)效率，就開場(chǎng)采用機(jī)械化流水生產(chǎn)線的作業(yè)方式，并且大型自動(dòng)生產(chǎn)線所需要加工的對(duì)象也發(fā)生了很大的變化。但是由于生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)大量地使用繼電器，而繼電器在頻繁工作情況下使用壽命都不長(zhǎng)，這種狀況使的生產(chǎn)線的可靠性大為降低。因此許多公司為了解決這一問(wèn)題而投入了大量的財(cái)力物力，直到20世紀(jì)60年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController，PLC〕取代一直以來(lái)使用的繼電器控制裝置后，PLC的開展開場(chǎng)進(jìn)入黃金時(shí)期，迅速在全球各地得到了大規(guī)模使用。20世紀(jì)末期，現(xiàn)代化的工業(yè)控制已經(jīng)更加的離不開PLC的調(diào)控。從開展的規(guī)模上來(lái)講，各種大型號(hào)得控制機(jī)器和微型號(hào)的控制機(jī)在這個(gè)時(shí)段有了舉世矚目的開展。從功能上來(lái)講，許多具有特殊能力的單元相繼被開發(fā)出來(lái)，這些特殊的能力單元大多被運(yùn)用在不同環(huán)境的管理制控場(chǎng)合中。從機(jī)械配套組合上來(lái)講，各類信號(hào)傳遞科目和人、機(jī)交流界面大量產(chǎn)生，使運(yùn)用PLC的工業(yè)自動(dòng)化的自動(dòng)管理控制系統(tǒng)的搭配更加不具備難度。21世紀(jì)的最初幾年，伴隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的不斷進(jìn)步，可編程控制器重點(diǎn)開展了網(wǎng)絡(luò)通訊能力。可編程控制器在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層面上開場(chǎng)發(fā)揮重要作用。這標(biāo)志著可編程控制器已從單臺(tái)設(shè)備的控制及小型生產(chǎn)線的控制開展為石油化工、冶金鋼鐵、機(jī)械制造、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的大型或集散控制系統(tǒng)中的根底及骨干的設(shè)備[4]。PLC之所以在全球圍得到廣泛推崇，它的工作原理是不可無(wú)視的。PLC的CPU中有著一種叫程序計(jì)數(shù)器的元件，它起著指示程序步存儲(chǔ)地址的作用。在指令下達(dá)之后，程序從起始步〔步序號(hào)為零〕起依次執(zhí)行到最終步〔通常為END指令〕，每當(dāng)執(zhí)行一步之后計(jì)數(shù)器都要自動(dòng)加1，之后再返回起始步開場(chǎng)循環(huán)運(yùn)算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期，在掃描的過(guò)程之中要進(jìn)展4個(gè)方面的工作：以故障診斷和處理為主的公共操作；處理工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)I/O操作；執(zhí)行用戶程序和外設(shè)效勞操作[5]。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)。1.3生產(chǎn)線自動(dòng)化的開展趨勢(shì)流水線在歷史的開展長(zhǎng)河中逐漸產(chǎn)生了一種新的生產(chǎn)線即自動(dòng)化生產(chǎn)線。相對(duì)傳統(tǒng)的流水線來(lái)說(shuō)自動(dòng)化生產(chǎn)線不僅要求能夠完成生產(chǎn)線上已經(jīng)被預(yù)定好了的種種工序以及各種路線的生產(chǎn)工藝過(guò)程，大量的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。而且要求對(duì)各類工件的裝卸，不同類型的工件夾緊定位，工件的傳送包裝等各方面都能自動(dòng)地進(jìn)展并且完成工作任務(wù)。為了到達(dá)以上所提出的各種條件并且能夠正常的執(zhí)行，人們把通過(guò)精心設(shè)計(jì)把各種機(jī)械加工裝置組合在一起，而將各個(gè)局部動(dòng)作聯(lián)系起來(lái)是通過(guò)液壓控制系統(tǒng)、氣壓控制系統(tǒng)和電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)完成的，這樣這些裝置就能按照預(yù)先設(shè)定的工序步驟自動(dòng)地進(jìn)展作業(yè)。所以就把這種具備自開工作的裝置系一律統(tǒng)稱為自動(dòng)化生產(chǎn)線。目前階段，自動(dòng)化生產(chǎn)線需要滿足以下幾項(xiàng)指標(biāo)才能滿足眾多的要求：〔1〕提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量；〔2〕增加生產(chǎn)線產(chǎn)品的生產(chǎn)量；〔3〕更換各種模具的時(shí)間比擬簡(jiǎn)短以便適應(yīng)各種變化；〔4〕能夠監(jiān)察控制整個(gè)生產(chǎn)流程；〔5〕對(duì)生產(chǎn)人員的平安能夠起到保護(hù)作用。為了滿足上述要求，自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用增加了以下任務(wù)：〔1〕收集與管理產(chǎn)品及機(jī)器參數(shù)。這個(gè)任務(wù)的增加可以提高工作效率，同時(shí)也可給設(shè)備的維護(hù)提供方便?！?〕存儲(chǔ)最正確生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程制作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及自動(dòng)糾正加工數(shù)據(jù)[1]。自動(dòng)化生產(chǎn)線所涉及的技術(shù)領(lǐng)域是很廣泛的，所以它的開展、完善是與各種相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步及互相滲透是嚴(yán)密相連的。因而自動(dòng)化生產(chǎn)線的開展概況就必須以整個(gè)支持自動(dòng)化生產(chǎn)線有關(guān)技術(shù)的開展聯(lián)系起來(lái)。技術(shù)應(yīng)用開展如下：〔1〕應(yīng)用可編程控制器〔PLC〕技術(shù)：PLC主要以順序控制作為主要的控制方式，而以回路的各種調(diào)節(jié)作為輔住功能的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。它不僅能夠完成邏輯運(yùn)算、時(shí)間控制、數(shù)量計(jì)量和對(duì)工作過(guò)程的記憶等功能，而且能對(duì)開關(guān)控制量和模擬數(shù)據(jù)量實(shí)現(xiàn)大圍地控制?？删幊炭刂破鳌睵LC〕技術(shù)的運(yùn)用完美地解決了工業(yè)上控制用的計(jì)算機(jī)諸多難題，比方復(fù)雜的程序編程，由于外部接口的不標(biāo)準(zhǔn)引起的組合復(fù)雜問(wèn)題，各種生產(chǎn)機(jī)械的不合理運(yùn)用導(dǎo)致的資源浪費(fèi)以及適應(yīng)能力差等各種缺陷。但是運(yùn)用PLC技術(shù)就能非常好的解決這些問(wèn)題，于是大量的傳統(tǒng)順序控制器被其廣泛所取代?！?〕應(yīng)用機(jī)械手、機(jī)械人技術(shù)：在現(xiàn)代化自動(dòng)生產(chǎn)線中工件的裝卸及自身的夾緊定位，工件在各個(gè)階段的傳送，排除生產(chǎn)過(guò)程中的各種加工余量和生產(chǎn)線包裝等方面，機(jī)械手技術(shù)都得到了廣泛的運(yùn)用。而新一代的機(jī)器人正在熾熱的研發(fā)當(dāng)中，它具有傳統(tǒng)機(jī)器人所不具備的許多操作技能，而且更加的智能化，具備許多人類具備的感知能力。并且這種機(jī)器人判斷，應(yīng)急能力均到達(dá)了一個(gè)新的高度能。這些技術(shù)正逐漸應(yīng)用到自動(dòng)生產(chǎn)線中?！?〕應(yīng)用傳感技術(shù)：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速開展，新材料不斷地被開發(fā)出來(lái)，不斷出現(xiàn)的各式物理效應(yīng)，一個(gè)新興的科學(xué)體系誕生--傳感器應(yīng)用技術(shù)。隨著"智能傳感器〞加載的微型處理器的廣泛運(yùn)用，傳感技術(shù)在自動(dòng)生產(chǎn)線的生產(chǎn)中起到了不可無(wú)視的作用，他被大量的運(yùn)用于各種復(fù)雜的自動(dòng)控制程序監(jiān)視。〔4〕應(yīng)用液壓和氣壓傳動(dòng)技術(shù)：特別是氣動(dòng)技術(shù)，由于使用的是取之不盡的的空氣作為介質(zhì)，具有傳動(dòng)反響快、動(dòng)作迅速、氣動(dòng)元件制作容易、本錢小和便于集中供給和長(zhǎng)距離輸送等優(yōu)點(diǎn)。而引起人們的普遍重視。氣動(dòng)技術(shù)已經(jīng)開展成為一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)領(lǐng)域。在各行各業(yè)，特別是在自動(dòng)線中得到迅速開展和廣泛地應(yīng)用?！?〕應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛躍開展：就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛躍，無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)總線還是工業(yè)太網(wǎng)絡(luò)，使得自動(dòng)線中的各個(gè)控制單元構(gòu)成一個(gè)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的整體[15]。