第一章、項(xiàng)目基本概況1．1研究背景肉制品切片裝盒生產(chǎn)線(xiàn)一體機(jī)作為肉制品生產(chǎn)線(xiàn)的主要機(jī)械，它的功能是將肉制品切成厚度一定的一片片，然后經(jīng)過(guò)檢測(cè)后按片裝盒,其驅(qū)動(dòng)部分由臺(tái)面,刀架,轉(zhuǎn)輪,刀片,滑套以及左,右絲桿、傳感器等組成。早期的切片裝盒一體機(jī)每次切片后進(jìn)給量是通過(guò)時(shí)間繼電器控制普通的三相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，靠電磁剎車(chē)停止進(jìn)給,但由于三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速因負(fù)載的不同而變化，所以每次進(jìn)給量是不相同的，最終造成壓力不均，致使切片厚度不同，甚至無(wú)法切片。也有通過(guò)調(diào)整微動(dòng)開(kāi)關(guān)的位置來(lái)控制進(jìn)給電機(jī)的停止，來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力控制，但由于微動(dòng)開(kāi)關(guān)調(diào)整要憑借經(jīng)驗(yàn)，所以也不利于調(diào)整。隨著工控技術(shù)的不斷發(fā)展,可編程序控制器的性能價(jià)格比越來(lái)越高,步進(jìn)電機(jī)受脈沖控制,位移量取決于脈沖數(shù),而PLC又具有脈沖輸出、脈沖控制功能，PLC與步進(jìn)電機(jī)很容易實(shí)現(xiàn)位置控制功能。由PLC控制步進(jìn)電機(jī),構(gòu)成開(kāi)環(huán)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)精確進(jìn)給。1.2切片裝盒一體機(jī)工作原理肉制品切片裝盒一體機(jī)的功能是將肉制品切成厚度一定的一片片。其驅(qū)動(dòng)部分由臺(tái)面、刀架、轉(zhuǎn)輪、切片、滑套以及左右絲桿及傳感器等組成。生產(chǎn)線(xiàn)過(guò)程為：先將肉制品塊放在臺(tái)面上臺(tái)面后退到限定位置，刀架下移一定位置量并鎖住臺(tái)面，帶動(dòng)肉制品塊一起前移到限定位置，刀架下移切片旋轉(zhuǎn)隨之切割出一定厚度的肉片，肉片通過(guò)傳送鏈條經(jīng)三角推桿送入主傳送導(dǎo)條，然后通過(guò)下一個(gè)傳感器，以及由傳感器檢測(cè)肉片切割速度，然后再通過(guò)推手將肉片推入盒子，完成合蓋后對(duì)其進(jìn)行掃描，同時(shí)刀架上移動(dòng)到初始位置。不斷重復(fù)上述過(guò)程。第二章、傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)位于原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行系統(tǒng)之間,將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)。除進(jìn)行功率傳遞,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)能克服阻力做功外,它還起著實(shí)現(xiàn)增速、減速或變速運(yùn)動(dòng);變換運(yùn)動(dòng)形式;進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解;實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)和較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)的作用。方便針包裝機(jī)是為了解決手工包裝方便針勞動(dòng)生產(chǎn)率低、生產(chǎn)成本較高的問(wèn)題而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的,其傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)在其機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中占有重要的地位。在完成了方便針包裝機(jī)執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)的預(yù)選型后,根據(jù)方便針包裝機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力條件及原動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和性能參數(shù),進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)工作過(guò)程中,肉制品切片、出料、下盒、推料、裝盒等工藝動(dòng)作均為往復(fù)移動(dòng),實(shí)現(xiàn)上述工藝動(dòng)作的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件均為凸輪,并安裝在同一個(gè)分配軸上,以便準(zhǔn)確控制各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的工藝動(dòng)作。