基于PLC的鋼珠自動分揀系統(tǒng)設(shè)計

目錄25688作品簡介 II20875前言 295941系統(tǒng)總體設(shè)計 397371.1選題背景 36331.2自動分揀系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展情況 364621.3鋼珠自動分揀系統(tǒng)控制要求 4157151.4鋼珠自動分揀系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖 444852基于基于PLC控制鋼珠分揀系統(tǒng)硬件設(shè)計 696352.1鋼珠分揀系統(tǒng)控制方式的選擇 63012.2基于PLC鋼珠自動分揀系統(tǒng)設(shè)計的組成框圖 627042.3PLC簡介 7121162.3.1PLC的結(jié)構(gòu) 7326202.3.2PLC的主要特點 842002.4基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)的IO分配表 8256922.5PLC鋼珠分揀系統(tǒng)的IO接線圖 9296262.6基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)的主電路圖 1010573基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)的硬件選型 12140414基于基于PLC控制鋼珠分揀系統(tǒng)軟件件設(shè)計 16216594.1基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)PLC點位功能介紹 16298324.2基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)梯形圖令設(shè)計 1752524.3基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)仿真設(shè)計 22209435基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)組態(tài) 2726935.1基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)組態(tài) 27155705.2基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)組態(tài)仿真 3017934總結(jié) 3327039參考文獻 34

前言采用基于PLC控制的鋼珠自動分揀系統(tǒng)是社會發(fā)展的必然。在工廠生產(chǎn)中，隨著科技的發(fā)展，各種流水生產(chǎn)線不斷出現(xiàn)，機械手也就實時出現(xiàn)了，在60年代初期，一些工廠的大小鋼珠分揀工作都是靠人工手工來完成的，這種操作方式，雖然能對鋼珠進行分揀分類，但工人勞動強度大，效率不高。為了改變這種不良的操作方式，我國的科學家進行了一系列的科研攻關(guān)，于是在以后的生產(chǎn)中，逐漸出現(xiàn)了一些簡單的自動分揀裝置，如繼電器-接觸器控制的自動分揀裝置。這種裝置的出現(xiàn)，在一寫程度上緩解了那種手工勞作的種種矛盾，也被廣大鋼珠生產(chǎn)企業(yè)所接受和采用。在使用一段時期后，由于這種環(huán)境粉塵較多，這種控制電路出現(xiàn)了各種不同的軟故障，各種狀況層出不窮，給后期的維修保養(yǎng)帶來了很大困難。繼電器-接觸器所組成的這種邏輯電路，雖然能實現(xiàn)各種所需要的控制功能，但由于其觸點直接裸露在外，受粉塵等影響較大，而且其觸點響應(yīng)時間較長，壽命短，而且線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于維修。因些到80年代，這種控制方式很快被單片機控制系統(tǒng)所取代，單片機控制系統(tǒng)具有處理速度快系統(tǒng)緊湊，但也有一定缺點，就是程序不便于被廣大工程技術(shù)人員所理解和接受，需要專門的技術(shù)人才，這樣在很大程度上限制了這種控制方式的應(yīng)用和推廣。