自動(dòng)化生產(chǎn)線綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等，通過(guò)一些輔助裝置按工藝順序?qū)⒏鞣N機(jī)械加工裝置連成一體，并控制液壓、氣壓和電氣系統(tǒng)將各個(gè)局部的動(dòng)作聯(lián)系起來(lái)，完成預(yù)定的生產(chǎn)加工任務(wù)[6]?？傊?，所有這些支持自動(dòng)線的機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步開展，使得自動(dòng)線功能更加齊全、完善、先進(jìn)，從而能完成技術(shù)性更加復(fù)雜的操作和生產(chǎn)線裝配工藝要求更高的產(chǎn)品。1.4本文主要研究容1.4一、設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo)：控制要求如下：1〕按SB1系統(tǒng)起動(dòng)，傳輸線2起動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)箱子進(jìn)入指定位置時(shí)SQ2動(dòng)作，傳輸線2停頓；2〕SQ2動(dòng)作后延時(shí)1秒起動(dòng)傳輸線1，物品逐一落入箱，由SQl檢測(cè)物品〔在物品通過(guò)時(shí)發(fā)出脈沖信號(hào)〕，當(dāng)落入箱的物品到達(dá)12個(gè)，傳輸線1停頓，同時(shí)起動(dòng)傳輸線2；3〕按下停頓按鈕，傳輸線l和2均停頓。圖1.1自動(dòng)裝箱簡(jiǎn)圖目標(biāo)：通過(guò)各種方式查閱大量的參考資料，能夠根底地掌握工程初步設(shè)計(jì)方法和進(jìn)展親身實(shí)踐的一般技能，給以后工作為生產(chǎn)技術(shù)方面的容打下一定的根底；學(xué)會(huì)善于運(yùn)用曾經(jīng)學(xué)習(xí)的各種知識(shí)，并且能夠不停地汲取新的知識(shí)能力，擁有良好的創(chuàng)造設(shè)計(jì)理念。設(shè)計(jì)的根本要求：1、對(duì)設(shè)計(jì)地任務(wù)進(jìn)展初步分析。2、能夠恰當(dāng)?shù)剡x擇PLC輸出輸入端的個(gè)數(shù)。3、PLC的選擇及輸出輸入模塊的選擇。4、選擇PLC的型號(hào)。5、畫出PLC地接線圖以及I/O接點(diǎn)的合理分配。6、作出梯形圖。7、能夠?qū)懗鲋噶畋沓绦颉?、軟件的一般流程圖。9、繼電－接觸器控制：主電路、控制電路、以及各種運(yùn)用到的元件選用原那么和方法并且能夠描繪出接線圖。1.4在傳統(tǒng)的工業(yè)控制中，一般都是由繼電器來(lái)進(jìn)展控制的，當(dāng)今的PLC吸收了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的成果。在很多領(lǐng)域，PLC已經(jīng)取代了繼電器進(jìn)展控制。在傳統(tǒng)的控制中，傳送帶的控制通常是通過(guò)繼電器來(lái)完成，維護(hù)復(fù)雜。本設(shè)計(jì)介紹了通過(guò)PLC來(lái)對(duì)傳送帶進(jìn)展自動(dòng)控制。該系統(tǒng)有兩個(gè)傳送帶，即包裝箱傳送帶和產(chǎn)品傳送帶。包裝箱傳送帶用來(lái)傳送產(chǎn)品包裝箱，其功能是把已經(jīng)裝滿的包裝箱運(yùn)走，并用一只空箱來(lái)代替。為使空箱恰好對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)品傳送帶的末端，以便使產(chǎn)品剛好落入包裝箱中，在包裝箱傳送帶的中間裝一光電傳感器，用以檢測(cè)包裝箱是否到位。產(chǎn)品傳送帶將產(chǎn)品從生產(chǎn)車間傳送到包裝箱，當(dāng)某一產(chǎn)品被送到傳送帶的末端，會(huì)自動(dòng)落入包裝箱，并由另一傳感器轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)脈沖。依據(jù)提出的要求，我們需要解決的關(guān)鍵是對(duì)傳送帶B拖動(dòng)空箱到指定位置的控制；以及傳送帶B制動(dòng)后傳送帶A的啟動(dòng)和傳送帶A制動(dòng)后傳送帶B的啟動(dòng)，怎么使其形成一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，對(duì)傳送帶的控制還應(yīng)該設(shè)置報(bào)警功能；同時(shí)傳送帶A和傳送帶B應(yīng)有獨(dú)立點(diǎn)動(dòng)控制，以便于調(diào)試和維修；最后還要對(duì)傳送帶A運(yùn)送的產(chǎn)品進(jìn)展指定數(shù)量的檢測(cè)。對(duì)于傳送帶的控制可采用步控指令實(shí)現(xiàn)步進(jìn)控制；而對(duì)于傳送帶的獨(dú)立點(diǎn)動(dòng)控制可設(shè)置一個(gè)手動(dòng)控制按鈕，當(dāng)其按下時(shí)，系統(tǒng)可進(jìn)展獨(dú)立點(diǎn)動(dòng)控制。對(duì)于PLC這些都可通過(guò)軟件完成要求；其中需要用傳感器來(lái)進(jìn)展位置檢測(cè)和產(chǎn)品計(jì)數(shù)。1.4圖1.1所示是塑殼式斷路器自動(dòng)生產(chǎn)線(正泰電器股份)，這其中包括自動(dòng)裝上物料、自動(dòng)鉚接和打上標(biāo)簽、進(jìn)展完整的通電檢查等工序，采用PLC。各個(gè)單元雖然都相互聯(lián)系，但是它們都有自己的獨(dú)立的控制、報(bào)警等各種功能。一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)生產(chǎn)線中構(gòu)成，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和勞動(dòng)率都有大大提高。圖1.2塑殼式斷路器自動(dòng)生產(chǎn)線圖1.2所示是某汽車配件廠的生產(chǎn)線，它采用制動(dòng)器自動(dòng)化裝配線。它充分的考慮了設(shè)備的各種性能，以及生產(chǎn)過(guò)程中各種變化因素。實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的自動(dòng)管理。圖1.3某汽車制動(dòng)器自動(dòng)化裝配線圖圖1.4所示是某飲料廠的自動(dòng)化生產(chǎn)線，它為一種自動(dòng)化灌裝線。主要完成上料，灌裝，檢測(cè)，包裝等幾個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，充分實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)集約化大規(guī)模生產(chǎn)的要求。圖1.4某飲料廠的自動(dòng)灌裝線..2控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1方案論證2.1.1采用傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)因?yàn)閭鹘y(tǒng)的繼電—接觸器電氣控制線路相對(duì)而言顯得有些簡(jiǎn)單，以及比擬低廉的價(jià)格，所以在這么多年來(lái)在許多生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)用到的電氣控制領(lǐng)域中，得到了十分廣泛的運(yùn)用，再加上非常成熟的技術(shù)，為此在機(jī)械行業(yè)中受到人們的歡送以及大力的推廣。不過(guò)如果在一些控制系統(tǒng)比擬復(fù)雜的情況下，比方說(shuō)這種有時(shí)序控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)還是用這種方式的話，毫無(wú)疑問(wèn)的將會(huì)大量的使用到時(shí)間繼電器、中間繼電器、接觸器等各類器件，并且將會(huì)有復(fù)雜控制線路，多如牛毛的器件，結(jié)點(diǎn)將會(huì)更多。在這種情況下必然導(dǎo)致控制系統(tǒng)不高的可靠性以及令人煩惱的可維護(hù)性。2.1.2采用PLC可編程序控制器控制系統(tǒng)PLC可編程序控制器就實(shí)際意義上而言就是一種工業(yè)上的控制計(jì)算機(jī)，是在各種生產(chǎn)中用來(lái)大量取代傳統(tǒng)運(yùn)用的時(shí)間繼電器、中間繼電器、計(jì)數(shù)器等各類器件，但是卻擁有所用計(jì)算機(jī)的各種控制系統(tǒng)功能。到現(xiàn)在為止PLC已經(jīng)成為各種工業(yè)生產(chǎn)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它的應(yīng)用圍在所有的工業(yè)企業(yè)幾乎都有覆蓋，并且廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代過(guò)程控制過(guò)程之中，比方化工、石油等企業(yè)。2.1.3方案比擬與選擇如果采用的傳統(tǒng)繼電—接觸器控制系統(tǒng)，雖然具有低廉的價(jià)格，但是將會(huì)有大量的時(shí)間繼電器和中間繼電器，并且電路會(huì)復(fù)雜化，接點(diǎn)和各類器件會(huì)更多，可靠性也將大為低，如果發(fā)生故障，檢修也十分地困難。如果運(yùn)用到生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中，它的跟蹤能力差、反響時(shí)間慢，更有甚者會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而采用PLC可編程序控制器，其優(yōu)點(diǎn)如下：〔1〕具有非常高的可靠性。PLC采用了大量的先進(jìn)優(yōu)質(zhì)元器件，并且在硬件上使用了更為優(yōu)秀的供電電源，這樣做的好處是可以預(yù)防由電源回路中串入的一些意外干擾。而且在它的部更是運(yùn)用了電磁屏蔽加以保護(hù)，用來(lái)防止各種輻射的不良干擾。而外面局部的輸入/輸出電路都是使用光電隔離作為保護(hù)措施，擁有著功能強(qiáng)大的數(shù)字濾波和常規(guī)濾波構(gòu)造；在軟件上那么運(yùn)用到了自我診斷、具有戒備時(shí)鐘的WDT等保護(hù)措施。