上述各執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用不同形式的串聯(lián)式凸輪連桿機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng),以完成各自的預(yù)期功能。送料動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為螺旋機(jī)構(gòu)。送料動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為帶有滾輪的直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu),靠相互壓緊的一對(duì)滾輪實(shí)現(xiàn)單方向的間歇送料動(dòng)作。根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求,初步擬定切片裝盒一體機(jī)的傳動(dòng)方案示意圖如圖所示。本課設(shè)根據(jù)所設(shè)計(jì)的一體機(jī)要求性能良好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、工作平穩(wěn)可靠、成本低的特點(diǎn),最終完成了傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。

第三章、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3．1控制方式要求肉制品切片裝盒機(jī)的控制采用手動(dòng)控制,自動(dòng)和半自動(dòng)三種工作方式?？删幊炭刂破鳎ê?jiǎn)稱(chēng)PLC），是隨著現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的日益提高及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，在繼電器控制的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一種新型的工業(yè)控制裝置，是將微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及通信技術(shù)融為一體，應(yīng)用到工業(yè)控制領(lǐng)域的一種高可靠性控制器，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的重要支柱。本設(shè)計(jì)用PLC進(jìn)行設(shè)計(jì)。3．2PLC選型可編程序控制器的英文為ProgrammableController，在二十世紀(jì)70-80年代一直簡(jiǎn)稱(chēng)為PC。由于到90年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)，也簡(jiǎn)稱(chēng)為PC;加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國(guó)AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器(PLC-ProgrammableLogicController)，為了方便，仍簡(jiǎn)稱(chēng)PLC為可編程序控制器。有人把可編程序控制器組成的系統(tǒng)稱(chēng)為PCS可編程序控制系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)可編程序控制器生產(chǎn)廠商向人們提供的已是完整的系統(tǒng)了。可編程序控制器為了適應(yīng)在工業(yè)環(huán)境中使用，有如下特點(diǎn)：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；（2）控制程序可變，具有很好的柔性；（3）編程簡(jiǎn)單，使用方便；（4）功能完善；（5）減少了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工的工作量；（6）體積小、重量輕、是“機(jī)電一體化”特有的產(chǎn)品；（7）環(huán)境要求低；由于PC具備了以上特點(diǎn)，它把微計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電器控制技術(shù)很好的融在一起，他的應(yīng)用幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，既能改造傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品成為機(jī)電一體化的新一代產(chǎn)品，又適應(yīng)于生產(chǎn)過(guò)程控制，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、節(jié)能與降低成本。