隨著PLC技術(shù)的不斷進步發(fā)應(yīng)用，很快在工業(yè)設(shè)備和自動化流水線控制中得到了廣泛應(yīng)用。其得到快速發(fā)展的原因是：基于PLC控制系統(tǒng)具有接線簡單，運行穩(wěn)定可靠，而且其梯形圖的編程方式能被廣大工程技術(shù)人員所理解和接受，而且在需要修改功能時，只要把梯形圖做相應(yīng)更改，就可以改成另一種工作方式，而輸入/輸出電路只需小部分更改甚至不需要更改，即可完成一種新功能的變更。1系統(tǒng)總體設(shè)計1.1選題背景大、小鋼珠選擇分類傳送作為工業(yè)中器件選擇傳送的一個寫照，在工業(yè)控制中它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。它能夠通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，并能在各種復(fù)雜環(huán)境中工作，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其在人工智能方面大大地增加其效率，同時也改善了人類的工作環(huán)境與工作強度。中國在科技發(fā)展方面發(fā)展水平較低，在工業(yè)中分揀傳送勞動密集型還占有相當大的份額。由于人的勞動能力有限，并且人不能持續(xù)長時間的高強度工作，因此在勞動效率上往往是制約企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性因素，為了提高勞動效率，搶占市場份額，各個企業(yè)也不斷的引進和更新自動化設(shè)備來提高效率，同時降低人的工作強度。因而這種自動化控制在工業(yè)控制中有很大優(yōu)勢。本PLC鋼珠自動分揀系統(tǒng)設(shè)計是在社會發(fā)展到一定時期下的產(chǎn)物，是人們對生活質(zhì)量提升的一種時代要求，更是科學技術(shù)突飛猛進的一種結(jié)果。鋼珠自動分揀系統(tǒng)設(shè)計由當初出時時使用的繼電器-接觸器控制，到單片機控制，再到目前的PLC系統(tǒng)控制，經(jīng)歷了三個不同的發(fā)展時期，而最終PLC這種控制系統(tǒng)能被人們所接受，除了PLC這種控制系統(tǒng)的編程方式易被工程技術(shù)人員所理解和接受以外，更重要的一點是這種控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，所以得到了長足發(fā)展。1.2自動分揀系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展情況國內(nèi)自動分揀技術(shù)起步較晚，但近年來發(fā)展迅速。目前，國內(nèi)鋼珠自動分揀系統(tǒng)的技術(shù)水平已經(jīng)與國外先進水平接近。在鋼珠園區(qū)和大型快遞企業(yè)中，鋼珠自動分揀系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。另外一些大型電商企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了全自動化分揀。此外，國內(nèi)自動分揀技術(shù)在小型超市配送中心、醫(yī)藥、煙草和超市配送等行業(yè)也有應(yīng)用，但整體應(yīng)用范圍和規(guī)模相對較小。國外自動分揀系統(tǒng)的發(fā)展較早，技術(shù)水平較高。歐美地區(qū)的鋼珠自動分揀系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟，各大快遞企業(yè)都已經(jīng)實現(xiàn)了全自動化分揀。隨著人工智能、機器視覺等技術(shù)的不斷進步，國外鋼珠自動分揀系統(tǒng)的性能和精度也在不斷提高。國外自動分揀系統(tǒng)不僅在鋼鐵行業(yè)廣泛應(yīng)用，還在郵政、醫(yī)藥、煙草、圖書等末端配送中心得到廣泛應(yīng)用，如DHL、UPS和FedEx等大型鋼珠企業(yè)都配備了先進的自動分揀系統(tǒng)?。1.3鋼珠自動分揀系統(tǒng)控制要求系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容是：對鋼珠的大小進行自動分揀。