這些舉措使得PLC的無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間平均已經(jīng)到達(dá)了30萬(wàn)小時(shí)的使用長(zhǎng)度，被許多人稱之為"永遠(yuǎn)不壞的控制器〞，由此可見(jiàn)它的可靠性能優(yōu)于傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)是沒(méi)有任何懸念的。〔2〕擴(kuò)展性好、靈活性高、通用性強(qiáng)。在程序的運(yùn)用上，它能很好的實(shí)現(xiàn)將硬件軟件化的這一優(yōu)良性能，對(duì)于控制系統(tǒng)的不同，僅僅只用改變程序就可以很好的解決，因此它的通用性能十分強(qiáng)大。外加比擬反方便實(shí)用的現(xiàn)場(chǎng)接口以及比擬短就能完成的設(shè)計(jì)周期，大大增加了它的適用圍?！?〕功能強(qiáng)。PLC具備多種強(qiáng)大的功能，如各式各樣的報(bào)警功能、監(jiān)控功能、自我診斷功能等既可以出色地完成所需的過(guò)程控制，又可以調(diào)節(jié)控制閉環(huán)回路，以至于在未來(lái)的各種工業(yè)控領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用，可以毫不夸地說(shuō)它幾乎無(wú)所不能。由于在生產(chǎn)線上從事的生產(chǎn)活動(dòng)環(huán)境都比擬復(fù)雜，普通的電子儀器都會(huì)受到各種電磁式的干擾。但是PLC是進(jìn)經(jīng)過(guò)大量的生產(chǎn)實(shí)踐在工廠用來(lái)取代繼電器線路以及進(jìn)展順序控制開展起來(lái)的一種優(yōu)秀的工業(yè)控制產(chǎn)品。從PLC應(yīng)用以來(lái)已經(jīng)深深地說(shuō)明它具有良好穩(wěn)定性、非常高的可靠性和強(qiáng)大的抗干擾能力，并且由于PLC有維護(hù)起來(lái)十分方便，編程過(guò)程簡(jiǎn)單，靈活的通訊等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而在電器等控制系統(tǒng)中被人們大量使用。PLC不僅能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)以及控制各種閉環(huán)的功能，還能夠出色地完成繁復(fù)的邏輯控制。PLC在整個(gè)控制系統(tǒng)當(dāng)中很好的實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的運(yùn)輸、空箱的傳送和產(chǎn)品的計(jì)數(shù)等功能。并且本身就具有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種不同的方式。因此它在生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱控制的控制系統(tǒng)中運(yùn)用，可以讓我們的生產(chǎn)線的控制變得更加具有靈活性及可靠性。從而大大的提高了生產(chǎn)效率，提高了工人的工作生產(chǎn)環(huán)境，大幅度減輕了生產(chǎn)線工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且對(duì)材料的消耗及用工也起到了充分的節(jié)約作用。因此，本文選擇PLC控制系統(tǒng)。2.2PLC的硬件構(gòu)造及工作原理2.2.1PLC控制系統(tǒng)組成PLC是現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)技術(shù)和繼電器運(yùn)用技術(shù)的工作原理上開發(fā)出來(lái)的。PLC通過(guò)輸入端的輸入接口收入所需的信息，然后進(jìn)展工作運(yùn)算。在分析處理完數(shù)據(jù)過(guò)后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的控制會(huì)通過(guò)輸出端的輸出接口完成。作為一種特殊的計(jì)算機(jī)，PLC的硬件與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)幾乎沒(méi)有差異，主要是由CPU模塊、輸入/輸出模塊、電源等局部組成。圖2.1PLC根本構(gòu)造框圖1.CPU是PLC的核心部件，是PLC的運(yùn)算和控制中心，PLC的工作過(guò)程都是在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進(jìn)展的。CPU由微處理器和控制器組成，可以實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和數(shù)學(xué)運(yùn)算，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)各局部的工作。它的運(yùn)行是按照系統(tǒng)程序所賦予的任務(wù)進(jìn)展的。2.I/O模塊：是PLC與外圍設(shè)備之間的聯(lián)系部件。PLC通過(guò)輸入接口檢測(cè)輸入設(shè)備的狀態(tài)，以此作為對(duì)輸出設(shè)備控制的依據(jù)，同時(shí)PLC又通過(guò)輸出接口對(duì)輸出設(shè)備進(jìn)展控制。PLC的I/O接口能承受的輸入和輸出信號(hào)個(gè)數(shù)稱為PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。I/O點(diǎn)數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。PLC外圍設(shè)備提供或需要的信號(hào)電平時(shí)多種多樣的，而PLC部CPU只能處理標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)，所以I/O接口要能進(jìn)展電平轉(zhuǎn)換，另外，為了提高PLC的抗干擾能力，I/O接口一般采用光電隔離和濾波功能，此外，為了便于了解I/O接口的工作狀態(tài)，I/O接口還帶有狀態(tài)指示燈[13]。3.電源模塊：PLC的電源是指把外部供給的交流電源經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓處理后轉(zhuǎn)換成滿足PLC部的CPU、存儲(chǔ)器和I/O接口等電路工作所需要的直流電源電路或電源模塊。不同型號(hào)的PLC有不同的供電方式，所以PLC的電源輸入電壓既有12V和24V直流，又有110V和220V交流[12]。2.2.2PLC的工作過(guò)程PLC通電后，首先進(jìn)展系統(tǒng)初始化，將部電路恢復(fù)到起始狀態(tài)，然后進(jìn)展自我診斷，檢查運(yùn)行電路是否準(zhǔn)確，來(lái)保證系統(tǒng)能正常運(yùn)行。然后掃描通信接口，如果連接有外部設(shè)備的話就可以進(jìn)展通信。如果沒(méi)有外部設(shè)備的情況下或者在通信已經(jīng)完畢后，就可以根據(jù)要求完成輸入采樣。之后判斷輸入設(shè)備〔開關(guān)、按鈕等〕的狀態(tài)，然后依據(jù)輸入采樣的結(jié)果一一對(duì)用戶程序進(jìn)展運(yùn)行，程序運(yùn)行完畢后刷新輸出，即輸出運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的控制信號(hào)。以上過(guò)程完成后，系統(tǒng)又返回，重新開場(chǎng)自我診斷，以后不斷重復(fù)上述過(guò)程。PLC的工作過(guò)程如以下圖所示：圖2.2PLC的工作過(guò)程圖PLC有兩個(gè)工作狀態(tài)：RUN〔運(yùn)行〕狀態(tài)和STOP(停頓)狀態(tài)。當(dāng)PLC工作在RUN狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)會(huì)完整的執(zhí)行圖示過(guò)程，當(dāng)PLC工作在STOP狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)不執(zhí)行用戶程序。PLC正常工作時(shí)處于RUN狀態(tài)，而在編制和修改程序時(shí)，應(yīng)讓PLC處于STOP狀態(tài)。PLC兩種工作方式可以通過(guò)開關(guān)進(jìn)展切換。PLC工作在RUN狀態(tài)時(shí)，完整執(zhí)行圖示過(guò)程所需要的時(shí)間成為掃描周期，一般為1-100ms。掃描周期與用戶程序的長(zhǎng)短、指令的種類和CPU執(zhí)行指令的速度有很大關(guān)系[13]。①輸入處理:PLC以重復(fù)掃描方式執(zhí)行用戶處理程序，在執(zhí)行程序前首先按地址編碼順序?qū)⑺休斎攵俗拥耐〝酄顟B(tài)(輸入信號(hào))讀入輸入映象存放器中，然后開場(chǎng)執(zhí)行用戶處理程序.在執(zhí)行過(guò)程中，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映象存放器的容也不變，直到下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才重新讀取輸入狀態(tài)。②程序控制:在程序執(zhí)行階段，PLC順序掃描用戶程序，每執(zhí)行一條程序所需要的信息都從輸入映象存放器和其他部存放器中讀出并參與計(jì)算，然后將執(zhí)行結(jié)果寫入有關(guān)輸出映象存放器中。③輸出處理:當(dāng)全部指令執(zhí)行完畢后，將輸出映象存放器中的狀態(tài)全部傳送到輸出鎖存存放器中，構(gòu)成PLC的實(shí)際輸出并由輸出端子送出。隨著微電子技術(shù)的開展，可編程序控制器〔PLC〕以微處理器為核心，適用于開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，已進(jìn)入過(guò)程控制和位置控制等領(lǐng)域，成為一種多功能、高可靠性、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)。2.2.啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)按鈕獨(dú)立點(diǎn)動(dòng)輸入停頓按鈕光電傳感器傳送帶控制電機(jī)指示燈報(bào)警器PLC圖2.3生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱的PLC控制系統(tǒng)圖2.2開場(chǎng)開場(chǎng)按下啟動(dòng)按鈕SB1傳輸線2運(yùn)行SQ2動(dòng)作后停定時(shí)器延時(shí)1S傳輸線1運(yùn)行SQ1檢測(cè)物品并發(fā)出脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)12個(gè)按下停頓按鈕停頓圖2.4控制系統(tǒng)工作流程圖....3可編程控制器〔PLC〕3.1PLC簡(jiǎn)介3.1.1PLC的定義PLC是英文ProgrammableLogicController的縮寫，意為可編程序邏輯控制器，是一種專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的控制器。世界上第一臺(tái)PLC于1969年由美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司〔DEC〕研制成功，隨著技術(shù)的開展，PLC的功能越來(lái)越強(qiáng)大，它不僅限于邏輯控制。因此，美國(guó)電氣制造協(xié)會(huì)NEMA于1980年對(duì)它進(jìn)展重命名，稱為可編程控制器〔ProgrammableController〕，簡(jiǎn)稱PC，但由于PC容易與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC〔Personalputer〕混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣將PLC當(dāng)做可編程控制器的縮。由于可編程序控制器一直在開展中，至今尚未對(duì)其下最后定義。國(guó)際電工協(xié)會(huì)〔IEC〕對(duì)PLC最新定義為：可編程控制器〔PLC〕是一種專為在工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境下運(yùn)用而設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)。它采用了可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其部存儲(chǔ)執(zhí)行運(yùn)算、控制、時(shí)間的標(biāo)定和數(shù)據(jù)的計(jì)量等操作的指令。并且通過(guò)數(shù)模的輸入和輸出原理，對(duì)各類工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)展全圍不連續(xù)的控制。并且PLC及與PLC之間具有關(guān)聯(lián)的外部連接裝置，都應(yīng)按照一定原那么進(jìn)展設(shè)計(jì)，即能夠方便功能進(jìn)展擴(kuò)展，更重要的是能夠和工業(yè)系統(tǒng)的快捷準(zhǔn)確的控制形成一體[13]。3.1.2PLC的特點(diǎn)可編程控制器〔PLC〕是一種為工業(yè)生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的控制器，它主要有以下特點(diǎn)：〔1〕可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)為了適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用要求，PLC從硬件和軟件方面采用了大量的技術(shù)措施，以便能在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行?，F(xiàn)在大多數(shù)PLC的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間已到達(dá)幾十萬(wàn)小時(shí)，如三菱公司的F1、F2系列PLC平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間可達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。〔2〕通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便PLC可以利用齊全的各種硬件裝置來(lái)組成各種控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，無(wú)需大量的改變PLC的硬件設(shè)備，只需更改程序就可以滿足需求?！?〕功能強(qiáng)，適應(yīng)圍廣現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動(dòng)、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄顯示等功能，即可控制一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。編程簡(jiǎn)單，易用易學(xué)目前，大多數(shù)PLC采用梯形圖編程方式，梯形圖的語(yǔ)言的編程有自己的元器件的各類表達(dá)符號(hào)和方式，不過(guò)它們與繼電器中的電路、原理圖的控制相似，這樣使大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員非常容易承受和掌握。(5)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試和維修簡(jiǎn)捷傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)中數(shù)量龐大的各種器件被PLC用軟件來(lái)取代，使的控制裝置的調(diào)試的工作量大為減少。另外，PLC的用戶程序可以通過(guò)電腦在實(shí)驗(yàn)室仿真調(diào)試，減少了現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作量。此外，由于PLC構(gòu)造模塊化及很強(qiáng)的自我診斷能力，維修也極為方便[13]。3.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC已經(jīng)擺脫了最初的局限，由于增加了許多性能，使得它在國(guó)外得到了廣泛運(yùn)用，被人們廣泛熟知的于鋼鐵行業(yè)、石油化工領(lǐng)域、電力建材行業(yè)以及機(jī)械制造等輕重工業(yè)、交通運(yùn)輸和環(huán)保、文化、娛樂(lè)等等各行各業(yè)都有著它的身影，PLC的大致使用情況可以歸納為以下幾種類型。〔1〕開關(guān)量的邏輯控制開關(guān)量的邏輯控制是PLC最廣泛以及最根底的應(yīng)用，它完美地取代了長(zhǎng)期使用的傳統(tǒng)繼電器電路，它不僅可以最大限度的實(shí)現(xiàn)順序和邏輯控制，并且還既能夠用于控制單臺(tái)的設(shè)備，也可以用于流水線自動(dòng)化以及多機(jī)群復(fù)雜式的操控。如印刷機(jī)、組合機(jī)床、包裝生產(chǎn)線等?！?〕運(yùn)動(dòng)控制對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)PLC均能起到很好的控制作用。從配置中的控制機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，最初用到的開關(guān)量I/O模塊連接位置執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器，現(xiàn)在都幾乎已經(jīng)采用了專門的控制模塊。比方伺服電機(jī)等電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。到目前為止全球各主要PLC廠家，它們的產(chǎn)品根本上都具備有了運(yùn)動(dòng)控制的功能，并且已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用到各種機(jī)床、機(jī)械、生產(chǎn)線等場(chǎng)合?！?〕模擬量控制在當(dāng)今的各類工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程之中，不可防止的會(huì)碰到大量連續(xù)變化的狀態(tài)量，比方壓力、溫度、速度等這些都是模擬量。為了處理這些模擬量就要求可編程控制器必須有實(shí)現(xiàn)數(shù)字量〔Digital〕和模擬量〔Analog〕兩者之間的D/A及A/D的轉(zhuǎn)換。為此現(xiàn)在的廠家都會(huì)生產(chǎn)出配套的A/D及D/A這兩種相互轉(zhuǎn)換的模塊，至此模擬量的控制在可編程控制器中得到了解決?！?〕數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC都具有優(yōu)良的數(shù)據(jù)處理能力，比方數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、數(shù)學(xué)運(yùn)算〔函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等〕、位操作、排序等一些比擬復(fù)雜的功能，因此PLC可以出色的完成所需數(shù)據(jù)的收集、辨析和處理。而這些經(jīng)過(guò)整理過(guò)后的數(shù)據(jù)就可以和早就儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的大量合理的參考值進(jìn)展比照，從而完成所需要的操作及控制。數(shù)據(jù)處理即可以在過(guò)程控制系統(tǒng)中得到大規(guī)模的使用，比方冶金和食品行業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)中的控制系統(tǒng)；也可以用于大型的控制系統(tǒng)，比方柔性制造系統(tǒng)中的無(wú)人控制等方面?！?