PLC機(jī)型選擇方法的基本原則是，在功能滿(mǎn)足要求的前提下，選擇最可靠、維護(hù)使用最方便以及性能價(jià)格比最優(yōu)化的機(jī)型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。本課設(shè)選用西門(mén)子s-200smart進(jìn)行控制。3.3PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)PLC是一種計(jì)算機(jī)化的高科技產(chǎn)品，相對(duì)繼電器而言?xún)r(jià)格相對(duì)較高。因此，在應(yīng)用PLC之前，首先應(yīng)考慮是否有必要使用PLC。如果被控制系統(tǒng)很簡(jiǎn)單，I/O點(diǎn)數(shù)很少，或者I/O點(diǎn)數(shù)雖多，但是控制要求并不復(fù)雜，各部分的相互聯(lián)系也很少，就可以考慮采用繼電器控制的方法，而沒(méi)有必要使用PLC。PLC控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)步驟可以分為以下幾步：熟悉控制對(duì)象，PLC選型及確定硬件配置，設(shè)計(jì)PLC的外部接線(xiàn)，設(shè)計(jì)控制程序，程序調(diào)試和編制技術(shù)文件。設(shè)計(jì)過(guò)程如下：切片過(guò)程為：先將肉制品塊放在臺(tái)面上>臺(tái)面后退到限定位置>刀架下移一定位置量并鎖住>臺(tái)面帶動(dòng)肉制品塊一起前移到限定位置>刀架下移切片旋轉(zhuǎn)隨之切割出一定厚度的肉片>臺(tái)面后移至限位，同時(shí)刀架上移動(dòng)到初始位置。不斷重復(fù)上述過(guò)程。系統(tǒng)工作方式的設(shè)計(jì)：1、手動(dòng)：（1）手動(dòng)操作：用各按鈕開(kāi)關(guān)來(lái)接通或斷開(kāi)各負(fù)載的工作方式，選擇開(kāi)關(guān)旋到手動(dòng)操作時(shí)，各按鈕就執(zhí)行該操作。（2）返回原點(diǎn)：旋到返回原點(diǎn)時(shí)，切片裝盒機(jī)自動(dòng)返回到它的原點(diǎn)位。2、自動(dòng)操作：（1）單步操作：每按一次啟動(dòng)按鈕，向前執(zhí)行一步動(dòng)作的工作方式（2）單周期操作：切片裝盒機(jī)在原點(diǎn)位時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)地執(zhí)行一個(gè)周期的操作，操作完成后，切片裝盒機(jī)停在原點(diǎn)位。如果在操作過(guò)程中，按下停止按鈕，則機(jī)器停留在該工序上。如果再按啟動(dòng)按鈕，則又在該工序繼續(xù)工作，最后自動(dòng)停止在原點(diǎn)位。（3）連續(xù)操作：切片裝盒機(jī)處在原點(diǎn)位時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)器就連續(xù)重復(fù)地工作。如果按下停止按鈕，機(jī)器運(yùn)行到原點(diǎn)位，再停機(jī)。PLC控制系統(tǒng)的控制要求如下：1、系統(tǒng)必須有三種工作狀態(tài)：手動(dòng)，自動(dòng)和半自動(dòng)。由手動(dòng)進(jìn)入自動(dòng)時(shí)，先停止當(dāng)前的手動(dòng)動(dòng)作，再按下自動(dòng)工作方式啟動(dòng)按鈕，進(jìn)行自動(dòng)切割。同樣，由自動(dòng)方式進(jìn)入手動(dòng)方式時(shí)，先停止自動(dòng)狀態(tài)的工作，再人工操作手動(dòng)按鈕，控制刀片的動(dòng)作。2、臺(tái)面機(jī)構(gòu)前/后運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶鋸電機(jī)必須已啟動(dòng)，而帶鋸電機(jī)停止時(shí)，臺(tái)面機(jī)構(gòu)前/后運(yùn)動(dòng)應(yīng)該立即停止。3、磨刀必須在刀片旋轉(zhuǎn)時(shí)才能工作。4、三種工作狀態(tài)下，按下總停止按鈕后，除帶鋸，磨刀裝置外，刀架，臺(tái)面的動(dòng)作應(yīng)該立即停止。5、電源接通后，控制臺(tái)面剎車(chē)的接觸器KM7立即通電。確定PLC輸入信號(hào)如下：表2-2PLC輸入信號(hào)抬刀上限PLC輸入信號(hào)（X0）落刀下限PLC輸入信號(hào)（X1）平臺(tái)前限PLC輸入信號(hào)（X2）平臺(tái)后限PLC輸入信號(hào)（X3）手動(dòng)/自動(dòng)PLC輸入信號(hào)（X4）半自動(dòng)/全自動(dòng)PLC輸入信號(hào)（X5）啟動(dòng)PLC輸入信號(hào)（X6）急停PLC輸入信號(hào)（X7）平臺(tái)前動(dòng)PLC輸入信號(hào)（X10）平臺(tái)后動(dòng)PLC輸入信號(hào)（X11）抬刀PLC輸入信號(hào)（X12）落刀PLC輸入信號(hào)（X13）電鋸PLC輸入信號(hào)（X14）磨刀PLC輸入信號(hào)（X15）送料PLC輸入信號(hào)（X16）檢測(cè)PLC輸入信號(hào)（X17）下盒PLC輸入信號(hào)（X18）推料PLC輸入信號(hào)（X19）裝盒PLC輸入信號(hào)（X20）確定PLC控制輸出信號(hào)如下：表2-3PLC控制輸出信號(hào)平臺(tái)前動(dòng)PLC線(xiàn)圈控制（Y0）平臺(tái)后動(dòng)PLC線(xiàn)圈控制（Y1）落刀PLC線(xiàn)圈控制（Y2）電鋸PLC線(xiàn)圈控制（Y3）磨刀PLC線(xiàn)圈控制（Y4）抬刀PLC線(xiàn)圈控制（Y5）由上表可知，輸入有20點(diǎn),輸出6點(diǎn),I/O總數(shù)為20,而西門(mén)子S-200系列機(jī)型滿(mǎn)足I/O總數(shù)，從而確定西門(mén)子s-200機(jī)型更為適合。