使用傳送機對大小鋼珠實現(xiàn)自動傳送，系統(tǒng)左上為原點，按下啟動按鈕地SB1后，其動作過程是：下降、吸收（分出大小鋼珠，作好標志）、上升、右行到堆放大或小鋼珠位、下降、釋放、上升、左行繼續(xù)分揀，系統(tǒng)的位置控制要求：1）原位：機械手原始狀態(tài)為左上角原位處，即上限開關(guān)LS3及左限開關(guān)LS1壓合，同時機械手處于放松狀態(tài)和球槽有球（接近開關(guān)PS吸合），這時原位顯示亮，表示準備就緒。2）按下啟動按鈕SB1后，機械手下降，經(jīng)過2s后機械手一定會碰到球。如果同時碰到下限開關(guān)LS2，則一定是小球；如果此時未碰到下限開關(guān)LS2，則一定是打球。3）機械手吸住球后就提升，碰到上限開關(guān)LS3后就右行。4）如果是小球，則右行到LS4處；如果是大球，則右行到LS5處。5）機械手下降，當碰到下限開關(guān)LS2時，將小球釋放到小球容器中；如果是大球，則釋放到大球容器中。6）釋放后機械手提升，碰到上限開關(guān)LS3后，左行。7）左行至碰到左限開關(guān)LS1時停下來，至此，一個工作循環(huán)結(jié)束。1.4鋼珠自動分揀系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖為了課題的分析研究，便于了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行特點，經(jīng)過對分析實際鋼珠分揀系統(tǒng)觀察，我們做出PLC鋼珠分揀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如下：圖1-2PLC鋼珠分揀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)示意圖由圖我們可以看出，系統(tǒng)左側(cè)裝鋼珠的斗采用自動送料，可實現(xiàn)不間斷生產(chǎn)，圖中機械手的上升和下降由一個雙線圈控制的三位五通電磁閥來控制實現(xiàn)，而左右的運動則由電機另一個雙線圈控制的三位五通電磁閥來控制實現(xiàn)，當下降檢測鋼珠時，當PS0（LS0）未接通時，表示為大鋼珠，當機械手上升后右移時，就移到大鋼珠位置后再下行釋放磁鐵；當PS0（LS0）接通時，表示為小鋼珠，當機械手上升后右移時，就移到小鋼珠位置后再下行釋放磁鐵。系統(tǒng)共由二臺電動機組成的機械手、一個吸珠閥用于吸鋼珠、5個位置行程開關(guān)、二個啟動和停止用按鈕、一個電感式磁感應(yīng)開關(guān)組成。

2基于基于PLC控制鋼珠分揀系統(tǒng)硬件設(shè)計為了便于設(shè)計，這里我們先對PLC的硬件做個簡單介紹。2.1鋼珠分揀系統(tǒng)控制方式的選擇鋼珠分揀系統(tǒng)的控制方式很多，其中最常用的控制方式有三種：一種是傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制方式；第二種是單片機控制方式，第三種是基于PLC控制方式。這里通過分析這三種控制方式的利弊來確定本系統(tǒng)的控制方式。繼電器-接觸器控制方式：這種控制方式是我國上世紀八十年代廣泛采用的一種控制方式，近十年來，這種控制方式的采用有所減少，主要原因是：這種控制方式的原理圖較為復(fù)雜，接線多，控制器件的觸點易受有害氣體和粉塵的腐蝕，長期工作后易出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，更主要的是對系統(tǒng)進行升級改造時相當不易，很多改造都需要對控制線路進行重新設(shè)計和重新接線，因此這種控制方式這里不予采用。單片機控制方式，這種控制方式結(jié)構(gòu)緊湊，控制精度高，響應(yīng)時間短，是一種很好的控制方式，但是這咱控制方式的控制程序是采用匯編語言來書寫的，這種匯編語言程序?qū)W習不易，目前精通的人不是很多，因此這種系統(tǒng)后期出現(xiàn)問題或要改造時的難度較大，企業(yè)沒有自動能力，因此這種系統(tǒng)的推廣有一定困難，這里不采用，這種系統(tǒng)目前流行于家電行業(yè)中?；赑LC控制方式：PLC的控制系統(tǒng)，一般是采用模塊化的構(gòu)造，在系統(tǒng)維修時更換相當容易，并且PLC的接線特別方便，運行可靠性高等特點。