物料分揀系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　論文題目：物料分檢系統(tǒng)</p><p>　　2014年12月26日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　畢業(yè)論文任務(wù)書1</b></p><p&g

2、t;<b>　　前 言2</b></p><p><b>　　摘 要3</b></p><p><b>　　關(guān) 健 詞3</b></p><p><b>　　1.企業(yè)簡介4</b></p><p><b>　　1.1公司簡介4&

3、lt;/b></p><p>　　1.2 部門及工作崗位簡介4</p><p>　　2.分檢系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及電路分析5</p><p>　　2.1 物料分揀系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2.2 PLC系統(tǒng)6</p><p>　　2.3 傳感器機(jī)構(gòu)6</p><p>　　

4、2.4 三菱E540變頻器8</p><p>　　3.控制軟件設(shè)計8</p><p>　　3.1 物料分揀系統(tǒng)工作過程分析8</p><p>　　3.2 物料分揀系統(tǒng)I/O分配表9</p><p>　　3.3 物料分揀系統(tǒng)I/O分配圖11</p><p>　　3.4 端子布線圖12</p>

5、<p>　　3.5 程序下載及調(diào)試12</p><p>　　4.MCGS組態(tài)監(jiān)控畫面及參數(shù)設(shè)置14</p><p>　　4.1 組態(tài)技術(shù)概述14</p><p>　　4.2 組態(tài)控制技術(shù)相對于傳統(tǒng)計算機(jī)控制技術(shù)的優(yōu)點14</p><p>　　4.3 組態(tài)控制畫面的設(shè)計15</p><p>　　4.4

6、 組態(tài)控制參數(shù)與通訊參數(shù)的設(shè)定16</p><p>　　4.5 組態(tài)監(jiān)控功能概述和調(diào)試19</p><p><b>　　致 謝21</b></p><p><b>　　附 錄A22</b></p><p><b>　　附 錄B23</b></p><

7、;p>　　參 考 文 獻(xiàn)24</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　自動分揀是指貨物進(jìn)入分揀系統(tǒng)到指定的分配位置為止，都是按照人們的指令靠自動裝置來完成的。這種裝置是由接受分揀指示信息的控制裝置、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、搬運裝置、分支裝置（負(fù)責(zé)把到達(dá)分揀位置的貨物按運到別處的裝置）、緩沖站（在分揀位置臨時存放貨物的裝置）等構(gòu)成。</p&

8、gt;<p>　　除了使用終端的鍵盤、鼠標(biāo)或者其它方式向控制裝置輸入分揀指示信息的作業(yè)外，由于全部采用自動控制作業(yè)，因此它的分揀能力、分揀數(shù)量同人為分揀相比都比較大，效率也得到了進(jìn)一步突破。</p><p>　　自動分揀系統(tǒng)的規(guī)模和能力已有很大的發(fā)展，目前大型分揀系統(tǒng)大多能分揀幾十到幾百個種類的物品，分揀能力達(dá)到每小時萬件以上。國外分揀系統(tǒng)規(guī)模都很大，主要包括進(jìn)給臺、信號盤、分揀機(jī)、分揀信息識別系統(tǒng)

9、、設(shè)備控制系統(tǒng)和計算機(jī)管理系統(tǒng)等幾大部分，還要配備外圍的各種運輸和裝卸機(jī)械，組成一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)。自動分揀大部分與自動化立體倉庫連接起來，配合自動引導(dǎo)車（AGV）、托鏈小車等其它復(fù)雜的系統(tǒng)，分揀系統(tǒng)在總體布置上，可以說千變?nèi)f化。</p><p>　　自動分揀機(jī)最先在郵政部門開始應(yīng)用，大量的信件和郵包要在極端的時間內(nèi)正確分揀，非憑借高度自動化的分揀措施不可。此后，火力發(fā)電廠、運輸企業(yè)、配送中心、通訊出版部門、煙

10、草部門、出版行業(yè)、食品化工、造紙業(yè)、化工業(yè)、機(jī)械制造以及各類工業(yè)企業(yè)亦相繼應(yīng)用。近二十年來,特別是物流行業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)的發(fā)展,商品趨勢趨于"短小輕薄"，流通趨于小批量多品種和準(zhǔn)時制（JUST-IN-TIME，簡稱JIT)。分揀作業(yè)已成為一項重要的工作環(huán)節(jié)，分揀系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)日趨普遍。我國目前多數(shù)配送中心和物流企業(yè)都是人工分揀。顯然，隨著分揀量的增加、分送點的增多、配貨響應(yīng)時間的縮短和服務(wù)質(zhì)量的提高，單憑人工分揀將

