1、 第一章概論1.1分揀機(jī)概況及控制要求傳送機(jī)分檢貨物示意圖如圖所示。傳送機(jī)分檢貨物裝置可分別檢出大、小鐵球。如果傳送機(jī)底下的電磁鐵吸住小鐵球，則將小球放入裝小球的箱子里；如果傳送機(jī)底下的電磁鐵吸住大鐵球，則將大球放入裝大球的箱子里。傳送機(jī)電磁鐵的上升和下降運(yùn)動由一臺電動機(jī)帶動，傳送機(jī)的左、右運(yùn)動則由另外一臺電動機(jī)帶動。初始狀態(tài)時(shí)，傳送機(jī)停在原位。當(dāng)按下傳送機(jī)的啟動按鈕后，電磁鐵在傳送機(jī)的帶動下下降到混合球箱中。如果傳送機(jī)在下降過程中壓合行程開關(guān)ST2，電磁鐵的電磁線圈通電后將吸住小球，然后上升右行至行程開關(guān)ST4的位置，電磁鐵下降，將小球放入小球箱中。如果電磁鐵由原位下降后未壓合行程開關(guān)ST2

2、，則電磁鐵的電磁線圈通電后將吸住大球，然后右行至行程開關(guān)ST5位置，電磁鐵下降，將大球放入大球箱中。左行回到ST1處重復(fù)以上過程。ST3為傳送機(jī)上限位行程開關(guān)。STSTST1.2設(shè)計(jì)要求1設(shè)計(jì)和繪制電氣控制原理圖或PCI/O接線圖、功能表圖和梯形圖，編寫指令程序清單。2選擇電氣元件，編制電氣元件明細(xì)表。上機(jī)調(diào)試程序4編寫設(shè)計(jì)說明書。第2章控制方案論證2.1繼電器與接觸器為核心的控制方案繼電接觸器控制系統(tǒng)，是由輸入設(shè)備（按鈕、開關(guān)等）、控制線路（由各類繼電器、接觸器、導(dǎo)線連接而成，執(zhí)行某種邏輯功能的線路）和輸出設(shè)備（接觸器線圈、指示燈等）三部分組成。這是一種由物理器件連接而成的控制系統(tǒng)。繼電接觸

3、器控制電路是由各種硬件低壓電器組成。它通過電氣觸點(diǎn)的閉合和分?jǐn)鄟砜刂齐娐返慕油ㄅc斷開，實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)拖動系統(tǒng)的起動、停止、調(diào)速、自動循環(huán)與保護(hù)等自動控制。繼電接觸器控制電路工作時(shí)，電路中硬件繼電器都處于受控狀態(tài)，凡符合條件吸合的硬件繼電器都同時(shí)處于吸合狀態(tài)，受各種約束條件不應(yīng)吸合的硬件繼電器都同時(shí)出在斷開狀態(tài)。利用具有繼電特性的元件進(jìn)行控制的自動控制系統(tǒng)。所謂繼電特性是指在輸入信號作用下輸出僅為通、斷等幾個(gè)狀態(tài)的特性。繼電器與接觸器控制的缺點(diǎn)：繼電器與接觸器已應(yīng)用到家庭及工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。他們的可靠性相對比較低。但是，這也是隨之帶來的一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)

4、行的，容易損壞。而且繼電器和接觸器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。再者，對一個(gè)具體使用的裝有上百個(gè)繼電器和接觸器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下，大的繼電器和接觸器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時(shí)也消耗了大量的電能。2.2單片機(jī)為核心的控制方案單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),在工業(yè)控制領(lǐng)域

5、的廣泛應(yīng)用。從上世紀(jì)80年代，由當(dāng)時(shí)的4位、8位單片機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在的32位300M的高速單片機(jī)。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)

6、備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域2.3PLC控制方案在工業(yè)自動化領(lǐng)域，可編程控制器(PLC)作為自動控制以成為大多數(shù)自動化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)，同時(shí)也給工業(yè)控制帶來了前所未有的非凡變化。使用PLC的工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的用繼電器的工業(yè)控制系統(tǒng)相比，在操作、控制、效率和精度等各個(gè)方面都具有無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。雖然在工業(yè)控制系統(tǒng)中所使用的繼電器控制設(shè)備不會被完全淘汰，但是由于PLC的出現(xiàn)已經(jīng)改變了工業(yè)控制設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想?？删幊绦蚩刂破鞯膬?yōu)勢、特點(diǎn)及功能：可編程控制器以體積小功能強(qiáng)大所著稱，它不但可以很容易地完成順序邏輯、運(yùn)動控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過輸