還有一個更突出的優(yōu)點是編程簡單，PLC的程序，目前常采用的是梯形圖。這種程序結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制邏輯圖極為相似，工程技術(shù)人員易于學習和應(yīng)用。另一個是后期的升級改造較為容易。因此本系統(tǒng)我采用PLC來進行控制。2.2基于PLC鋼珠自動分揀系統(tǒng)設(shè)計的組成框圖本控制系統(tǒng)同PLC可編程序控制器作為控制中樞，外轉(zhuǎn)設(shè)備有啟動停止按鈕，上、下、左、右位限位開關(guān)，有無產(chǎn)品電容式感應(yīng)開關(guān)等輸入設(shè)備給PLC輸入信號。根據(jù)輸入信號，由PLC內(nèi)部按用戶程序進行相應(yīng)運算處理，把結(jié)果從輸出端輸出，控制吸珠閥完成通電吸磁和失電斷磁，移動電機的正反轉(zhuǎn)控制。簡化框圖如下：

圖1-1PLC鋼珠分揀系統(tǒng)組成框圖2.3PLC簡介2.3.1PLC的結(jié)構(gòu)PLC的物理結(jié)構(gòu)PLC的物理結(jié)構(gòu)布置是不一樣的，按照這咱結(jié)構(gòu)形式的不同，可以將PLC分為整體式、模塊組合式和混合組成等三種基本形式，一般單臺機械設(shè)備，我們一般采用小型的整體式結(jié)構(gòu)PLC。而對于大型控制系統(tǒng)，集中流水線則多采用組合式這咱結(jié)構(gòu)形式。1）整體式PLC整體式，從這個名詞我們?nèi)菀桌斫猓@是一種小型化的PLC，同時它又具備有PLC的所有組成部分，這種PLC內(nèi)部既有CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊等，同時它又具備有底板或機架。無任哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式開放型結(jié)構(gòu)，其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。2）模塊式PLC一些自動化程度要求很高的系統(tǒng)，一般采用模塊化PLC系統(tǒng)來控制，這種PLC是由各種可拆卸更換的CPU模塊、I/O模塊和特殊功能塊等組成，可根據(jù)需要自由組合。用戶可以選用不同檔次的CPU模塊、品種繁多的I/O模塊和特殊功能塊，對硬件配置的選擇余地較大，維修時更換模塊也很方便。3）CPU模塊中的存儲器存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器，系統(tǒng)存儲器（EEPROM）用于存放系統(tǒng)程序，這種程序是由PLC生產(chǎn)廠商編寫，固化在EEPROM中，用戶不能修改；而隨機存取存儲器（RAM）用于存放用戶程序，可擦寫。（1）.隨機存取存儲器（RAM）用戶可以用編程裝置讀出RAM中的內(nèi)容，也可以將用戶程序?qū)懭隦AM，因此RAM又叫讀/寫存儲器。RAM的工作速度高、價格便宜、改寫方便。（2）.只讀存儲器（ROM）ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。（3）.可以電檫出可編程的只讀存儲器（EEPROM）用EEPROM來存儲用戶程序和長期保存的重要數(shù)據(jù)。4.I/O模塊這是輸入輸出模塊，用于信號的輸入和按指令處理后的控制功能輸出。輸入模塊：PLC通過輸入模塊來采集各種輸入信號，其輸入信號有二種，一種是交變的開關(guān)量信號；一種是連續(xù)變化的模擬量信號。輸出模塊：PLC的輸出有三種形式，一種是繼電器輸出；一種是晶體管輸出，一種是可控硅輸出。輸出量即有開關(guān)量，也有模擬信號量。既能對控制系統(tǒng)進行開關(guān)量控制，也能由PID指令輸出連續(xù)變化模擬量對控制系統(tǒng)進行控制，當然模擬量的輸入輸出是要通過A/D或D/A模塊來完成的。2.3.2PLC的主要特點一、系統(tǒng)在采用模擬量模塊時，對輸入輸出線要采取抗干擾措施。這種系統(tǒng)具有抗干擾能力強，可靠性高等特點。二、基于PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，接線容易。