11、無法滿足大規(guī)模配送的要求，所以這一環(huán)節(jié)亟待提高。而國外一些配送中心多采用分揀系統(tǒng)進(jìn)行分揀，充分發(fā)揮了分揀技術(shù)分揀速度快、分揀點多、差錯率極低、效率高和基本上全自動操作的優(yōu)勢。自動分揀系統(tǒng)成為當(dāng)代物流技術(shù)發(fā)展的三大標(biāo)志之一。</p><p><b>　　物料分揀系統(tǒng)</b></p><p>　　摘要:自動分揀控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會各行各業(yè)，如：火力發(fā)電廠、物流配送中心、

12、郵局、采礦、港口、碼頭、倉庫……該控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以大大提高企事業(yè)單位該環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率。</p><p>　　通過查閱大量資料，對自動分揀系統(tǒng)及其相關(guān)的技術(shù)發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢作了一個比較全面的總結(jié)。在熟悉了自動分揀系統(tǒng)的原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)一定的分揀要求以三菱PLC為控制核心，Mcgs組態(tài)軟件為監(jiān)控軟件，設(shè)計出物料分揀控制系統(tǒng)。該物料分揀系統(tǒng)以PLC為主控制器,結(jié)合氣動裝置、傳感器技術(shù)、組態(tài)監(jiān)控等技術(shù),現(xiàn)場控制產(chǎn)品的

13、自動分揀。系統(tǒng)具有自動化程度高、運行穩(wěn)定、分揀精度高、易控制的特點,對不同的分揀對象,稍加修改本系統(tǒng)即可實現(xiàn)要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：物料分揀 ; 組態(tài)監(jiān)控；傳感器；控制軟件</p><p><b>　　物料分揀系統(tǒng)</b></p><p><b>　　1.企業(yè)簡介</b></p><p>

14、;<b>　　1.1公司簡介</b></p><p>　　我公司創(chuàng)立于1999年，專業(yè)從事工業(yè)領(lǐng)域的維修技術(shù)開發(fā)與服務(wù)。主要承接火力發(fā)電廠設(shè)備維護(hù)與檢修業(yè)務(wù)、帶壓堵漏、帶壓開孔、粘接修復(fù)與堵漏、RVS在線修復(fù)工程、安全閥修復(fù)在線校驗、電力物資設(shè)備銷售。公司總部設(shè)在廣州，通過設(shè)立在深圳、東莞、臺山、惠州、中山的分公司，湖南、河南設(shè)立的辦事處及周邊省份的聯(lián)絡(luò)員組成營銷網(wǎng)，為客戶提供快速、優(yōu)質(zhì)的服

15、務(wù)?！罢J(rèn)真、勤奮、誠信、高效”我公司的經(jīng)營理念。公司遵循“環(huán)保、在線、節(jié)能”的開發(fā)宗旨，不斷引進(jìn)國外先進(jìn)高效的維修技術(shù)與產(chǎn)品，配合我公司的工程經(jīng)驗和服務(wù)優(yōu)勢，旨在為國內(nèi)客戶排憂解難。隨著公司技術(shù)經(jīng)驗的日積月累與產(chǎn)品的不斷開發(fā)創(chuàng)新，我公司正逐步發(fā)展成為一家以高新技術(shù)服務(wù)及高科技工業(yè)產(chǎn)品銷售為主的綜合性企業(yè)。公司于2001年導(dǎo)入ISO9000與OHSAH18000體系，以規(guī)范公司管理，并已取得認(rèn)證，同年加入中國機(jī)械工程學(xué)會，成為其團(tuán)

16、體會員；于2003年取得廣州市安全監(jiān)督管理局安全認(rèn)證，2005年取得機(jī)電設(shè)備安裝工程專業(yè)承包資質(zhì)，取得廣東省建設(shè)廳頒發(fā)的安全生產(chǎn)許可證；2008年取得橋式起重機(jī)維修許可證。</p><p>　　1.2 部門及工作崗位簡介</p><p>　　廣東盛邦機(jī)電工程有限公司工程部機(jī)械分部是負(fù)責(zé)火力發(fā)電廠物料分揀、組態(tài)監(jiān)控、維修保養(yǎng)、更新改造、確保電廠設(shè)備正常運行的職能部門</p>&

17、lt;p>　　在火力發(fā)電廠施工現(xiàn)場，從事施工機(jī)械的計劃、安全使用監(jiān)督檢查、成本統(tǒng)計及核算等工作的專業(yè)人員。</p><p>　?。?）參與制定施工機(jī)械設(shè)備使用計劃，負(fù)責(zé)制定維護(hù)保養(yǎng)計劃。</p><p>　?。?）參與制定施工機(jī)械設(shè)備管理制度。</p><p>　?。?）參與施工總平面布置及機(jī)械設(shè)備的采購或租賃。</p><p>　　（