〕過(guò)程控制PLC的這種控制主要是指對(duì)溫度和流量等各種模擬量的閉環(huán)控制，作為一種具有廣泛用途的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能完成閉環(huán)控制的主要原因是因?yàn)樗軌蚓帉懗鏊璧母鞣N控制算法程序。在閉環(huán)控制系統(tǒng)當(dāng)中PID調(diào)節(jié)是使用得比擬多的一種調(diào)節(jié)方法，PID模塊主要存在于大中型的PLC當(dāng)中，但是此功能模塊也存在于許多小型的PLC，不過(guò)PID的處理過(guò)程根本上是運(yùn)行專用的子程序。PLC的過(guò)程控制廣泛應(yīng)用在化工、冶金和鍋爐控制等場(chǎng)合?！?〕通信及聯(lián)網(wǎng)通信包括了PLC相互之間的一種通信和其它一些智能設(shè)備與PLC之間的一種相互通信。伴隨著飛速開展的計(jì)算機(jī)控制能力，世界的工廠網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化也得到了迅猛的開展。PLC那種強(qiáng)大的通信功能被全世界PLC生產(chǎn)廠商前所未有的重視，新型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如雨后春筍一般紛紛被他們推出，而最具特色的就是新生產(chǎn)的PLC根本上都留有了通信接口的位置，使得通信更加方便起來(lái)。在幾乎所有的國(guó)家PLC的應(yīng)用圍仍然在不停地開拓之中，在一些興旺國(guó)家，從最初的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)設(shè)備以及機(jī)械自動(dòng)控制為PLC的主要應(yīng)用圍，已經(jīng)開展到下面這些領(lǐng)域當(dāng)中：遠(yuǎn)程系統(tǒng)維護(hù)效勞、監(jiān)視節(jié)能系統(tǒng)控制，以及與人們平常生活環(huán)境息息相關(guān)的各種機(jī)器等，并且他們的開展趨勢(shì)仍在不停的上升之中。3.2PLC的系統(tǒng)組成可編程控制器是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種以微處理器為核心的用于控制的特殊計(jì)算機(jī)。從廣義上講，可編程控制器是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只不過(guò)它比一般的計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的I/O接口，具有更適用于控制要求的編程語(yǔ)言和更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。因此，可編程控制器是一種用于工業(yè)控制的專用計(jì)算機(jī)，它的實(shí)際組成與一般微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類似，也由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大局部組成[12]。PLC種類繁多，但其組成構(gòu)造和工作原理根本一樣。用PLC實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)是按控制功能要求，通過(guò)程序按一定算法進(jìn)展輸入／輸出變換，并將這個(gè)變換給以物理實(shí)現(xiàn)，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。PLC專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，采用了典型的計(jì)算機(jī)構(gòu)造，它主要是由CPU、電源、存儲(chǔ)器和專門設(shè)計(jì)的輸入／輸出接口電路等組成。PLC的構(gòu)造框圖如以下圖所示：圖3.1PLC的構(gòu)造框圖3.3PLC的工作原理在系統(tǒng)程序的管理下，通過(guò)運(yùn)行應(yīng)用程序，對(duì)控制要求進(jìn)展處理判斷，并通過(guò)用戶程序的執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。但是，在時(shí)間上，PLC按照直行的方式進(jìn)展任務(wù)的執(zhí)行。但是完整的運(yùn)行方式不僅與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制方式不同，還與各類繼電器和接觸器相組合的系統(tǒng)控制不同?？删幊炭刂破鳌睵LC〕的工作分為三個(gè)階段進(jìn)展，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。當(dāng)可編程控制器〔PLC〕開場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，首先I/O映像區(qū)的容被去除，然后進(jìn)展自我診斷，在沒(méi)有任何異常的情況下開場(chǎng)掃描。CPU從最初的一個(gè)指令開場(chǎng)執(zhí)行對(duì)每一個(gè)用戶程序，并且按照指令開場(chǎng)做周期性不連續(xù)的程序掃描循環(huán)。如果在沒(méi)有指令跳轉(zhuǎn)的情況下，就開場(chǎng)從最初的那一條指令開場(chǎng)，對(duì)用戶程序依次進(jìn)展執(zhí)行。在遇到了完畢指令的情況下又返回第最初的指令。如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，因此，PLC的工作方式是一種串行循環(huán)工作方式[12]。PLC與其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣，也是采用分時(shí)操作原理一個(gè)時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作，隨著時(shí)間推移，一個(gè)操作一個(gè)操作順序地進(jìn)展，這種分時(shí)操作進(jìn)程稱作CPU對(duì)程序"掃描〞。PLC的掃描工作過(guò)程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段，并進(jìn)展周期性循環(huán)。圖3.2PLC運(yùn)行框圖..4硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)控制要求〔1〕按SB1起動(dòng)系統(tǒng)，傳輸線2起動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)箱子進(jìn)入指定位置時(shí)SQ2動(dòng)作，傳輸線2停頓。〔2〕SQ2動(dòng)作后延時(shí)1秒起動(dòng)傳輸線1，物品逐一落入箱，由SQl檢測(cè)物品〔在物品通過(guò)時(shí)發(fā)出脈沖信號(hào)〕，當(dāng)落入箱的物品到達(dá)12個(gè)，傳輸線1停頓，同時(shí)起動(dòng)傳輸線2?！?〕按下停頓按鈕，傳輸線l和2均停頓。4.2輸入輸出端確定PLC通過(guò)輸入接口檢測(cè)輸入設(shè)備的狀態(tài)，以此作為對(duì)輸出設(shè)備控制的依據(jù)，同時(shí)PLC又通過(guò)輸出接口對(duì)輸出設(shè)備進(jìn)展控制。PLC的I/O接口能承受的輸入和輸出信號(hào)的個(gè)數(shù)被稱為PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。I/O點(diǎn)數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。輸入接口。PLC的輸入接口分為開關(guān)量輸入接口和模擬量輸入接口，開關(guān)量輸入接口用于承受開關(guān)量通短信號(hào)，模擬量輸入接口用于承受模擬量信號(hào)。模擬量輸入接口通常采用A/D轉(zhuǎn)換電路，將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。開關(guān)量輸入信號(hào)采用的電路形式較多，根據(jù)使用電源型號(hào)不同，可分為部直流輸入接口、外部交流輸入接口和外部交/直流輸入接口。本文采用外部交流輸入接口。輸出接口。PLC的輸出接口也分為開關(guān)量輸出接口和模擬量輸出接口。模擬量輸出接口通常采用D/A轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)，開關(guān)量輸出信號(hào)采用的電路形式較多，依據(jù)使用的輸出開關(guān)器件不同可分為：繼電器輸出接口、晶體管輸出接口和雙向晶甲管輸出接口。本文采用繼電器輸出接口[13]。I/O分配端:表1.1輸入、輸出端口的分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)對(duì)應(yīng)輸入點(diǎn)名稱代號(hào)對(duì)應(yīng)輸入點(diǎn)啟動(dòng)按鈕SB1I0.0傳輸線1驅(qū)動(dòng)電機(jī)KM1Q0.0停頓按鈕SB2I0.1傳輸線2驅(qū)動(dòng)電機(jī)KM2Q0.1光電開關(guān)SQ1I0.2傳輸線1運(yùn)行指示燈PG1Q0.2位置開關(guān)SQ2I0.3傳輸線2運(yùn)行指示燈PG2Q0.34.3CPU模塊型號(hào)選擇4.3.1主機(jī)模塊簡(jiǎn)介PLC的主機(jī)由中央處理器〔CPU〕、存儲(chǔ)器〔memory〕、輸入/輸出單元〔input/outputunit〕、通信接口、擴(kuò)展接口、外圍設(shè)備接口和電源等局部組成。CPU時(shí)PLC的核心部件，是PLC的運(yùn)算和控制中心，PLC的工作過(guò)程都是在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進(jìn)展的。存儲(chǔ)器是PLC存放系統(tǒng)程序、用戶程序和運(yùn)行數(shù)據(jù)的單元。PLC的存儲(chǔ)器有系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器兩局部組成。PLC配有各種通信接口，這些通信接口一般都帶有信息處理器。PLC通過(guò)這些通信接口可與監(jiān)視器、打印機(jī)、其他PLC、計(jì)算機(jī)等設(shè)備進(jìn)展通信。