三、編程可采用和繼電器-接觸器控制圖相近似的梯形圖來編寫，因此易于被廣大工程技術(shù)人員所掌握，易于變更和使用。四、使用功能完善可靠。五、體積小、維護簡單、操作方便、通用性強。2.4基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)的IO分配表根據(jù)設(shè)計課題要求，我經(jīng)過分析所要實現(xiàn)的功能，結(jié)合電氣元件的專用符號，做出如下I/O分配：表1基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)IO分本配表輸入點分配輸出點分配輸入設(shè)備輸入端子輸出設(shè)備輸出端子起動按鈕SB1X0下降控制KA1Y0停止按鈕SB2X1上升控制KA2Y1左限位LS1X2右行控制KA3Y2上限位LS3X3左行控制KA4Y3小球右限位LS4X4吸控制KA5Y4大球右限位LS5X5釋放控制KA6Y5大球下限位LS2X6系統(tǒng)啟動指示燈HL1Y6小球下限位LS0X7由IO表可以看出，基于PLC控制系統(tǒng)所需要的輸入口數(shù)量為8個，輸出口數(shù)量為7個，在選擇PLC型號時理論上我們主要根據(jù)IO表中的IO數(shù)量來進行選擇，但在實際使用中，我們要考慮長期使用過程中PLC內(nèi)部觸點的損壞可能，以及系統(tǒng)今后的改進，所以我們要預(yù)留一定數(shù)量的IO點，以便以后備用。這里我綜合考慮上述要求外，從經(jīng)濟合理的角度選擇三菱FX3U-32MR型的PLC來做為本PLC鋼珠分揀系統(tǒng)的主控單元。2.5PLC鋼珠分揀系統(tǒng)的IO接線圖根據(jù)上述分揀系統(tǒng)的IO分配表，應(yīng)用相應(yīng)控制符號，我們做出如下PLC鋼珠分揀系統(tǒng)IO接線圖：圖2-1PLC鋼珠分揀系統(tǒng)IO接線圖從上面這個IO接線圖，我們可以看出，整個系統(tǒng)共應(yīng)用了一個FX3U-32MR，5個行程開關(guān)，一個電感式磁感應(yīng)開關(guān)，二個控制按鈕，一個24V直流電源，6個繼電器，用于控制電磁閥線圈，實現(xiàn)氣動分揀機械手動上、下行；左、右行控制，一個吸珠閥，一個指示燈，就組成了一個完整的電氣控制系統(tǒng)。由些可見PLC的強大。2.6基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)的主電路圖由于本系統(tǒng)只研究PLC鋼珠分揀，所以我們只對這部分電路進行設(shè)計和研究，從IO分配表可以看出，本題所需要的主電路中有二個三相異步電動機，具體電路圖如下:圖2-2PLC鋼珠分揀系統(tǒng)主電路圖由主電路圖我們可以看出，這里共用了三個電磁閥，一個3P的小型斷路器，電磁閥為氣動型電磁閥，分別采有三個三位五通電磁閥。

3基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)的硬件選型在設(shè)計出系統(tǒng)的IO表、IO接線圖和主電路后，需要對系統(tǒng)中所用到的主要器件進行選型，方便組裝時或后面維修時采購，具體選擇如下：PLC的選型:PLC的選擇一般根據(jù)系統(tǒng)的IO表點數(shù)來選擇，由IO表可知，系統(tǒng)的輸入點位數(shù)是8個，輸出口數(shù)是7個，一般是預(yù)留出10%左右的IO點來滿足未來系統(tǒng)擴展功能時或者維修時用，因此本系統(tǒng)中的三菱PLC中的FX3U-328MR。FX3U-328MR型號PLC的輸入點數(shù)為16個；輸出點數(shù)為16個，很明顯能滿足控制要求，并為以后擴展和更換不良輸入輸出點留下了很大余量。這種型號的PLC是一種小型PLC，具有價格合理，功能強大，運行速度快，使用保養(yǎng)成本低等特點，是目前中小型設(shè)備經(jīng)常使用的PLC型號。PLC的外形如下圖3-1所示：圖3-1PLC外形結(jié)構(gòu)圖2）系統(tǒng)啟動控制按鈕SB1、SB2的選擇：一般控制系統(tǒng)的啟動按鈕均采用綠色頭按鈕,而停止控制系統(tǒng)的停止按鈕，一般采用紅色按鈕來實現(xiàn)，這里我選擇可更換觸點的正泰公司的產(chǎn)品，下面觸點的型號是：NP2-BA31，這里所使用的是動合觸點頭。