18、4）參與審查特種設(shè)備安裝、拆卸單位資質(zhì)和安全事故應(yīng)急救援預(yù)案、專項施工方案。</p><p>　?。?）參與特種設(shè)備安裝、拆卸的安全管理和監(jiān)督檢查。</p><p>　?。?）參與施工機(jī)械設(shè)備的檢查驗收和安全技術(shù)交底，負(fù)責(zé)特種設(shè)備使用備案、登記。</p><p>　?。?）參與組織施工機(jī)械設(shè)備操作人員的教育培訓(xùn)和資格證書查驗，建立機(jī)械特種作業(yè)人員檔案。</p&

19、gt;<p>　?。?）負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查施工機(jī)械設(shè)備的使用和維護(hù)保養(yǎng)，檢查特種設(shè)備安全使用狀況。</p><p>　?。?）負(fù)責(zé)落實施工機(jī)械設(shè)備安全防護(hù)和環(huán)境保護(hù)措施。</p><p>　?。?0）參與施工機(jī)械設(shè)備事故調(diào)查、分析和處理。</p><p>　?。?1）參與施工機(jī)械設(shè)備定額的編制，負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備臺帳的建立。</p><p>

20、;　?。?2）負(fù)責(zé)施工機(jī)械設(shè)備常規(guī)維護(hù)保養(yǎng)支出的統(tǒng)計、核算、報批。</p><p>　?。?3）參與施工機(jī)械設(shè)備租賃結(jié)算。</p><p>　　（14）負(fù)責(zé)編制施工機(jī)械設(shè)備安全、技術(shù)管理資料。</p><p>　?。?5）負(fù)責(zé)匯總、整理、移交機(jī)械設(shè)備資料。</p><p>　　2.分檢系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及電路分析</p><p&

21、gt;　　2.1 物料分揀系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu)</p><p>　　1、操作面板（包括計算機(jī)）</p><p>　　2、單向感應(yīng)電動機(jī)（單向感應(yīng)電動機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于帶動傳輸帶輸送物料前行)</p><p>　　3、 三菱PLC，三菱變頻器</p><p>　　4、內(nèi)置電源（可以將220交流電轉(zhuǎn)換成24伏的直流電供給各個傳感器與氣閥以及轉(zhuǎn)接板上

22、的各個指示燈，同時也為單向感應(yīng)電動機(jī)提供穩(wěn)定的220伏電壓）</p><p>　　5、傳送帶（用于運輸物料的裝置）</p><p>　　6、擋板（防止物料被推出的裝置）</p><p>　　7、放料庫（是一個材料自動出庫的裝置，由電機(jī)帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，從而給整條線下料）</p><p>　　8、 先導(dǎo)式電磁換向閥（用于控制閥門的換向）</

23、p><p>　　9、 氣缸回位限位開關(guān)（磁感應(yīng)開關(guān)）</p><p>　　10、 氣缸動作限位開關(guān)（磁感應(yīng)開關(guān)）</p><p>　　11、 電容傳感器 （檢測非金屬）</p><p>　　12、 電感傳感器 （檢測金屬）</p><p>　　13、 光電傳感器 （檢測有無物料）</p><p>

24、　　14、 導(dǎo)料軌道（主要作用是當(dāng)傳送帶送出第一個材料時導(dǎo)出第二個材料）</p><p>　　15、 推料缸（利用氣動原理將物料推出的裝置）</p><p>　　16、 機(jī)械臂（用于夾取物料，放入下料口）</p><p>　　17、 指示燈（用于指示各個輸入輸出信號的指示以便于我們進(jìn)一步控制</p><p><b>　　2.2 PL

25、C系統(tǒng)</b></p><p>　　型號 FX2N </p><p>　　特點a.可靠性高（可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性）</p><p>　　b.操作性高（包括操作，編程和維修三個方面）</p><p>　　C.靈活性好（包括編程，擴(kuò)展和維修三個方面）</p><p>　　D.可實現(xiàn)機(jī)電一體化（為

26、了使工業(yè)生產(chǎn)的過程控制更平穩(wěn)，更可靠，向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗要效益，對過程控制設(shè)備和裝置提出了機(jī)電一體化）。</p><p>　　性能可編程序控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)的外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控