外圍設(shè)備接口是可編程控制器主機(jī)實(shí)現(xiàn)人-機(jī)對(duì)話、機(jī)-機(jī)對(duì)話的通道。通過(guò)它，可編程控制器可以和編程器、圖彩色形顯示器、打印機(jī)等外圍設(shè)備相連，也可以與其他可編程控制器或上位計(jì)算機(jī)相連接[12]。輸入/輸出單元即I/O接口或I/O模塊，時(shí)PLC與外圍設(shè)備之間的連接部件。PLC通過(guò)輸入接口檢測(cè)輸入設(shè)備的狀態(tài)，以此作為對(duì)輸出設(shè)備控制的依據(jù)，同時(shí)PLC又通過(guò)輸出接口對(duì)輸出設(shè)備進(jìn)展控制。為了提升PLC的性能，增強(qiáng)PLC的控制功能，可以通過(guò)擴(kuò)展接口給PLC增加一些專用功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、中斷控制模塊等。PLC一般采用開關(guān)電源供電，與普通電源相比，PLC電源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)[13]。4.3.2CPU模塊選擇PLC常用的CPU有通用微處理器、單片機(jī)和位片式微處理器。通用微處理器按其處理數(shù)據(jù)的位數(shù)可分為4位、8位、16位、32位等。PLC大多用8位和16位微處理器?？刂破鞯淖饔檬强刂普麄€(gè)微處理器的的各個(gè)部件有條不紊地進(jìn)展工作，其根本功能就是從存中讀取指令和執(zhí)行指令。微型處理器和主機(jī)部各個(gè)區(qū)域進(jìn)展信息傳遞的部件是控制器接口電路。微型處理器通過(guò)控制器接口電路來(lái)實(shí)現(xiàn)與各個(gè)區(qū)域相互之間的可靠的通信交換及最適合的時(shí)序控制配合。控制器的功能主要有以下幾點(diǎn)：〔1〕采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，通過(guò)輸入接口存入輸入印象存放器或數(shù)據(jù)存放器中，用掃描方式接收輸入設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)〔輸入印象存放器〕?！?〕根據(jù)要求按照先后順序依次讀取用戶程序存儲(chǔ)器中存放的指令，完成各種數(shù)據(jù)的運(yùn)算、傳遞和存儲(chǔ)等功能。任務(wù)的完成那么按照指令規(guī)定各種運(yùn)算和操作來(lái)進(jìn)展的。〔3〕將各種運(yùn)算結(jié)果向外界輸出。〔4〕監(jiān)測(cè)和診斷電源PLC電路工作狀態(tài)以及用戶程序編程過(guò)程中出現(xiàn)的語(yǔ)法上的錯(cuò)誤?！?〕根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，刷新有關(guān)狀態(tài)和存放器的容，對(duì)外圍設(shè)備〔如編程器、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)、判讀器等〕的工作請(qǐng)求進(jìn)展答復(fù)，以實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能[12]。CPU22*系列PIC主機(jī)(CPU模塊)的外形如圖4—2所示。S7—200PLC的CPU模塊包括一個(gè)中央處理單元、電源以及I/O點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序，輸入局部從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中采集信號(hào)，輸出局部那么輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。圖4.1CPU22*系列PLC的CPU外形圖最新一代的CPU模塊按I/O點(diǎn)數(shù)多少不同和效能不同而有五種不同構(gòu)造配置的品種，即CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP和CPU226，每個(gè)品種里又分出2種類型：一種是DC24V供電/晶體管輸出；一種是AC220V供電/繼電器輸出，所以一共有10種CPU模塊。新一代的CPU模塊在運(yùn)算速度、程序存儲(chǔ)區(qū)容量、變量存儲(chǔ)區(qū)容量和其他性能方面都有極大的提高。只有新的CPU模塊才支持新版本的編程軟件STEP7-Micro/WIN4．0(及以上)中新增加的指令和某些軟件工具的功能。(1)CPU221本機(jī)集成6輸入/4輸出，無(wú)擴(kuò)展能力，程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量較小，有一定的高速計(jì)數(shù)功能和通信功能，非常適合于少點(diǎn)數(shù)的或特定的控制系統(tǒng)使用。(2)CPU222本機(jī)集成8輸入/6輸出，和CPU221相比，它最多可以擴(kuò)展2個(gè)模塊，因此是應(yīng)用更廣泛的全功能控制器。(3)CPU224本機(jī)集成14輸入/10輸出，和前兩者相比，程序存儲(chǔ)容量擴(kuò)大了一倍，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量擴(kuò)大了四倍，它最多可以有7個(gè)擴(kuò)展模塊，有置時(shí)鐘，有更強(qiáng)的模擬量和高速計(jì)數(shù)的處理能力，是使用得最多的S7—200產(chǎn)品。(4)CPU224XP這是最新推出的～種實(shí)用機(jī)型，其大局部功能和CPU224一樣，但和CPU224相比，它的程序存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量都增加了不少，處理高速計(jì)數(shù)器的能力也有增強(qiáng)；其最大的區(qū)別是在主機(jī)上增加了2輸入/1輸出的模擬量單元和一個(gè)通信口，非常適合在有少量模擬量信號(hào)的系統(tǒng)中使用，在有復(fù)雜通信要求的場(chǎng)合也非常適宜。本文CPU模塊型號(hào)為CPU2212、CPU221的接線〔1〕DC的輸入和DC的輸出DC的輸入端由0.0～0.3，1M作為第l組。0.4、0.5，2M那么作為第2組的組成。各組的公共端分別為1M、2M。DC24V的負(fù)極局部要接接公共端1M或2M上，不然就會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，引起誤判。DC24V的正極連接到輸入開關(guān)的一端；CPU221各個(gè)輸入端那么連接到輸入開關(guān)的另一端。DC的輸出端由M，L+，0.0～0.3這三局部組成。L+為其中的公共端局部。DC24V的負(fù)極接M端，正極接L+端，系統(tǒng)的輸出局部的一端那么會(huì)接到M端，輸出負(fù)局部的另外一端理所當(dāng)然的接到CPU221各個(gè)輸出端上。CPU221的DC的輸入和DC的輸出的接線圖如以下圖所示:圖4.2CPU221的DC的輸入和DC的輸出接線〔2〕DC的輸入及繼電器的輸出DC的輸入端局部與CPU221的DC的輸入和DC的輸出一樣。繼電器的輸出端局部由兩組構(gòu)成，其中N(-)、1L、0.0～0.2為第一組，N(-)、2L、0.3為第2組。1L和2L分別為各組的公共端。負(fù)載電源的一端N接負(fù)載的N(-)端，電源的另外一端L(+)接繼電器輸出端的lL端。負(fù)載的另一端分別接到各繼電器輸出端子。CPU221的DC輸人繼電器輸出的接線圖如以下圖所示：圖4.3CPU221的DC輸入繼電器輸出接線4.4主電路設(shè)計(jì)圖4.4主電路4.5PLC接線圖根據(jù)所選CPU模塊型號(hào)，接線方式為DC輸入繼電器輸出。運(yùn)用CAD繪制PLC接線圖如以下圖所示：圖4.5PLC接線圖..5電器元件的選擇5.1熔斷器選擇5.1.1熔斷器的分類熔斷器串聯(lián)在被保護(hù)電路中，負(fù)載電流流經(jīng)熔體。當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔斷器允許通過(guò)熔體的額定電流，其熔體長(zhǎng)期不化；當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載或短路時(shí)，將有很大的故障電流通過(guò)熔斷器使熔斷器的熔體發(fā)生熔斷，從而切斷電路，到達(dá)保護(hù)的目的。當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，熔體在較短的時(shí)間熔化；當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，熔體能在瞬間熔化。熔斷器對(duì)過(guò)載保護(hù)不靈敏，主要作短路保護(hù)[7]。熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三個(gè)局部組成。熔斷器主要有以下幾種形式的分類：按構(gòu)造形式分類可分為半封閉插入式熔斷器、無(wú)填料密閉管式熔斷器、有填料封閉管式熔斷器、快速熔斷器和自復(fù)熔斷器五類。按使用對(duì)象分類可分為專職人員使用和非熟練人員使用兩大類。按工作類型分類可分為g和a兩類。g類即全圍分段熔斷器，a類即局部圍分段熔斷器。按使用類別分類可分為G和M兩類。G類即一般用途熔斷器，M類即電動(dòng)機(jī)電路用熔斷器[9]。5.1.2熔斷器的型號(hào)選用熔斷器的規(guī)格選擇：1.選擇熔體的額定電流：〔1〕對(duì)于日常生活及各種生產(chǎn)中的變壓器和照明等不同類型的負(fù)載，額定電流的選擇應(yīng)該略微大于或者是等于負(fù)載過(guò)的電流，一邊熔體能夠正常工作；〔2〕在日常生活及各種生產(chǎn)中的輸電、配電線之中路，額定電流的選擇應(yīng)該略微地大于或者是等于線路過(guò)的平安電流；〔3〕當(dāng)作線路短路保護(hù)的情況下，電動(dòng)機(jī)回路應(yīng)該要考慮到電動(dòng)機(jī)的不同地啟動(dòng)條件，此時(shí)熔體額定電流的選擇應(yīng)該按照電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)所需要的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)進(jìn)展判斷。