7、入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制。特別是現(xiàn)在，由于信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，擴(kuò)展了PLC的功能，使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。1、數(shù)字量邏輯控制2、閉環(huán)過程控制3、運(yùn)動控制4、數(shù)據(jù)處理5、通信聯(lián)網(wǎng)2.4總結(jié)PLC控制比繼電控制在邏輯上更改方便、控制速度更高、更靈活且便于維護(hù)。PLC是建立在單片機(jī)上的產(chǎn)品。單片機(jī)是一種集成電路，不具可比性。單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。從工程角度上說：對于單項(xiàng)或重復(fù)極少的項(xiàng)目，采用PLC是更明智、快捷的途徑。功率高，可靠性好！通過

8、對各種控制的優(yōu)缺點(diǎn)分析，各適用于不同控制要求的場合。對于自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)來說。要求控制速度快、靈活、可靠性高、易于維護(hù)和改動、屬于單項(xiàng)重復(fù)數(shù)少的項(xiàng)目。用PLC來控制是最好的選擇。它少了幾點(diǎn)控制的笨重和單片機(jī)控制的復(fù)雜性。第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1PLC的I/O接線圖設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)大小球分揀機(jī)的功能，我們先要對整個(gè)分揀機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，再畫出它的程序結(jié)構(gòu)圖并分析所選元件，最后畫出PLC的I/O接線圖。3.1.1工作步驟簡圖3.1.2元件選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求，PLC控制系統(tǒng)有一個(gè)XP224CPU,13個(gè)控制開關(guān)按鈕：5個(gè)線圈控制動作，5個(gè)定時(shí)器用來延時(shí)。大小球分揀機(jī)的I/O端口分配如下圖所示。表一開關(guān)號

9、實(shí)際含義線圈號實(shí)際意義I0.0啟動開關(guān)Q0.0上升I0.1上限位開關(guān)Q0.1下降I0.2下限位開關(guān)Q0.2左行I0.3左限位開關(guān)Q0.3右行I0.5小球限位Q0.4抓球松球I0.6大球限位I1.0連續(xù)運(yùn)行I1.1單周期運(yùn)行I1.2單步運(yùn)行3.2I/O接線圖根據(jù)所選PLC類型，以及設(shè)定好的I/O點(diǎn)分配情況，可設(shè)計(jì)出PLC的外部硬件接線圖，如圖所示圖二外部接線圖KN1KM2KM3控制機(jī)械手向上移動控制機(jī)械手向下移動控制機(jī)械手向左移動AC220KM4控制機(jī)械手向右移動第4章控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1大小球分揀機(jī)順序功能圖大小球分揀機(jī)控制系統(tǒng)的工作過程主要包括：復(fù)位在原點(diǎn)，啟動機(jī)器開始工作，下降選擇打小

10、球，吸球提升，右移選擇相應(yīng)大小的盒子，下降松開小球，上升左行，回到原點(diǎn)。根據(jù)上述過程可畫出大小球分揀機(jī)的流程圖如圖所示：I0.5-SM0.1MO.OI0.0M2.0M0.1QO.lT3910.2T39I0.2Q0.4T37M0.2T371嚴(yán)ffrJM0.5-Q0.4T38T39I0.2T37M0.3J1JQ0.0J卜f*/rM0.4LQ0.3K.-JI0.1廠-飛M0.6uJ/I1rI0Q0.0M0.7Q0.3十I0.6M1.0Q0.1T41r*氣M1.0T40T41T40M1.1Q0.0I0.1I1.0I0.3M1.2Q0.2I1.1I0.34.2梯形圖)整體復(fù)位網(wǎng)谿1SM0.1M0.1|(

11、12設(shè)置原點(diǎn)條件網(wǎng)谿210.1I0.3Q0.4Q0.5進(jìn)入初始步冋語3網(wǎng)貉標(biāo)題SM0.1M0.1M0.0IIi-H，IC)M1.310.3MO.O機(jī)械手下降，并延時(shí)5秒抓小球，并延時(shí)5秒5TC.-I!10.2.2抓球后，上升上升到位后，右行抓打球，并延時(shí)5秒vO.IIC.2II1卜M3CVII-抓球后，上升l-qINIONEO-PT100nwhlO.IiMO2MQ.3M0.4L373SINTON50-FT100ms.5MO.G上升到位，右行網(wǎng)車1010.1M0.6M0.7小球到小球盒子開始下降，大球到大球盒子開始下降，并延時(shí)5秒I0.5M1.1M0.4)1T41INTON50-PT100msM