27、制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則而設(shè)計。</p><p>　　外部設(shè)施包括a.中央處理器（可編程控制器的核心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運算、數(shù)學(xué)運算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作任務(wù)等）；b.存儲器（存儲器是可編程控制器存放系統(tǒng)程序、用戶程序以及運算數(shù)據(jù)的單元；c.輸入輸出接口（輸入輸出接口是可編程控制器和工業(yè)控制現(xiàn)場各類信號連接的部分）；d.電源（可編程控制器的電源包括可編程控制器各工作單元供電的開關(guān)

28、電源以及為掉電保護(hù)電路供電的后備電源，后者一般為電池）e.編程器（PLC的重要外部設(shè)備，利用編程器可將用戶程序送人PLC的用戶程序存儲器，調(diào)試程序、監(jiān)控程序的執(zhí)行過程。編程器從結(jié)構(gòu)上可分為以下三種類型。(1)簡易編程器(2)圖形編程器(3)通用計算機(jī)編程） </p><p><b>　　2.3 傳感器機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　2.3.1 光電傳感器</p

29、><p><b>　　1）原理</b></p><p>　　光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。</p><p><b>　　2）特點</b></p><p>　　光電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點，

30、而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此,在檢測和控制中應(yīng)用非常廣泛。</p><p>　　光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。</p><p>　　2.3.2 電容傳感器</p><p><b>　　1）.原理</b></p><p>

31、;　　從能量轉(zhuǎn)換的角度而言，電容變換器為無源變換器，需要將所測的力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓或電流后進(jìn)行放大和處理。力學(xué)量中的線位移、角位移、間隔、距離、厚度、拉伸、壓縮、膨脹、變形等無不與長度有著密切聯(lián)系的量；這些量又都是通過長度或者長度比值進(jìn)行測量的量，而其測量方法的相互關(guān)系也很密切。</p><p><b>　　2）.特點</b></p><p><b>　　a.

32、測量范圍大;</b></p><p><b>　　b.靈敏度高;</b></p><p><b>　　c.動態(tài)響應(yīng)快;</b></p><p><b>　　d.穩(wěn)定性好.</b></p><p>　　2.3.3 電感傳感器</p><p>&

33、lt;b>　　1).原理</b></p><p>　　電感式傳感器 inductance type transducer 電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)把被測的物理量如位移，壓力，流量，振動等轉(zhuǎn)換成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化，再由電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，實現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　　2).特點</b></p&g

34、t;<p>　?、贌o活動觸點、可靠度高、壽命長；②分辨率高；③靈敏度高；④線性度高、重復(fù)性好；⑤測量范圍寬（測量范圍大時分辨率低）；⑥無輸入時有零位輸出電壓，引起測量誤差；⑦對激勵電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高；⑧不適用于高頻動態(tài)測量。</p><p>　　2.3.4 磁性開關(guān)</p><p><b>　　1）.原理</b></p><

35、;p>　　磁性開關(guān)意思就是通過磁鐵來感應(yīng)的，這個“磁”就是磁鐵，磁鐵也有好幾種，市場上面常用的磁鐵有橡膠磁、永磁鐵氧體、燒結(jié)釹鐵硼等。開關(guān)就是干簧管了。干簧管是干式舌簧管的簡稱，是一種有觸點的無源電子開關(guān)元件，具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小便于控制等優(yōu)點，其外殼一般是一密封玻璃管，管，中裝有兩個鐵質(zhì)的彈性簧片電板，還灌有一種叫金屬銠的惰性氣體。平時，玻璃管中的兩個由特殊材料制成的簧片是分開的。當(dāng)有磁性物質(zhì)靠近玻璃管時，在磁力線的作用下，管內(nèi)

36、的兩個簧片被磁化而互相吸引接觸，簧片就會吸合在一起，使結(jié)點所接的電路連通。外磁力消失后，兩個簧片由于本身的彈性而分開，線路也就斷開了。</p><p><b>　　2）.特點</b></p><p>　　a.有PP、PVDF材質(zhì)可適用于強(qiáng)酸堿場所；SUS 304/316金屬材質(zhì)適用于高溫高壓桶槽。</p><p>　　b.接線盒規(guī)格最齊全，有塑

37、料、鋁合金、不銹鋼防爆型，防護(hù)等級IP-65以上。</p><p>　　c.接點容量50W/250VAC SPST或 30W/200VDC SPDT。</p><p>　　d.接續(xù)法蘭有JIS、DIN、ANSI規(guī)格；牙口有 NPT、PF、BSP等規(guī)格。</p><p>　　e.可做多點控制、安裝容易、節(jié)省成本。</p><p>　　2.4三菱

38、E540變頻器</p><p><b>　　1).原理</b></p><p>　　變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現(xiàn)對交流異步電機(jī)的軟起動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。</p><p><b>　　2).性能分析</b></p&g