并且應(yīng)該選用aM型熔斷器來(lái)作為電動(dòng)機(jī)的末端回路的保護(hù)熔斷器，此時(shí)的額定電流In必須要略大于電動(dòng)機(jī)所標(biāo)示的額定電流才能使其在工作中不發(fā)生故障；〔4〕一般情況下應(yīng)該選用gG型熔斷器來(lái)作為電容補(bǔ)償柜回路的保護(hù)熔斷器，這種情況下熔斷體的額定電流In應(yīng)該在約等于1.8-2.5倍的線路計(jì)算電流。但是熔斷體的額定電流In可以約等于1-2.5倍的線路電流如果此時(shí)選用aM型熔斷器的話?！?〕通電線路中上、下級(jí)之間的電流選擇性保護(hù)，上級(jí)熔斷器的額定電流In應(yīng)該等于或者是大于下級(jí)熔斷器額定電流In的1.6倍，就能夠防止擴(kuò)大故障以及停電圍當(dāng)因不恰當(dāng)操作或是其他意外情況時(shí)發(fā)生越級(jí)動(dòng)作的時(shí)候?！?〕降容使用如果在20℃的室溫環(huán)境下，熔斷體此時(shí)的實(shí)際工作電流最好不應(yīng)超過(guò)自身的額定電流值。并且在選用熔斷體的時(shí)后要求人們?cè)搼?yīng)考慮到熔斷體的工作條件和工作環(huán)境，比方周圍的封閉程度等等一些因素的影響。熔斷體實(shí)際生產(chǎn)工作時(shí)的使用會(huì)受到環(huán)境溫度變化的影響因?yàn)槿蹟嗥魅垠w的電流承載能力的實(shí)驗(yàn)是在20℃的環(huán)境溫度下進(jìn)展的，所以在選用時(shí)這一因素應(yīng)考慮在。并且熔斷器所在的環(huán)境溫度越高，它工作時(shí)的溫度就會(huì)越高，這就導(dǎo)致熔斷器的壽命大為減短；當(dāng)然相反的是，熔斷體的壽命將會(huì)在較低的溫度環(huán)境下運(yùn)行而得到延長(zhǎng)?！?〕在生活生產(chǎn)的配電線路當(dāng)中，為了防止因?yàn)榘l(fā)生越級(jí)動(dòng)作而導(dǎo)致擴(kuò)大故障停電的圍，一般情況下要求前一級(jí)熔體的額定電流要比后一級(jí)熔體的額定電流大2-3倍。2.熔斷器的選擇：〔1〕熔斷器的額定電壓：應(yīng)大于或等于實(shí)際電路的工作電壓，即UN熔斷器≥UN線路。〔2〕熔斷器的額定電流：應(yīng)大于熔體的額定電流，即IN熔斷器≥IN線路。〔3〕熔斷器的額定分析分析能力：指在規(guī)定的額定電壓和功率因素〔時(shí)間常數(shù)〕的條件下，能分析的最大電流值它必須大于電路中可能出現(xiàn)的最大故障電流[7]。3.類型的選擇：根據(jù)線路要求、使用場(chǎng)合、安裝條件、和各類熔斷器的使用圍來(lái)選擇。電網(wǎng)配電一般選用刀型觸頭熔斷器〔如HDLRT0RT36系列〕就可滿足；電動(dòng)機(jī)一般選用螺旋式熔斷器進(jìn)展保護(hù)；照明電路一般選用圓筒帽形熔斷器那么可；保護(hù)可控硅元件用半導(dǎo)體保護(hù)用快速式熔斷器保護(hù)。常用的熔斷器有：(a)RS3系列有填料快速熔斷器；(b)RT10有填料管式熔斷器；(c)變壓器保護(hù)用高壓限流熔斷器；(d)電動(dòng)機(jī)保護(hù)用高壓限流熔斷器；(e)RL1螺旋式熔斷器；(f)RT14系列有填料封閉管式圓筒帽形熔斷器；(g)RT16刀型觸點(diǎn)熔斷器[8]。本設(shè)計(jì)選用RL1系列螺旋式熔斷器：圖5.1RL1系列螺旋式熔斷器5.2接觸器選擇5.2.1接觸器的構(gòu)造及工作原理交流接觸器是一種自動(dòng)控制電器可頻繁接通和切斷電路。它的構(gòu)造主要由觸頭系統(tǒng)、電磁機(jī)構(gòu)、滅弧裝置和其他局部等組成。滅弧裝置是用瓷制成的，蓋在三個(gè)主觸頭上，使產(chǎn)生的電弧迅速熄滅，不外濺。當(dāng)線圈通電后，線圈中因有電流流過(guò)而產(chǎn)生磁場(chǎng)，靜鐵心在電磁力的作用下，克制彈簧的反作用力，將動(dòng)鐵心吸合，從而使動(dòng)、靜觸頭接觸，主電路接通；而當(dāng)線圈斷電時(shí)，靜鐵心的電磁吸力消失，動(dòng)鐵心在彈簧的反作用力下復(fù)位，從而使動(dòng)觸頭與靜觸頭別離，切斷主電路[9]。并且交流接觸器具有欠壓保護(hù)作用。5.2.2接觸器的型號(hào)選用1選擇接觸器主觸頭的額定電流。接觸器的額定工作電流應(yīng)不小于被控電路的最大工作電流。2選擇接觸器主觸頭的額定電壓。接觸器的額定工作電流應(yīng)不小于被控電路的最大工作電壓。3接觸器的額定通斷能力應(yīng)大于通斷時(shí)電路中的實(shí)際電流值；耐受過(guò)載電流能力應(yīng)大于電路中最大工作過(guò)載電流值。4應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)控制要求確定主觸頭和輔助觸頭的數(shù)量和類型，同時(shí)要注意其通斷能力和其他額定參數(shù)。5如果接觸器用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的頻繁起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)或反接制動(dòng)時(shí)，應(yīng)將接觸器的主觸頭額定電流降低使用，通?？山档鸵粋€(gè)電流等級(jí)[9]。本設(shè)計(jì)采用,CJ10系列交流接觸器：圖5.2CJ10系列交流接觸器5.3熱繼電器選擇熱繼電器常用來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)展過(guò)載保護(hù)、斷相及電流不平衡運(yùn)動(dòng)的保護(hù)及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。電動(dòng)機(jī)在繼電器可以根據(jù)過(guò)載電流的大小自動(dòng)調(diào)整動(dòng)作時(shí)間，具有反時(shí)限保護(hù)特性。即過(guò)載電流大，動(dòng)作時(shí)間短；過(guò)載電流小，動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)的工作電流為額定電流時(shí)熱繼電器應(yīng)長(zhǎng)期不動(dòng)作[10]。熱繼電器的選擇:1.類型的選擇：選用熱繼電器時(shí)應(yīng)根據(jù)使用條件、工作環(huán)境、電動(dòng)機(jī)的型式及其運(yùn)行條件及要求，電機(jī)的起動(dòng)情況及負(fù)載情況等幾個(gè)方面綜合加以考慮。安裝時(shí)熱繼電器應(yīng)布置在整個(gè)開關(guān)柜〔箱〕的下部。2.原那么上熱繼電器的電流選擇圍應(yīng)該按電動(dòng)機(jī)對(duì)電流的要求來(lái)選擇。如果電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力不理想的情況下，熱繼電器就應(yīng)該選用比擬小些的額定電流。通常額定電流的選擇對(duì)熱繼電器是否能正常工作十分重要，為電動(dòng)機(jī)額定電流的60%-80%，并應(yīng)校驗(yàn)動(dòng)作特性。如果在不頻繁的起動(dòng)場(chǎng)合，要保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程中不產(chǎn)生誤動(dòng)作。一般情況下電動(dòng)機(jī)自身的起動(dòng)電流值應(yīng)當(dāng)是它的額定電流的6倍及以下，并且這個(gè)時(shí)候的起動(dòng)時(shí)間不超過(guò)5s時(shí)。如果電動(dòng)機(jī)很少連續(xù)起動(dòng)的話，這種條件下就可以按照電動(dòng)機(jī)已經(jīng)確定的額定電流值選用熱繼電器。3.熱元件自身的各種運(yùn)用電流圍由熱繼電器的各種主要參數(shù)來(lái)確定。選擇熱繼電器各種參數(shù)的正確與否，會(huì)大大的對(duì)熱繼電器對(duì)工作電路的保護(hù)能力以及工作過(guò)程當(dāng)中的可靠能力產(chǎn)生大為不利的影響。所以在這種情況下熱繼電器對(duì)于電流的適用圍選擇有著一定的要求，它的中間值局部最好是應(yīng)該至少稍微的大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。4.由于熱繼電器有熱慣性，不能作短路保護(hù)，應(yīng)考慮與短路保護(hù)配合問(wèn)題。5.當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作于重復(fù)短時(shí)工作制時(shí)，要注意確定熱繼電器的允許操作頻率。因?yàn)闊崂^電器的操作頻率是有限的，操作頻率較高時(shí)，熱繼電器的動(dòng)作特性就會(huì)變差，甚至不能正常工作。6.熱繼電器安裝接線時(shí)應(yīng)注意連線的導(dǎo)線截面和長(zhǎng)度在允許圍[11]。本設(shè)計(jì)采用,JR10系列熱繼電器：圖5.3JR10系列熱繼電器5.4時(shí)間繼電器選擇時(shí)間繼電器：時(shí)間繼電器是一種呢感延時(shí)動(dòng)作的控制電器，其特點(diǎn)是電磁線圈通電后其觸頭經(jīng)過(guò)一定時(shí)間間隔動(dòng)作。選用時(shí)間繼電器應(yīng)注意：其線圈〔電源〕的電流種類和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路一樣，按控制要求選擇延時(shí)方式和觸點(diǎn)形式；校核觸點(diǎn)容量和數(shù)量，假設(shè)不夠時(shí)，可用中間繼電器擴(kuò)展。常用的時(shí)間繼電器有JSJ系列晶體管式、JS7系列空氣阻尼式、JS20系列單結(jié)晶體管式、JS17系列電動(dòng)式。本設(shè)計(jì)采用,JS7系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器：圖5.4JS7系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器5.5控制按鈕選擇按鈕又稱按鈕開關(guān)或控制按鈕，是一種短時(shí)間接通或斷開小電流電路的手動(dòng)控制器，一般由于電路中發(fā)出啟動(dòng)或停頓指令，以控制電磁起動(dòng)器、接觸器、繼電器等電器線圈的電流的接通或斷開，再由他們?nèi)タ刂浦麟娐?。