輸入規(guī)格：（如表2-5）表2-5輸入規(guī)格項(xiàng)目DC輸入(基本單元)機(jī)型(AC電源型)FX2N基本單元輸入信號(hào)電壓DC(24+2。4)V輸入信號(hào)電流7mA/DC24V(X010以后5mA/DC24V)輸入ON電流4。5mA/DC24V(X010以后3。5mA/DC24V)輸入OFF電流1。5mA/DC24V(X010以后1。5mA/DC24V)輸入應(yīng)答時(shí)間約10msX000—X017內(nèi)含數(shù)字濾波器，可在20—60ms內(nèi)轉(zhuǎn)換，但最小50us輸入信號(hào)形式接點(diǎn)輸入或NPN開(kāi)路集電極晶體管輸入電路絕緣光耦合絕緣輸入動(dòng)作表示輸入連接時(shí)LED燈亮設(shè)計(jì)PLC的外部接線(xiàn)：正確選擇PLC對(duì)于保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起著重要的作用。選擇PLC，包括機(jī)型的選擇，容量的選擇，I/O模塊的選擇，電源模塊的選擇等。根據(jù)被控制對(duì)象系統(tǒng)的要求，及PLC的輸入量，輸出量的類(lèi)型和點(diǎn)數(shù)，確定出PLC的型號(hào)和硬件配置。對(duì)于整體式PLC，應(yīng)該確定基本單元和擴(kuò)展單元的型號(hào);對(duì)于模塊式PLC，應(yīng)確定框架(或基板)的型號(hào)，及所需模板的型號(hào)和數(shù)量。PLC硬件配置確定后，應(yīng)對(duì)I/O點(diǎn)進(jìn)行分配，確定外部輸入輸出元件與PLC的I/O點(diǎn)的連接關(guān)系，完成I/O點(diǎn)地址定義表。分配好與各輸入量和輸出量相對(duì)應(yīng)的元件后，設(shè)計(jì)出PLC的外部接線(xiàn)圖，其它部分的電路原理圖，接線(xiàn)圖和安裝所需要圖紙，以便進(jìn)行硬件裝配。具體設(shè)計(jì)如下。3.4主電路的設(shè)計(jì)根據(jù)切片裝盒機(jī)的控制要求,設(shè)計(jì)出其主電路如圖2-6所示：圖2-6切片裝盒一體機(jī)主電路圖電機(jī)選擇：步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行要有一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，或者說(shuō)：控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器就使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比。所有型號(hào)驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)都相同，共有三路信號(hào)，它們是：步進(jìn)脈沖信號(hào)CP、方向電平信號(hào)DIR、脫機(jī)信號(hào)FREE(此端為低電平有效，這時(shí)電機(jī)處于無(wú)力矩狀態(tài)；此端為高電平或懸空不接時(shí)，此功能無(wú)效，電機(jī)可正常運(yùn)行)。它們?cè)隍?qū)動(dòng)器內(nèi)部的接口電路都相同。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào)有兩種:（1）初相位信號(hào)：驅(qū)動(dòng)器每次上電后將使步進(jìn)電機(jī)起始在一個(gè)固定的相位上，這就是初相位。初相位信號(hào)是指步進(jìn)電機(jī)每次運(yùn)行到初相位期間，此信號(hào)就輸出為高電平，否則為低電平。此信號(hào)和控制系統(tǒng)配合使田，可產(chǎn)生相位記憶功能。（2）報(bào)警輸出信號(hào)：每臺(tái)驅(qū)動(dòng)器都有多種保護(hù)措施（如：過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫等）。當(dāng)保護(hù)發(fā)生時(shí)，驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入脫機(jī)狀態(tài)使電機(jī)失電，但這時(shí)控制系統(tǒng)可能尚未知曉。如要通知系統(tǒng)，就要用到‘報(bào)警輸出信號(hào)’。此信號(hào)占兩個(gè)接線(xiàn)端子，此兩端為一繼電器的常開(kāi)點(diǎn)，報(bào)警時(shí)觸點(diǎn)立即閉合。