39、t;<p>　　三菱變頻器E500系列小型、高性能　FR－E500 （FR－PA02－02簡易型面板須另外購買） 1．功率范圍：0.4～7.5KW（三相380V，F(xiàn)R－E540系列） 0.4～7.5KW（三相220V，F(xiàn)R－E520系列）0.4～2.2KW（單相220V，F(xiàn)R－E520系列） 2.用磁通矢量控制，實現(xiàn)1Hz運行150%轉(zhuǎn)矩輸出。 3． ID，15段速度等功能選擇。 4.內(nèi)置RWM，實現(xiàn)更低噪音運行。 5．內(nèi)

40、置RS485通信口。 6．柔性PWM，實現(xiàn)更低噪音運行。7．可選擇FR－PA02－02簡易型面板或FR－PU04－CH型LCD顯示面板。0.4-7.5KW（3相380V，F(xiàn)R-E540系列）、0.1-7.5KW（3相220V，F(xiàn)R-E520系列）、0.4-2.2KW（單相220V，F(xiàn)R-E520S系列）。功率范圍：0.4-7.5KW（3相380V，F(xiàn)R-E540系列）0.1-7.5KW（3相220V，F(xiàn)R-E520系列）0.4-2.2K

41、W（單相220V，F(xiàn)R-E520S系列）采用磁通矢量控制，實現(xiàn)1HZ運行150%轉(zhuǎn)矩輸出。PID，15段速度等多功能選擇。內(nèi)置RS-485通信口。柔性</p><p><b>　　3.控制軟件設(shè)計</b></p><p>　　3.1 物料分揀系統(tǒng)工作過程分析 </p><p>　?。?）接通電源，按下啟動開關(guān)，系統(tǒng)進(jìn)入啟動狀態(tài)。轉(zhuǎn)盤開始轉(zhuǎn)

42、動，流水線開始下料</p><p>　?。?）系統(tǒng)啟動后，下料傳感器(光電傳感裝置)檢測到料庫里有材料時，機(jī)械臂去提取材料，將材料放入下料口，下料口傳感器檢測到有物料后，電機(jī)帶動傳送帶運動。物料開始在傳送帶上運行，如果下料傳感器沒有感應(yīng)到材料，傳送帶不運行。</p><p>　　（3）當(dāng)電感傳感器檢測到鐵質(zhì)材料時，推料缸1將物料推入導(dǎo)料軌道1中。</p><p>　

43、?。?）當(dāng)光電傳感器檢測傳感器檢測到材料為白色時，顏色出料氣缸動作將被檢測到的物料推入導(dǎo)料軌道2中。</p><p>　　（5）當(dāng)電容傳感器檢測到非金屬材料時，非金屬氣缸動作將待測物體推入導(dǎo)料軌道3中。</p><p>　?。?）當(dāng)料庫無材料時，傳送帶須繼續(xù)運行一個行程后自動停機(jī)。由光電傳感器判斷有無材料，沒有材料時系統(tǒng)直接進(jìn)入一個循環(huán)周期，周期時間到的時候系統(tǒng)停止運行。當(dāng)有材料時，程序判

44、斷YV5是否復(fù)位，當(dāng)它沒有復(fù)位時傳輸帶不運行，復(fù)位時，傳輸帶自動運行且氣缸自動將材料打出，并每隔一定時間打一次。在氣缸將材料送至傳送帶的過程中，傳送帶運行停止，當(dāng)氣缸復(fù)位時傳送帶正常運行。材料隨著傳送帶的運行而前進(jìn)，遇到傳感器相對應(yīng)的傳感器時，傳感器給PLC發(fā)出信號，同時PLC給對應(yīng)的氣閥發(fā)出信號，于是同組的氣缸開始動作打出材料。如果氣缸沒有復(fù)位則傳送帶就停止運行。這就是整個程序的流程。</p><p>　　3.

45、2 物料分揀系統(tǒng)I/O分配表</p><p>　　根據(jù)物料分揀系統(tǒng)的工作過程由可知，系統(tǒng)的控制有輸入信號12個，均為開關(guān)量。輸出信號有5個，其中一個控制電動機(jī)，剩下的控制氣閥，也都是開關(guān)量。</p><p>　　根據(jù)分揀系統(tǒng)的需要配置出I/O對應(yīng)功能，列表如下：</p><p>　　表1：物料分揀系統(tǒng)的I/O列表</p><p>　　3.3

46、物料分揀系統(tǒng)I/O分配圖</p><p><b>　　圖1：I/O分配圖</b></p><p>　　根據(jù)PLC選型的要求，在實際統(tǒng)計的輸入/輸出點數(shù)的基礎(chǔ)上需有15%---20% 的備用量，因此選擇三菱FX2N—32MR的PLC作為主機(jī)，它可以滿足本系統(tǒng)的需求，且還有一定的剩余I/O以備將來的擴(kuò)展。</p><p><b>　　3.