12、1.0到盒子中釋放球，并延時(shí)5秒網(wǎng)絡(luò)12T41M1.0pC)T40INTON50-PT100msM1.1放球后，上升到位T40M1.2上升到位后，左移，到原點(diǎn)冋第14M1.3M1.210.1上升動作網(wǎng)珞15M1.2QO.OIIpH：）M0.3M0.G下降動作網(wǎng)貉16左移動作網(wǎng)踣17吸球動作阿絡(luò)ie放球動作網(wǎng)路19M1.1Q0.4TIC)結(jié)束語通過本次PLC課程設(shè)計(jì)使得我對PLC的操作更加的熟練，同時(shí)掌握了大小球分揀機(jī)的基本工作原理，這次我們的課題就對大小球分揀機(jī)的設(shè)計(jì)。雖然我開始覺得的這個(gè)課題是有一定難度的，但是我還是希望盡我的能力將它做好，并且獨(dú)立完成。不僅完成了課程設(shè)計(jì)，與此同時(shí)，我也對S

13、7200系列的PLC有了更進(jìn)一步的了解，同時(shí)對PLC的高效性和實(shí)用性有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中，在遇到問題的時(shí)候，我學(xué)會了如何借助老師的幫助和自身的努力來解決實(shí)際問題，懂得如何進(jìn)行獨(dú)立思考，這些都是今后學(xué)習(xí)生活的寶貴經(jīng)驗(yàn)，在以后的各個(gè)方面都有著至關(guān)重要的作用。由于缺乏閱歷與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)還存在許多不足的地方。但是知識欠缺的我仍對這方面很感興趣，相信本次設(shè)計(jì)會對我的今后生活或工作中會有很大的幫助。以后我會不斷學(xué)習(xí)，不斷地充實(shí)自己的。致謝在此答辯之際，我首先要感謝老師。因?yàn)闊o論從論文選題，到編寫過程，直到完成，老師無不傾注著心血和辛勞。這點(diǎn)讓我們深受感動。老師認(rèn)真的教學(xué)精神、嚴(yán)謹(jǐn)

14、的治學(xué)態(tài)度、淵博的專業(yè)學(xué)識、勤勉塌實(shí)的治學(xué)作風(fēng)、誨人不倦的精神無不讓人感動。尤其對我的特殊照顧，我在這里說一聲，老師，辛苦了！同時(shí)，我還要感謝給我指導(dǎo)幫助的老師以及教我這門課程的老師，他們都在我做設(shè)計(jì)的時(shí)候無私的幫助過我，給我提出很多很好的建議，讓我獲益匪淺。三年大學(xué)生活轉(zhuǎn)眼即逝。在這三年學(xué)習(xí)期間，湖工的老師們無私耕耘、孜孜教誨，讓我們學(xué)到了很多書里和書外的知識。為我們即將進(jìn)入社會打下了良好的基礎(chǔ)。在這里我向所有老師們表示深深得謝意和崇高的敬意。你們辛苦了！最后，衷心地感謝在百忙之中評閱課程設(shè)計(jì)的老師！忠心地祝愿譚老師身體健康、工作順利。參考文獻(xiàn)廖常初可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用M.重慶

15、：重慶大學(xué)出版社萬太福可編程序控制器及其應(yīng)用M.重慶：重慶大學(xué)出版社劉祖潤.畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社謝桂林電力拖動與控制M.北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社工廠常用電氣設(shè)備手冊編寫組M.工廠常用電氣設(shè)備手冊北京：水利電力出版社附錄A梯形圖網(wǎng)谿15M0.1M0.1II(H)12網(wǎng)谿210.1I0.3Q0.4Q0.5冋語3網(wǎng)貉標(biāo)題M0.01I/：.-卜:._芒75JF_打I0.2M0.3l-qLT97INILNEO-PT100nsMO2(Z90H90HSUJDDLidNJLniBELIHALEVOHEOH門IrniNCOIN3CPICC1 網(wǎng)踣11M1.0()INTON50-PT100msT4

16、1冋絡(luò)12M1.0T41M1.1pC)T40INTON50-PT100msM1.2M1.1RS13M1.1T40M1.3M1.2M1.2同貉15M1.2QC.O網(wǎng)絡(luò)16M0.1Q0.1M0.4Q0.3網(wǎng)路19M1.1Q0.4) 附錄B指令程序清單網(wǎng)谿1LDSMO.1F?M0.1,12LDAANIO.1IO.3QO.4QO.5LDLD百OLOANoo512E1-勺00000003MIQMMMMT晦D(zhuǎn)nnon網(wǎng)LAAoAA-T踣oM3000TIMMo3MT2343J03000MTMMMiir-jujgujOr-匚匚ioLBou：iqqat-iaKMHKKQQTQQQT9ljj-.Lirg-coQCQOQQahkkagt-ir-1=1r-oo