電氣自動化課程設計實踐報告通信模塊：通過ModbusRTU協(xié)議，將貨物數(shù)量（VW100）、故障代碼（VW102）等數(shù)據(jù)上傳至HMI，同時接收HMI的參數(shù)設置（如分揀速度，存于VW200）。故障處理模塊：檢測急停按鈕（I0.4）、電機過載（I0.5，需外接熱繼電器）等故障信號，觸發(fā)故障指示燈（Q0.5）并停止系統(tǒng)運行，將故障代碼存入VW102便于排查。三、調試與優(yōu)化（一）調試過程1.硬件調試接線檢查：使用萬用表檢測PLC輸入輸出端子的通斷，確保傳感器、執(zhí)行機構接線正確（如光電傳感器的電源正負極、信號輸出線）。傳感器校準：調整光電傳感器的安裝角度（與輸送線垂直距離8cm），通過遮擋測試驗證信號輸出的穩(wěn)定性；RFID模塊通過讀寫測試卡，確保貨物類型識別準確率≥99%。2.軟件調試單步運行：在STEP7中監(jiān)控程序狀態(tài)，模擬輸入信號（如強制I0.0為ON），觀察輸出點（如Q0.2）的動作邏輯是否符合設計。模擬測試：通過HMI設置分揀速度為0.5m/s，輸入虛擬貨物類型，驗證系統(tǒng)從“識別-分揀-計數(shù)”的全流程是否順暢。3.系統(tǒng)聯(lián)調空載測試：輸送線無貨物時，運行系統(tǒng)30分鐘，監(jiān)測電機溫度（≤60℃）、PLC掃描周期（≤10ms），確保硬件無異常。帶載測試：投放50個不同類型的周轉箱，統(tǒng)計分揀效率（實際32箱/分鐘）、準確率（99.2%），記錄故障次數(shù)（1次，因傳感器誤觸發(fā)）。（二）問題與優(yōu)化1.典型問題解決傳感器誤觸發(fā)：光電傳感器受環(huán)境光干擾（如車間頂燈），導致信號波動。解決方案：在傳感器表面粘貼黑色遮光膠帶，減少雜散光；程序中增加濾波邏輯（如連續(xù)3個掃描周期檢測到信號才觸發(fā)動作）。分揀動作不同步：氣動分揀裝置的響應速度（0.2s）略慢于輸送線速度（0.5m/s），導致貨物未完全進入分揀通道。優(yōu)化：調整PLC程序，在檢測到貨物到達分揀區(qū)前0.3s提前觸發(fā)電磁閥，通過定時器（T38，延時300ms）實現(xiàn)“預動作”。2.性能優(yōu)化速度優(yōu)化：采用PID算法動態(tài)調整步進電機速度（根據(jù)貨物間距自動加速/減速），分揀效率從32箱/分鐘提升至35箱/分鐘。故障診斷：增加“自診斷”功能，PLC周期性檢測各模塊通信狀態(tài)（如RFID讀寫超時），將故障代碼（如“E01：RFID通信故障”）實時上傳至HMI，縮短故障排查時間（從30分鐘降至5分鐘）。四、成果與總結（一）設計成果1.功能實現(xiàn)：系統(tǒng)完成貨物自動識別（RFID）、輸送（步進電機）、分揀（氣動裝置）與監(jiān)控（HMI），滿足設計目標。2.性能指標：分揀效率35箱/分鐘（超預期目標），識別準確率99.2%，連續(xù)運行10小時無故障，硬件成本約4.8萬元（低于預算）。3.工程價值：方案可復制至中小型倉儲場景，相比人工分揀，效率提升40%，人力成本降低60%，具備良好的經(jīng)濟性與實用性。（二）個人收獲與反思1.知識融合：深刻理解PLC控制、傳感器應用、氣動系統(tǒng)等理論知識的工程落地，掌握“需求分析-方案設計-調試優(yōu)化”的系統(tǒng)開發(fā)思路。2.問題解決：面對“傳感器誤觸發(fā)”“動作不同步”等工程問題，學會通過“硬件改進+軟件優(yōu)化”的組合策略解決，提升了工程實踐能力。3.不足與改進：系統(tǒng)擴展性不足（僅支持3個分揀通道），未來可通過擴展PLCI/O模塊、優(yōu)化機械結構，支持更多分揀路徑；計劃引入物聯(lián)網(wǎng)模塊（如ESP8266），實現(xiàn)手機APP遠程監(jiān)控與故障預警。結語本次電氣自動化課程設計以“智能倉儲分揀系統(tǒng)”為載體，實現(xiàn)了理論知識向工程實踐的轉化。通過硬件選型、軟件編程、系統(tǒng)調試的全流程實踐，不僅掌握了