47、4 端子布線圖</b></p><p><b>　　圖4：端子布線圖</b></p><p>　　3.5 程序下載及調(diào)試</p><p>　　3.5.1程序下載 </p><p>　　當(dāng)程序設(shè)計好之后必須下載到PLC中才可以運行系統(tǒng)，下載時使用的是三菱PLC專用的編程電纜SC—09。這根電纜的一端是接電腦的

48、RS232串口，一端接在PLC的RS422通訊串口上。當(dāng)電纜接好之后，打開GX Developer Version7軟件，進(jìn)入要下載的文件。先轉(zhuǎn)換文件，然后選擇菜單欄里的“在線”選擇“寫入”，便可以下載程序到PLC中。如下圖所示：</p><p><b>　　3.5.2硬件調(diào)試</b></p><p>　　在軟件與硬件都已經(jīng)準(zhǔn)備好之后，開始對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。這個過程便于

49、我們發(fā)現(xiàn)問題與不足。通上電源，觀察指示燈，一切正常之后開始加材料。通過運行，在材料加入料槽后發(fā)現(xiàn)材料容易被氣缸打飛。從兩個方面解決這個問題，首先調(diào)低氣缸的氣壓，但氣壓波動較大，仍然無法解決問題；從另一個方面入手在出槽口的一端加上擋板，通過試驗，大部分材料可以正常步入傳送帶。此問題順利得到解決。材料隨傳輸帶傳送到傳感器時，傳感器并不能感應(yīng)到材料，說明傳感器與物體的距離不適合。通過多次調(diào)試找到了適合的位置，即傳感器的底部與傳送帶的距離。電感

50、傳感器與傳送帶最合適距離為28CM，顏色傳感器最合適距離為30CM，電容傳感器與傳送帶最佳距離為25CM。傳感器對應(yīng)的各個氣缸在感應(yīng)到材料后便開始動作，但由于氣壓的原因，材料不是被打飛，就是根本沒有觸到材料。首先將總氣源的氣壓穩(wěn)定在2.5Mp, 然后逐個調(diào)試氣閥的進(jìn)氣開關(guān)，使氣缸的氣量保留在合適適中的位置。</p><p><b>　　3.5.3軟件調(diào)試</b></p><

51、;p>　　將編寫的梯形圖程序進(jìn)行編譯，并下載到PLC當(dāng)中，剛編譯好的程序難免會有錯誤或者缺陷，為了消除程序中的錯誤，減少系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試的工作量，確保系統(tǒng)在各種正常和異常情況時都能做出正確的響應(yīng)，需要進(jìn)行離線測試，既不講PLC的輸出接到設(shè)備上。按照控制要求在指定輸入端輸入信號，觀察輸出指示燈的狀態(tài)，若輸出不符合要求，則查找原因，并排除之。</p><p>　　4.MCGS組態(tài)監(jiān)控畫面及參數(shù)設(shè)置</p>

52、;<p>　　4.1 組態(tài)技術(shù)概述</p><p>　　組態(tài)控制技術(shù)是一種計算機(jī)控制技術(shù)。利用組態(tài)控制技術(shù)構(gòu)成的計算機(jī)測控系統(tǒng)與一般計算機(jī)控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上沒有本質(zhì)的區(qū)別，它們都是由被控對象、傳感器、I/O接口、計算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)幾部分組成。</p><p>　　傳感器的作用是可以把被控對象的各種參數(shù)進(jìn)行檢測，然后將參數(shù)顯示于計算機(jī)的顯示器上。并根據(jù)參數(shù)實際值與設(shè)定值的偏差，按照

53、一定的控制算法發(fā)出控制命令，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作，從而完成任務(wù)。</p><p>　　I/O接口負(fù)責(zé)溝通傳感器、執(zhí)行器，它是計算機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備的橋梁。內(nèi)部有將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量D/A轉(zhuǎn)換器、模擬量轉(zhuǎn)換數(shù)字量的A/D轉(zhuǎn)換器、對開關(guān)量進(jìn)行隔離的光電隔離器等。執(zhí)行器由一些機(jī)械設(shè)備組成，如：電機(jī)、電源、管道、氣閥、集成電路等組成。</p><p>　　4.2 組態(tài)控制技術(shù)相對于傳統(tǒng)計算機(jī)控制技術(shù)的優(yōu)點

