材料分揀機控制系統(tǒng)設(shè)計【通過答辯畢業(yè)論文+CAD圖紙】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 摘 要 本論文介紹了櫻桃西紅柿分揀機的工作機理及其簡單的工藝流程，主要針對其控制系統(tǒng)做詳細說明。 本文對該分揀機進行了總體方案設(shè)計，采用 據(jù)實際生產(chǎn)需求以及設(shè)計生產(chǎn)效率，合理選擇各動力及控制元件。并且編制控制程序。 關(guān)鍵詞 ： 自動分揀機；控制系統(tǒng)；可編程邏輯控制器； 電器。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 of in is on of of to of it by it is to or of as a of to of of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 目錄 1、前言 . 4 2、總體功能介紹 . 5 . 6 . 6 子無級速度控制器選擇 . 7 . 7 機的選擇 . 7 . 8 . 9 3、電控設(shè)計 . 10 . 11 . 11 . 12 隊繼電器 . 13 . 13 . 14 4、系統(tǒng) 擇 . 15 介 . 15 . 15 . 16 . 18 . 19 . 22 5、總結(jié) . 24 6、參考文獻 . 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 第一章 前言 櫻桃 西紅柿 又名葡萄番茄、圣女果、珍珠番茄，在國外又有 “ 小金果 ” 、 “ 愛情果 ” 之稱。它既是蔬菜又是水果，色澤艷麗、形態(tài)優(yōu)美， 并且 味道適口、營養(yǎng)豐富，除了含有番茄的所有營養(yǎng)成分之外，其維生素含量比普通番茄高。被聯(lián)合國糧農(nóng)組織列為優(yōu)先推廣的 “ 四大水果 ” 之一 。 圣女果是一種熱帶作物，鮮紅碧透，味清甜，無核，口感好，營養(yǎng)價值 極高 。伴隨著人們生活水平的提高，其消費量逐漸增加 。 圣女果一般單重 10 20g， 果實橫徑 2 厘米左右 。 在不斷增長的市場需求刺激下，我國的櫻桃西紅柿產(chǎn)業(yè)正快速發(fā)展，目前已經(jīng)形成一定規(guī)模。并且伴隨著國際市場的需求增大，作為一種高檔蔬菜的櫻桃番茄將會有一個長足的發(fā)展。 為了提高櫻桃西紅柿的出產(chǎn)效率，并且使櫻桃番茄規(guī)格劃分更加準確，效率更高，需要設(shè)計 一種自動的等級分揀機。 自動分揀機是將混在一起而去向不同的物品，按設(shè)定要求自動進行分發(fā)配送的設(shè)備，它主要由輸送裝置、分揀機構(gòu)、控制裝置等組成。當分揀物到達分揀口時，通過推拉機構(gòu)、撥塊、傾倒、輸送等方式，使分揀物滑動或傳輸?shù)椒謷冢蓪崿F(xiàn)多品種、小批量、多批次、短周期的物品分揀和配送作業(yè)。自動分揀機的種類很多，但較為先進的主要有三種：滑靴式分揀機、翻盤 /翻板式分揀機、交叉帶式分揀機。 在該自動分揀機的幫助下，櫻桃番茄的分級不再是單純依靠采摘人員的大致分類，而是可以在更嚴格的分級標準下，快速準確的分出等級，對產(chǎn) 品的質(zhì)量有更明確的保證，增加勞動生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品的市場競爭力。 利用該自動分揀系統(tǒng)，可以省去專人進行櫻桃番茄的等級劃分，減少工人的勞動強度，節(jié)約勞動成本，并且可以實現(xiàn)連續(xù)的生產(chǎn)，很大程度的提高生產(chǎn)效率，取得更大的利益。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 第二章 總體功能介紹 對于自動分揀系統(tǒng)，首先必須實現(xiàn)以下基本條件： 1、 分揀誤差率極低。因此要求系統(tǒng)擁有很高的穩(wěn)定性，以及對產(chǎn)品信息采集要有較高的準確性。 2、 能夠持續(xù)工作。同樣要求控制系統(tǒng)有極高的穩(wěn)定性。 3、自動化生產(chǎn)。 建立自動分揀系統(tǒng)的目的之一就是為了減少人員的使用，減輕 人員的勞動強度，提高人員的使用效率 ，基本實現(xiàn)無人化作業(yè)。 現(xiàn)將櫻桃番茄按照其尺寸及色澤分為規(guī)格一和規(guī)格二兩種。 產(chǎn)品經(jīng)送料系統(tǒng)送入排隊系統(tǒng)，在此等待，并依次經(jīng)過光耦。光耦在傳送系統(tǒng)配合下，采集每個櫻桃番茄的信息，并且將該信息送入 根據(jù)預(yù)裝的程序判斷該產(chǎn)品屬于規(guī)格一或者規(guī)格二。判斷完成后，根據(jù)結(jié)果向每種規(guī)格所對應(yīng)的繼電器發(fā)出信號。