步進(jìn)電機(jī)有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來(lái)了。1、步距角的選擇電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機(jī)軸上，每個(gè)當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度（包括減速）。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。目前市場(chǎng)上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機(jī)）、0.9度/1.8度（二、四相電機(jī)）、1.5度/3度（三相電機(jī)）等。2、靜力矩的選擇步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)（一般由低速）時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定下來(lái)（幾何尺寸）。3、電流的選擇靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線(xiàn)圖，判斷電機(jī)的電流（參考驅(qū)動(dòng)電源、及驅(qū)動(dòng)電壓）綜上所述選擇電機(jī)一般應(yīng)遵循如圖2-7所示步驟：接觸器：在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸各部門(mén)中，廣泛使用各種生產(chǎn)機(jī)械，它們一般都采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而電動(dòng)機(jī)是通過(guò)各種控制方式來(lái)進(jìn)行控制的，最常見(jiàn)的是繼電接觸器控制。繼電接觸器式控制是由各種有觸點(diǎn)的繼電器、接觸器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)等組成的控制電路，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)、制動(dòng)、反向、和調(diào)速的控制；實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的保護(hù)及生產(chǎn)加工自動(dòng)化。各種生產(chǎn)機(jī)械的工藝過(guò)程不同，其控制電路也不同。盡管如此，任何一個(gè)控制電路，都是由一些比較簡(jiǎn)單的基本控制環(huán)節(jié)組合而成。電氣控制系統(tǒng)是由許多電氣元件按一定要求連接而成。圖2-7矩頻特性曲線(xiàn)圖隨著生產(chǎn)的發(fā)展，使得控制對(duì)象的容量、運(yùn)動(dòng)速度、動(dòng)作頻率等不斷增大，運(yùn)動(dòng)部件不斷增多，要求各運(yùn)動(dòng)部件間實(shí)現(xiàn)連鎖控制和遠(yuǎn)距離集中控制，顯然手控電器不能適應(yīng)這些要求，因此，就要用到自動(dòng)控制電器，如接觸器、反映各種信號(hào)的繼電器。接觸器是在外界輸入信號(hào)下能夠自動(dòng)地接通或斷開(kāi)帶有負(fù)載的主電路的自動(dòng)控制電器，它是利用電磁力來(lái)使開(kāi)關(guān)打開(kāi)或閉合的電器。適用于頻繁操作，運(yùn)距離控制強(qiáng)電流電路，并具有低壓釋放的保護(hù)性能、工作可靠、壽命長(zhǎng)和體積小等優(yōu)點(diǎn)。接觸器是繼電器-接觸控制系統(tǒng)中最重要和常用的元件之一。當(dāng)按下按鈕時(shí)，線(xiàn)圈通電，靜鐵心被磁化，并把鐵心吸上，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸使觸頭閉合，從而接通電路。當(dāng)放下按鈕時(shí)，使電路斷開(kāi)。繼電器：繼電器實(shí)質(zhì)上是一種傳遞信號(hào)的電器，它可以根據(jù)輸入的信號(hào)達(dá)到不同的目的。繼電器的種類(lèi)很多，按它反映信號(hào)的種類(lèi)可以分為：電流、電壓、速度、壓力、熱繼電器等。按動(dòng)作時(shí)間分為：瞬時(shí)動(dòng)作和延時(shí)動(dòng)作的；按作用原理分為：電磁式感應(yīng)式、電動(dòng)式、電子式和機(jī)械式等。1、電流繼電器電流繼電器的根據(jù)電流信號(hào)而動(dòng)作的。如在直流并激電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁線(xiàn)圈里串聯(lián)一電流繼電器，當(dāng)勵(lì)磁電流過(guò)小時(shí)，它的觸頭便打開(kāi)，從而控制接觸器以切除電動(dòng)機(jī)的電源，防止電動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)速過(guò)高或電樞電流過(guò)大而損壞，具有這種性質(zhì)的繼電器叫欠電流繼電器；反之，為了防止電動(dòng)幾短路或過(guò)大的電樞電流而損壞電動(dòng)機(jī)，就采用過(guò)電流繼電器。