其中停止按鈕是SB2，而SB1為啟動控制按鈕，即綠色按鈕，停止按鈕SB2用紅色按鈕，其外形一樣，如下圖3-2所示：圖3-2控制按鈕外形圖3）控制用電磁閥的選擇YV1-YV6：本系統(tǒng)的左右運行控制電磁閥和上升下降以及吸緊放松電磁閥這里選擇雙線圈的三位五通電磁閥，其型號是N4V230C-08。其外形如下圖3-3所示：圖3-3控制用電磁閥外形圖4）系統(tǒng)位置開關(guān)LS1-LS5的選擇，這5個位置開關(guān)，這里選擇帶滾子和行程開關(guān)，型號是：YBLX-ME8108，其外形如下圖3-4所示：圖3-4行程開關(guān)外形圖5）斷路器QF1的選擇：由于我們使用的均是電磁閥，所以功率很小,所以我們只要保證3P斷路器的額定電流大于10A即可，這里我們選擇正泰的3PC16的斷路器，如下圖示：圖3-5斷路器圖片6）LS0（PS0）的選擇:這種開關(guān)，也是一種行程開關(guān)，這里選擇一種帶滾輪的伸縮微動式行程開關(guān)來檢測，同樣這種行程開關(guān)選裕豐的ME-8112，當大球時，則頂住伸縮桿，小球則頂不住。其型號是：如下：圖2-5接觸器圖片電源：這里我們選DC24V300W的電源，輸入電壓為AC220V。8）系統(tǒng)工作指示燈HL1：系統(tǒng)運行狀態(tài)采用指示燈來完成指示，這種系統(tǒng)指示燈的功率很小，在選擇時，只用根據(jù)輸出側(cè)的控制電壓來進行選擇即可，這里均選擇綠色的指示燈，由于輸出側(cè)的控制電壓是AC220V，所以指示燈的控制電壓選AC220V即可完成控制要求，這里指示燈可以使檢修人員或司機很容易知道系統(tǒng)的工作運行狀態(tài)。其型號是：ND16-22DS/4,指示燈外形如下圖3-6所示：圖3-6系統(tǒng)指示燈外形結(jié)構(gòu)圖根據(jù)上面的器件選型，這里我做出了元器件明細表，具體如下，根據(jù)這個明細表可以方便實現(xiàn)采購，便于安裝實用。如下表1所示：表1主要元器件規(guī)格型號明細表序號名稱型號品牌或廠家數(shù)量1三菱PLCFX3U-32MR三菱12鋼珠檢測開關(guān)PS0ME-8112裕豐13系統(tǒng)啟動按鈕綠NP2-BA31正泰14系統(tǒng)停止按鈕紅NP2-BA31正泰15電磁閥N4V230C-08正泰36行程開關(guān)YBLX-ME8108正泰57信號指示燈ND16-22DS/4正泰18電源斷路器單PC16正泰1根據(jù)系統(tǒng)元器件明細表，在制造設(shè)備時或者是后期維修設(shè)備時，可以很方便的采購到器件，為后期提供了很多方便。4基于基于PLC控制鋼珠分揀系統(tǒng)軟件件設(shè)計4.1基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)PLC點位功能介紹X0：起動按鈕功能：閉合X0觸點，系統(tǒng)就會自動啟動運行。使用范圍：該觸點控制著整個大小球分揀系統(tǒng)的啟動運行。X1：停止按鈕功能：按下停止按鈕，大小球分揀系統(tǒng)停止運行。使用范圍：當要停止系統(tǒng)時按下此按鈕。X2：左限位功能：LS1動作，即是到達左限位。使用范圍：當分揀系統(tǒng)到達左限位時，限位用。X3：上限位功能：LS3動作，即是到達上限位。使用范圍：當分揀系統(tǒng)到達上限位時，限位用。X4：小球右限位功能：LS4動作，即是到達小球右限位。使用范圍：當分揀系統(tǒng)到達小球右限位時，限位轉(zhuǎn)下行用。X5：大球右限位功能：LS5動作，即是到達大球右限位。使用范圍：當分揀系統(tǒng)到達大球右限位時，限位轉(zhuǎn)下行用。X6：大球下限位功能：LS2動作，即是到達大球下限位。使用范圍：當分揀系統(tǒng)到達大球下限位時，限位下行用。X7：小大球下限位功能：LS0動作，即是到達小大球下限位。使用范圍：當分揀系統(tǒng)到達小球下限位時，限位下行用。Y0：下降控制功能：此地址為大小球分揀系統(tǒng)下降控制繼電器輸出端，控制下降的啟動和停止。使用范圍：當指令開始執(zhí)行，Y1控制KA1吸控制接通，再由繼電器主觸點控制大小球分揀系統(tǒng)下降啟動。