54、</p><p>　　組態(tài)的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)（Distributed Control System簡稱DCS）的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用過程中，PC（包括工控機(jī)）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢日趨明顯。這些優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資豐富，軟

55、件之間的互操作性強(qiáng)；基于PC的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。</p><p>　　組態(tài)（Configuration）的意思就是模塊的任意組合。簡單的講，組態(tài)就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務(wù)的過程。 </p><p>　　在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過編寫程序

56、（如使用BASIC,C,FORTRAN等）來實現(xiàn)的。編寫程序不但工作量大、周期長，而且容易犯錯誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個問題。對于過去需要幾個月的工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。 </p><p>　　這樣系統(tǒng)設(shè)計人員就可以把更多的注意力集中在如何選擇最優(yōu)的控制方法上，設(shè)計出合理的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，選者合適的控制算法等這些提高控制品質(zhì)的關(guān)鍵問題上。一方面，從管理的角度講，用組態(tài)軟件開發(fā)的系統(tǒng)具有與W

57、indows一致的圖形化操作界面,非常便于生產(chǎn)的組織與管理。 </p><p>　　一般來說，只要采用IPC（工業(yè)控制計算機(jī)），選擇通用接口部件和組態(tài)軟件，這樣構(gòu)成的系統(tǒng)都是基于組態(tài)控制技術(shù)的。世界上有許多自動化設(shè)備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了許多基于這種技術(shù)的DSC（集散式控制系統(tǒng)）計算機(jī)系統(tǒng)。如：中國的研華公司、時利和公司、德國的西門子公司、日本三菱等等。</p><p>　　與上面系統(tǒng)專用組態(tài)軟件

58、相對的是通用組態(tài)軟件，常用的國產(chǎn)通用組態(tài)軟件有微控可視組態(tài)、MCGS、King view(組態(tài)王)等等。</p><p>　　4.3 組態(tài)控制畫面的設(shè)計</p><p>　　打開MCGS組態(tài)環(huán)境這個軟件，進(jìn)入它的主界面。設(shè)計出監(jiān)控的畫面如（圖5）：</p><p>　　圖5 物料分揀系統(tǒng)的組態(tài)監(jiān)控畫面</p><p>　　4.4 組態(tài)控制

59、參數(shù)與通訊參數(shù)的設(shè)定</p><p>　　首先對畫面上的按鈕進(jìn)行動畫連接設(shè)置。例如：單擊畫面上的材料庫指示燈，在表達(dá)式里設(shè)置SN=1，閃爍實現(xiàn)方式與閃爍速度的設(shè)置如（圖6）：</p><p>　　圖6 動態(tài)組態(tài)屬性設(shè)置</p><p>　　對于其它的指示燈設(shè)置方法也如材料庫指示燈，但表達(dá)式必須對應(yīng)各自的變量參數(shù)。當(dāng)其它指示燈的對應(yīng)變量設(shè)置完成之后。對組態(tài)的通訊參數(shù)

60、進(jìn)行設(shè)置，打開設(shè)備窗口分別添加如下兩個設(shè)備：通用串口父設(shè)備和FX系列編程口。</p><p>　　圖 7 設(shè)備的添加</p><p>　　雙擊通用串口父設(shè)備彈出通用串口父設(shè)備屬性編輯對話框，對它的參數(shù)作如下設(shè)置，當(dāng)設(shè)置好參數(shù)后點擊檢查，無誤后點確定。</p><p>　　圖 8 通用串口設(shè)備屬性編輯</p><p>　　再對FX系列編程口進(jìn)

61、行設(shè)置，雙擊FX系列編程口彈出設(shè)備屬性編輯對話框，對它的參數(shù)作如表2和圖16設(shè)置，當(dāng)設(shè)置好參數(shù)后點擊檢查，無誤后點確定。</p><p>　　表3 通道連接的設(shè)置</p><p><b>　　圖9 設(shè)備屬性</b></p><p>　　4.5 組態(tài)監(jiān)控功能概述和調(diào)試</p><p>　　4.5.1功能概述 </

62、p><p>　　通過對組態(tài)的畫面與通訊參數(shù)的設(shè)置之后就可以對物料分揀進(jìn)行監(jiān)控了。當(dāng)材料庫里有材料時，材料庫指示燈開始閃爍。同時傳送帶的指示燈也閃爍，表明傳送帶在工作。SA、SB、SC分別為鐵塊、顏色、鋁塊的指示燈，當(dāng)物料分揀系統(tǒng)感應(yīng)到對應(yīng)的材料時指示燈開始指示。SBW2、SBW3、SBW4、SBW5的指示燈在汽缸動作時熄滅，當(dāng)汽缸復(fù)位時燈變亮。YV2、YV3、YV4、YV5為氣閥的指示燈，當(dāng)氣閥動作時對應(yīng)的指示燈變亮