按鈕的工作原理：當(dāng)用手按下按鈕帽時(shí)，動(dòng)斷觸頭斷開，動(dòng)合觸頭接通；而當(dāng)松開手后，復(fù)位彈簧便將按鈕的觸頭恢復(fù)原位，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制。按鈕的選擇：應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合和具體用途選擇按鈕的類型。列如，控制臺(tái)柜面板上的按鈕一般可用開啟式；假設(shè)需顯示工作狀態(tài)，那么選用帶指示燈式；在重要場(chǎng)合，為防止無(wú)關(guān)人員誤操作，一般用鑰匙式；在有腐蝕的場(chǎng)合一般用防腐式。應(yīng)根據(jù)工作狀態(tài)指示和工作情況的要求選擇按鈕和指示燈的顏色。如停頓或分段用紅色；起動(dòng)或接通用綠色；應(yīng)急或干預(yù)用黃色。應(yīng)根據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量。列如,需要作"正〔向前〕〞、反"反〔向后〕〞及"停〞三種控制處，可用三只按鈕，并裝在同一按鈕盒，只需做"起動(dòng)〞及"停頓〞控制時(shí)，那么用兩只按鈕，并裝在同一按鈕盒。[9]5.6行程開關(guān)選擇5.6行程開關(guān)又稱位置開關(guān)限位開關(guān)，是一種很重要的小電流主令電器。行程開關(guān)利用生產(chǎn)設(shè)備中某些運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械位移而碰撞位置開關(guān)，使其觸點(diǎn)動(dòng)作，將機(jī)械信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)，接通、斷開或變換某些控制電路的指令，借以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的電氣控制要求。這類開關(guān)時(shí)常用來(lái)限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置或行程，是運(yùn)動(dòng)機(jī)械按一定位置或行程自動(dòng)停頓、反向運(yùn)動(dòng)或自動(dòng)往返元件為根底，裝置不同的操作頭而得到各種不同的形式。行程開關(guān)按其構(gòu)造可分為直動(dòng)式、滾輪式、微動(dòng)式?！?〕直動(dòng)式行程開關(guān)其動(dòng)作原理與按鈕開關(guān)類似，只是它用運(yùn)動(dòng)部件上的撞塊來(lái)碰行程開關(guān)的推桿。這種開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，本錢較低；缺點(diǎn)是觸點(diǎn)局部的分合速度取決于撞塊的移動(dòng)速度。假設(shè)撞塊移動(dòng)的太慢，觸點(diǎn)就不能瞬時(shí)切斷電路，使電弧在觸點(diǎn)上停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，易于燒蝕觸點(diǎn)。[8]1-推桿2-彈簧3-動(dòng)斷觸點(diǎn)4-動(dòng)合觸點(diǎn)圖5.5直動(dòng)式行程開關(guān)〔2〕滾輪式的行程開關(guān)滾輪式的行程開關(guān)工作過(guò)程：當(dāng)電路中已經(jīng)被控制不同類型的機(jī)器元件上的運(yùn)動(dòng)撞塊在控制下與滾輪撞桿相互撞擊的情況下，被撞擊的撞桿就會(huì)向整個(gè)裝置的右邊轉(zhuǎn)向。在這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中就會(huì)帶著凸輪按照一定位置的轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)時(shí)候凸輪就會(huì)把推桿頂下去，這種情況下就會(huì)使開關(guān)當(dāng)中的觸點(diǎn)發(fā)生快速準(zhǔn)確的動(dòng)作。完成一系列動(dòng)作過(guò)后運(yùn)動(dòng)當(dāng)中的控制機(jī)械元件又開場(chǎng)返回，這個(gè)時(shí)候在彈簧的復(fù)位作用的條件下，以上完成各自動(dòng)作過(guò)程的元器件就開場(chǎng)相繼復(fù)位。單滾輪的自動(dòng)復(fù)位式行程開關(guān)和雙滾輪的羊角式非自動(dòng)復(fù)位式行程開關(guān)為滾輪式的行程開關(guān)的兩種主要分類。不過(guò)雙滾輪式的行程開關(guān)具有一種特定的裝置使得它擁有不錯(cuò)的有"記憶〞功能，這種功能如果運(yùn)用得好會(huì)在一些工作環(huán)境之中起到簡(jiǎn)化線路的作用。1-滾輪2-上轉(zhuǎn)臂3、5、11-彈簧4-套架6-滑輪7-壓板8、9-觸點(diǎn)10-橫板圖5.6滾輪式行程開關(guān)〔3〕微動(dòng)式行程開關(guān)微動(dòng)開關(guān)采用彎片狀彈簧瞬。當(dāng)推桿被壓下時(shí)，彈簧片發(fā)生變形，儲(chǔ)存能量并產(chǎn)生位移；當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定的臨界點(diǎn)時(shí)，彈簧片連同動(dòng)觸點(diǎn)產(chǎn)生瞬時(shí)跳躍，從而導(dǎo)致電路接通、分?jǐn)嗷蜣D(zhuǎn)換。同樣，減小操作力時(shí)，彈簧片會(huì)向相反方向跳躍。微動(dòng)開關(guān)的體積小，動(dòng)作靈敏，適合在小型機(jī)構(gòu)中使用。[8]常用的有LXW-11系列產(chǎn)品。1-推桿2-彈簧3-壓縮彈簧4-動(dòng)斷觸點(diǎn)5-動(dòng)合觸點(diǎn)圖5.7微動(dòng)式行程開關(guān)5.6.21.行程開關(guān)的選擇〔1〕根據(jù)適用場(chǎng)合和控制對(duì)象來(lái)選擇行程開關(guān)的種類。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度不是太快時(shí)，通常選用一般用途的行程開關(guān)；而生產(chǎn)機(jī)械行程通過(guò)的路徑不宜裝設(shè)直動(dòng)式行程開關(guān)時(shí)；應(yīng)選用凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)式的行程開關(guān)；而在工作效率很高、對(duì)可靠性及精度要求也很高時(shí)，應(yīng)選用接近開關(guān)。〔2〕根據(jù)使用環(huán)境條件，選擇開啟式或保護(hù)式防護(hù)形式?！?〕根據(jù)控制電路的電壓和電流選擇系列。〔4〕根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特征，選擇行程開關(guān)的構(gòu)造形式〔即操作方式〕。2.行程開關(guān)的安裝行程開關(guān)安裝時(shí)，應(yīng)注意滾輪的方向，不能接反。與擋鐵碰撞的位置應(yīng)符合控制電路的要求，并確保能與擋鐵可靠碰撞[9]。5.7光電開關(guān)選擇5.7光電開關(guān)〔即人們通常所說(shuō)的光電傳感器〕是光電接近開關(guān)的一種簡(jiǎn)稱，光電開關(guān)的使用原理是利用被檢測(cè)物體對(duì)發(fā)出光線的反射或者是遮擋，并且選通電路由同步回路控制，經(jīng)過(guò)信息傳遞從而檢測(cè)物體有還是沒(méi)有的。不管是何種屬性的物體只要能夠反射光線就均可以被其檢測(cè)到。光電開關(guān)工作時(shí)可以經(jīng)過(guò)發(fā)射器把輸入的電流轉(zhuǎn)換為光信號(hào)再發(fā)射出去，然后光電開關(guān)的接收器再根據(jù)傳遞過(guò)來(lái)被接收到的光束的有無(wú)或者是強(qiáng)弱，再探測(cè)是否有目標(biāo)物體的存在。光電開關(guān)按照構(gòu)造可以分為放大器藏型、電源藏型以及放大器別離型三類。光電開關(guān)的放大器藏型使用了專用的集成電路以及外表安裝工藝制作而成的，電源工作那么采用部直流通過(guò)的原那么，并且它還能夠?qū)⒎糯笃髋c傳感一體化。光電開關(guān)的響應(yīng)速度有1ms和0.1ms兩種，不僅能夠檢測(cè)到狹小物體，還能夠?qū)Ω咚龠\(yùn)動(dòng)的物體作出準(zhǔn)確的判斷。并且放大器藏型有電流和電壓兩種不同的輸出方式，這種情況下即能有效的防止相互干擾，又在系統(tǒng)安裝過(guò)程中十分方便。電源藏型也是采用了專用集成電路以及外表安裝工藝制作而成的，但是它卻能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器、放大器與電源裝置的一體化。電源藏型普遍使用交流電源；但是也有直接用于強(qiáng)電控制電路的情況，比方用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)用來(lái)取代接觸式的行程開關(guān)；電源藏型還可以自行設(shè)置自診斷，以便于用來(lái)穩(wěn)定工作區(qū)的指示燈。輸出備有繼電器常開、常閉接點(diǎn)或者SSR固態(tài)繼電器，即可以防止相互之間的干擾，又可以嚴(yán)密地安裝在系統(tǒng)當(dāng)中。放大器別離型采用的是專用集成電路和混合安裝工藝制作而成，它是將放大器與傳感器別離的一種裝置。此類型的光電開關(guān)采用的是端子臺(tái)的連接形式，并且交流電源和直流電源都可以通用。它具有接通延時(shí)和斷開延時(shí)的功能，眾多的實(shí)踐說(shuō)明它能控制6種輸出狀態(tài)，可設(shè)置亮、音動(dòng)幾種切換開關(guān)，擁有接點(diǎn)和電平兩種不同的輸出方式。本文選擇電源藏型光電開關(guān)：5.8光電開關(guān)5.7.2〔1〕防止強(qiáng)光源在環(huán)境光照強(qiáng)度比擬高的條件下，光電開關(guān)根本上都能夠比擬穩(wěn)定的工作。但是對(duì)于太和白熾燈等強(qiáng)光源傳感器光軸應(yīng)當(dāng)防止正面正對(duì)。如果強(qiáng)光源與傳感器的光軸角度不能改變時(shí)，解決方法就