Y1：上升控制功能：此地址為大小球分揀系統(tǒng)上升控制繼電器輸出端，控制上升的啟動和停止。使用范圍：當指令開始執(zhí)行，Y1控制KA2吸控制接通，再由繼電器主觸點控制大小球分揀系統(tǒng)上升的啟動。Y2：右行控制功能：此地址為大小球分揀系統(tǒng)右行控制繼電器輸出端，控制右行的啟動和停止。使用范圍：當指令開始執(zhí)行，Y2控制KA3吸控制接通，再由繼電器主觸點控制大小球分揀系統(tǒng)右行控制的啟動。Y3：左行控制功能：此地址為大小球分揀系統(tǒng)左行控制繼電器輸出端，控制左行的啟動和停止。使用范圍：當指令開始執(zhí)行，Y3控制KA4吸控制接通，再由繼電器主觸點控制大小球分揀系統(tǒng)左行控制的啟動。Y4：吸控制功能：此地址為大小球分揀系統(tǒng)吸控制繼電器輸出端，控制吸控制的啟動和停止。使用范圍：當指令開始執(zhí)行，Y4控制KA5繼電器接通，再由繼電器主觸點控制大小球分揀系統(tǒng)吸控制的啟動。Y5：釋放控制功能：此地址為大小球分揀系統(tǒng)釋放控制繼電器輸出端，控制釋放控制的啟動和停止。使用范圍：當指令開始執(zhí)行，Y5控制KA6繼電器接通，再由繼電器主觸點控制大小球分揀系統(tǒng)釋放控制的啟動。Y6：系統(tǒng)啟動指示燈功能：系統(tǒng)啟動指示燈控制用，當啟動系統(tǒng)時，Y6首先輸出，系統(tǒng)啟動指示燈亮。使用范圍：當指令開始執(zhí)行，Y6控制系統(tǒng)啟動指示燈工作。4.2基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)梯形圖令設(shè)計根據(jù)控制要求，我們做出如下控制梯形圖，參照系統(tǒng)IO表的點位號，設(shè)計出系統(tǒng)的循環(huán)控制梯形圖程序，實現(xiàn)對系統(tǒng)的循環(huán)控制功能，具體如下：圖4-1初始化梯形圖系統(tǒng)上電對輸出進行初始化復(fù)位。圖4-2啟動梯形圖當按下啟動按鈕，X0動作，這時Y6置位，即系統(tǒng)啟動，啟動用指示燈亮。同時由Y6控制M0置位，用于下行，M10是下一個循環(huán)時下行用。圖4-3分揀梯形圖當下行檢測到大球時，X6動作，下行檢測到小球時，X7動作，于是置位Y4，用于吸控制輸出，同時延時1秒。圖4-4上升控制梯形圖當時間到，如檢測到大球，置位M1，檢測到小球，置位M2，用于上升控制。圖4-5右行控制梯形圖當上升到位時，如是大球，則置位M3，如時小球，則置位M4，分別用于控制右行去大小球下行位。圖4-6下行釋放珠控制梯形圖當分別到達大小球右位時，置位M5，用于控制下行輸出。圖4-7下行釋放珠控制梯形圖當?shù)竭_下位時，置位M6，用于延時1秒，同時釋放球，Y5置位。圖4-8下行釋放珠控制梯形圖當1秒時間到，置位M7，用于控制上升輸出。同時復(fù)位Y5和M6。圖4-9左行循環(huán)控制梯形圖當?shù)竭_上限位時，置位M10轉(zhuǎn)左行回位，當?shù)竭_左位，置位M11,用于控制下一個循環(huán)的輸出。圖4-10下一個循環(huán)控制梯形圖當下一個循啟動后，復(fù)位M11，在按下停止按鈕時，X1動作，這時復(fù)位所有輸出，系統(tǒng)停止。

圖4-11下行輸出梯形圖下降控制輸出。圖4-12上升輸出梯形圖上升控制輸出。圖4-13右行輸出梯形圖右行控制輸出和左行控制輸出。4.3基于PLC鋼珠分揀系統(tǒng)仿真設(shè)計根據(jù)機械手鋼珠分揀控制系統(tǒng)的控制要求作出梯形圖后，這里利用三菱編程軟件GX-WORK2的仿真功能，對系統(tǒng)梯形圖時行仿真，程序經(jīng)過編譯后導(dǎo)入仿真軟件，進行仿真，結(jié)果如下：圖4-14進入仿真進入梯形圖仿真模式。圖4-15啟動仿真原位啟動系統(tǒng)，機械手下行。圖4-16分揀仿真PS0開關(guān)動作，即X6動作，表示吸到大鋼珠，這里吸住球上升。圖4-17分揀右行仿真上升到位，轉(zhuǎn)右行輸出，即去大鋼珠位。圖4-18分揀下行仿真當?shù)竭_大鋼珠堆放位時，X5動作，這時機械手開始下行。圖4-19釋放下行仿真當下行到大鋼珠堆放的下限位時，X6動作，開始釋放鋼珠。圖4-20釋放完仿真釋放完后，又開始上升輸出。圖4-21釋放完上行仿真當右側(cè)上升到位位時，X3