63、。</p><p><b>　　4.5.2組態(tài)調(diào)試</b></p><p>　　通訊測試，設(shè)備調(diào)試主要是針對MCGS驅(qū)動使用過程中無法正常通訊的情況，通過串口調(diào)試工具和串口監(jiān)聽軟件來調(diào)試設(shè)備與MCGS的通訊，最終準(zhǔn)確判斷問題所在，并進(jìn)一步解決問題。由于大多數(shù)驅(qū)動使用過程中出現(xiàn)的問題都是出現(xiàn)在現(xiàn)場的實際應(yīng)用中，此時 ，驅(qū)動開發(fā)人員一般不可能直接到現(xiàn)場處理，二設(shè)備調(diào)試就顯

64、得尤為重要：1.確認(rèn)上位PC機(jī)硬件串口正常；2.確認(rèn)下位機(jī)設(shè)備及硬件無問題；3.確認(rèn)上位MCGS與設(shè)備串口通訊設(shè)置正常；4.確認(rèn)上位機(jī)與下位機(jī)根據(jù)協(xié)議收發(fā)數(shù)據(jù)正確；5.如果還有問題，監(jiān)聽并截獲數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)交MCGS驅(qū)動組處理。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　首先感謝學(xué)校給了我們學(xué)習(xí)的機(jī)會，讓我們在優(yōu)越的條件下，完成了學(xué)業(yè)，不僅如此，在

65、這里，我還認(rèn)識了一群可愛的人，是他們，讓我的大學(xué)生活變得如此的豐富多彩，成為我人生忠告難以忘懷的回憶。感謝他們，在我學(xué)習(xí)生活中無私的給予的幫助。</p><p>　　感謝**老師從選題指導(dǎo)、論文框架到細(xì)節(jié)修改，都給予了細(xì)致的指導(dǎo)，提出了很多寶貴的意見與建議。老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的

66、啟迪。在他的指導(dǎo)下，我才能順利完成論文的寫作。</p><p>　　時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，還有許多人，也許他們只是我生命中匆匆的過客，但他們對我的支持和幫助依然在我記憶中留底了深刻的印象。在此無法一一羅列，但對他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、縝密的思維方式、踏實

67、的工作作風(fēng)和對事業(yè)的執(zhí)著，以及對我的諄諄教誨都給我留下了深刻的印象，并使我終身受益。謹(jǐn)此對老師們表達(dá)衷心的感謝和崇高的敬意。</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄A</b></p><p>　　物料分揀系統(tǒng)控制流程圖</p><p><b>　　附錄B

68、</b></p><p><b>　　物料分揀系統(tǒng)梯形圖</b></p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]袁秀英?！督M態(tài)控制技術(shù)》北京：電子工業(yè)出版社。2003.8。</p><p>　　[2]張萬忠、周淵深?！犊删幊炭刂破鲬?yīng)用技術(shù)》，北京：化學(xué)工業(yè)

69、出版社。2001.4。</p><p>　　[3]使用手冊——《三菱系列微型可編程控制器》。1999.11。</p><p>　　[4]常斗南。《可編程控制器》北京：機(jī)械工業(yè)出版社。1998.7。</p><p>　　[5]《TVT-99系列教學(xué)實物模型使用說明書》。1999.11。</p><p>　　[6]《靜音空氣壓縮機(jī)使用說明書》。2

70、007.11。</p><p>　　[7]楊永平。《液壓與氣動技術(shù)基礎(chǔ)》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社。2001.4。</p><p>　　[8]張福學(xué)。2004/2005《傳感器與執(zhí)行器大全》——傳感器?變送器?執(zhí)行器—— 年卷北京：機(jī)械工業(yè)出版社。2005.12</p><p>　　[9]郝蕓?！秱鞲衅髟砼c應(yīng)用》，北京：電子工業(yè)出版社。2000.5。</p>

71、;<p>　　[10]吳叢，蒲鐘佑?！兑簤号c氣動》，北京：北京理工大學(xué)出版社。1994.12。</p><p>　　[11]吳志強(qiáng) 魯曉春。《物流設(shè)施與設(shè)備》，北京：清華大學(xué)出版社﹒北京交通大學(xué)出版社。2005。</p><p>　　[12]《SWOD5C—FXTRN—BEG—C用戶手冊》,2003.3。</p><p>　　[13]柳貴國。《檢測技術(shù)