電流繼電器的特點(diǎn)是匝數(shù)小、線(xiàn)徑較粗、能通過(guò)較大電流。2、電壓繼電器電壓繼電器是根據(jù)電壓信號(hào)動(dòng)作的。如果把上述電流繼電器的線(xiàn)圈改用細(xì)線(xiàn)繞成，并增加匝數(shù)，就成了電壓繼電器，它的線(xiàn)圈是與電源并聯(lián)的。電壓繼電器也可以分為過(guò)電壓繼電器和欠電壓繼電器兩種：過(guò)電壓繼電器。當(dāng)控制線(xiàn)路出現(xiàn)超過(guò)所允許的正常電壓時(shí)，繼電器動(dòng)作而控制切換電器（接觸器），使電動(dòng)機(jī)等停止工作，以保護(hù)電氣設(shè)備不至因過(guò)高電壓而損壞。欠電壓繼電器。當(dāng)控制線(xiàn)圈電壓過(guò)低使控制系統(tǒng)不能正常工作，此時(shí)利用欠電壓繼電器電壓過(guò)低時(shí)動(dòng)作，使控制系統(tǒng)或電動(dòng)機(jī)脫離不正常的工作狀態(tài)，這種保護(hù)叫欠壓保護(hù)。

第四章控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4．1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖3-1是切片裝盒機(jī)控制系統(tǒng)的原理圖。圖3-1切片裝盒機(jī)控制系統(tǒng)的原理控制流程如下：4．2程序說(shuō)明本程序由信號(hào)檢測(cè)，外部輸出，手動(dòng)控制，自動(dòng)控制幾部分組成1、信號(hào)檢測(cè)程序0-6步表示信號(hào)檢測(cè)程序,以便調(diào)試機(jī)器時(shí)檢測(cè)各限位信號(hào)是否正常。2、外部輸出程序8-44步是外部輸出。分別根據(jù)X4(常閉手動(dòng)/常開(kāi)自動(dòng))的狀態(tài)來(lái)輸出。由于平臺(tái)前進(jìn)和后退不能同時(shí)輸出,否則會(huì)產(chǎn)生短路,因此在程序中互鎖。另外由于要考慮到必要的保護(hù)措施,故將其外部熱繼電器裝置信號(hào)接入PLC中。3、手動(dòng)控制程序50-61步為手動(dòng)控制。其中由于平臺(tái)前后移由電機(jī)控制,可以點(diǎn)動(dòng)控制移動(dòng)位置,因此可用點(diǎn)動(dòng)方式。平臺(tái)前進(jìn)后進(jìn)，刀架的抬刀落刀，都要用到自鎖。4、自動(dòng)控制程序64-176步為自動(dòng)控制。自動(dòng)工藝如下:按下啟動(dòng)按鈕X6,系統(tǒng)執(zhí)行自動(dòng)程序。首先檢測(cè)臺(tái)架在臺(tái)架上限,檢測(cè)到上限后臺(tái)架下落,到達(dá)下限后檢測(cè)平臺(tái)是否在平臺(tái)前限,檢測(cè)到后平臺(tái)前移,到達(dá)后限后打開(kāi)電鋸,切割記時(shí)5秒后,停止電鋸輸出。平臺(tái)后移到達(dá)前限后,臺(tái)架上移到上限位。此時(shí)比較X5(半自動(dòng)和全自動(dòng))狀態(tài),半自動(dòng)狀態(tài)時(shí)完成動(dòng)作,等待啟動(dòng)按鈕再次按下執(zhí)行下一次操作,全自動(dòng)狀態(tài)時(shí)根據(jù)PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器設(shè)定,完成寄存器設(shè)定的動(dòng)作次數(shù)。5、中斷處理程序程序181-216步為中斷程序，當(dāng)X4手動(dòng)切換到自動(dòng)狀態(tài)時(shí),手動(dòng)狀態(tài)的一切輸出停止。同理自動(dòng)切換到手動(dòng)時(shí),系統(tǒng)除了平臺(tái)其他輸出停止,平臺(tái)前移回到前限停止輸出，按下急停按鈕X7,任何模式下的一切操作停止。本程序在西門(mén)子PLC編程仿真軟件上調(diào)試,動(dòng)行良好,證明了設(shè)計(jì)方案的可行性。心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)了一個(gè)基于PLC肉制品切片裝盒一體機(jī)加工控制系統(tǒng)。是自己針對(duì)所學(xué)知識(shí)理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，可以培養(yǎng)和提高自己獨(dú)立分析與解決問(wèn)題的能力。參考文獻(xiàn)1、劉美俊主編.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社，1998322-3262、切片裝盒機(jī)自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)及PLC設(shè)計(jì)李曉燕、呂琴紅主編電子工業(yè)專(zhuān)用設(shè)備出版社。3、切片裝盒機(jī)智能控制系統(tǒng)中PLC的串行通信董淑冷、茅紅偉主編HYPERLINK"/KNS50/Navi/Bridge.aspx?LinkType=