并轉(zhuǎn)換成指令送入 收到產(chǎn)品的規(guī)格指令后，經(jīng)過一定時間延遲，打開規(guī)格一或者規(guī)格二出料口的電磁閥，產(chǎn)品在空 氣壓縮機的氣壓作用下出料，將不同規(guī)格的產(chǎn)品經(jīng)不同出料口送出分揀機，分揀任務(wù)完成。 考慮到產(chǎn)品的特殊性，產(chǎn)品在分揀機的各部分中不能有強烈的碰撞等，因此產(chǎn)品在進出料時由空氣壓縮機提供氣壓使產(chǎn)品移動。 以下是為實現(xiàn)自動分揀機的上述功能的各種控制要求。 送料、出料部分，由一臺空氣壓縮機提供氣壓，電磁閥控制，共需要三個電磁閥。 產(chǎn)品的輸送及依次排隊由電機提供動力。這里需要兩個繼電器對電機進行控制。 產(chǎn)品規(guī)格信息由視覺系統(tǒng)采集后送給 行分析，并將分級結(jié)果轉(zhuǎn)換為指令送入控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)的主要控制功能將由 。 系統(tǒng)設(shè)計 4個控制開關(guān)：總行、送料、輸送、手 /自動轉(zhuǎn)換。 下面對分揀機各功能模塊進行設(shè)計說明： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 產(chǎn)品經(jīng)進料口送入分揀機后，需要使其可以依次經(jīng)過光耦進入輸送部分，而排隊部分就是實現(xiàn)這一功能的。功能的具體實現(xiàn)如下圖： 機選擇 排隊輸送機構(gòu)采取電機帶動。根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)效率及小番茄重量，需要電機軸上功率 P=且 要求電機效率高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動小、質(zhì)量輕，故選用 90定功率 率50壓 200V，輸出轉(zhuǎn)速1意選擇 )。 選用浙江佳雪微特電機集團生產(chǎn)的 90產(chǎn)品具有 高精度、低噪聲 等優(yōu)點，并且擁有良好的加工工藝，整體適應(yīng)性良好，屬于 小功率齒輪減速、電子調(diào)速電機 ，具有較高的性價比。 排隊電機的安裝線路圖： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 子無級速度控制器選擇 在現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)中， 電動機是主要的驅(qū)動設(shè)備，目前在電動機拖動系統(tǒng)中已大量采用晶閘管 (即可控硅 )裝置向電動機供電的 D 拖動系統(tǒng)，取代了笨重的發(fā)電動一電動機的 F 并且伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展， 促使電機調(diào)速逐步從 模擬化向數(shù)字化轉(zhuǎn)變 。 選擇浙江微特電機 生產(chǎn)的 子無級速度控制器。該產(chǎn)品 采用 例調(diào)節(jié)器，電流負反饋技術(shù) ， 實現(xiàn)恒力矩無級調(diào)速，具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，起動迅速，控制精度高等特點 。 并且該產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)簡單，能與主電路同步，能平穩(wěn)移相且有足夠的移相范圍，控制角調(diào)整量可達 10000 步，能夠?qū)崿F(xiàn)電機的無級平滑控制，脈沖前沿陡且有足夠的幅值，脈寬可設(shè)定，穩(wěn)定性與抗干擾性能好 。 以下為其接線圖： 送部分 產(chǎn)品經(jīng)過光耦后，經(jīng)由輸送系統(tǒng)送到出料口，由電機帶動滾輪來實現(xiàn)。 機的選擇 該電機的線路圖如下所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 根據(jù)傳送帶設(shè)計所需轉(zhuǎn)速，以及生產(chǎn)效率，確定在輸送部分所需電機功率 P=擇由上海銳進電機公司生產(chǎn)的 級齒輪減速，減速比為 1： 5）。 該電機 主要由壓緊的主動輪裝置、摩檫傳動機構(gòu)、調(diào)速控制機構(gòu)組成 ，并具有以下的特點。 （ 1） 加沖擊負栽或機器逆轉(zhuǎn)時，本機性能可靠，能精確轉(zhuǎn)動， 無后坐力 。 （ 2） 速比均為 1： 5，即輸出轉(zhuǎn)速可在 1： 45 至 1： （ 3） 速精度為 （ 4） 機的傳動部件都經(jīng)過特殊的熱處理，精密度加工摩檫部位，潤滑良好，運行平穩(wěn)、噪音低、壽命長。 （ 5） 入軸、輸出軸同向旋轉(zhuǎn)，體積小、重量輕。 （ 6） 機可與各種類型減速機組合，實現(xiàn)低轉(zhuǎn)速， 大扭矩 的變速效果。 （ 7） 定的轉(zhuǎn)速恒定； （ 8） 適用于潮濕、多塵、有輕度腐蝕性的工作環(huán)境。 工作溫度：部件磨合（空機運轉(zhuǎn)）開始時，溫升可高于環(huán)境溫度的 40 當運轉(zhuǎn) 60度逐漸降低，溫度約 高于環(huán)境溫度 25，并保持恒定。 工況系數(shù)表： 調(diào)速方 式：手動調(diào)速（分快慢手輪、指針手輪兩種） 配直角器調(diào)速 電動調(diào)速 K 工作情況 1 均勻、勻速負載、單向旋轉(zhuǎn)、無慣性 等沖擊、脈動負載、常反轉(zhuǎn)、中慣性 等沖擊、脈動負載、常反轉(zhuǎn)、大慣性 重沖擊、脈動負載、常反轉(zhuǎn)、大慣性 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 視覺系統(tǒng)主要包括光耦、采集卡、攝像燈、攝像頭等，主要完成對產(chǎn)品信息的采集功能。 下面是視覺系統(tǒng)安裝線路： 視覺攝像頭需要 24 視覺系統(tǒng)的攝像燈以及采集卡需要 12 作為產(chǎn)品等級劃分的指令輸出部分，采集卡及采集燈需要穩(wěn)定的電源供應(yīng)，以滿足系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求，來保證產(chǎn)品規(guī)格劃分的可靠性?？紤]到控制系統(tǒng)的保護，所選交直流轉(zhuǎn)換器要求很高的轉(zhuǎn)換準確度。 交直流轉(zhuǎn)換有熱電變換、電動系、靜電系、電子系等方法。系統(tǒng)需要高穩(wěn)定性，低誤差，較高的靈敏度，因此選用熱電變換。 由所需電壓及考慮使用環(huán)境和成本，選用德力西公司生產(chǎn)的 換器采用了擁有專利的薄膜量程電阻器，能夠 提供非比尋常的轉(zhuǎn)換準確度，其總不確定度低達 2%，并且能夠提供較寬的電壓范圍和寬頻率范圍。該轉(zhuǎn)換器擁有良好的溫度穩(wěn)定性和快速的穩(wěn)定時間，可以在更快的時間內(nèi)進行測量。 并且該產(chǎn)品在保證良好的性能之外，擁有比同規(guī)格產(chǎn)品要低的價格。具有較高的性價比，適合在我們的番茄分揀機上使用。 以下為其功能參數(shù)： 溫度穩(wěn)定度 在使用環(huán)境中可達 12個小時穩(wěn)定時間 預(yù)熱時間 上電 15分鐘，達到穩(wěn)定 溫度性能 工作： 11 C 至 35 C; 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 校準： 18 C 至 28 C; 儲存： C 至 50 C 第三章 電控設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 本設(shè)計主要針對自動分揀機控制系統(tǒng)的設(shè)計，以下就對該部分設(shè)計進行詳細的說明。 產(chǎn)品信息由光耦采集， 析后，給出兩種規(guī)格結(jié)果，并輸入給 于采集卡給出信號為弱電輸入，不足以作為指令信號輸送給 此這里需要兩個繼電器進行調(diào)節(jié)。 右圖為產(chǎn)品規(guī)格信息的輸入線路圖： 根據(jù)系統(tǒng)性 能要求及成本考慮，可以選擇固態(tài)繼電器。作為固態(tài)繼電器，其擁有以下特點： （ 1）高壽命，高可靠 :有機械零部件，有固體器件完成觸點功能，由于沒有運動的零部件，因此能在高沖擊， 高 振動的環(huán)境下工作，由于組成固態(tài)繼電器的元器件的固有特性，決定了固態(tài)繼電器的壽命長，可靠性高。 （ 2）靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好 :固態(tài)繼電器的輸入電壓范圍較寬，驅(qū)動功率低，可與大多數(shù)邏輯集成電路兼容不需加緩沖器或驅(qū)動器。 （ 3）快速轉(zhuǎn)換 :固態(tài)繼電器因為采用固體器件，所以切換速度可從幾毫秒至幾微妙。 （ 4）電磁 干擾小 :固態(tài)繼電器沒有輸入 線圈 ，沒有觸點燃弧和回跳，因而減少了電磁干擾。大多數(shù)交流輸出固態(tài)繼電器是一個零電壓開關(guān)，在零電壓處導(dǎo)通，零電流處關(guān)斷，減少了電流波形的突然中斷，從而減少了開關(guān)瞬態(tài)效應(yīng)。 需要直流控直流繼電器作為 令的輸入，負載電流為 5A 左右，因此選用 2個美格爾公司的 10型號固態(tài)繼電器。 美格爾公司生產(chǎn)的 采用先進的技術(shù)和器件制造的一種性能優(yōu)良的新型無觸點電子開關(guān)。其輸入端僅要求很小的控制電流，能與各集成電路較好地兼容；而輸出回路則 采用可控硅或大功率晶體管接通和斷開負載電流。輸入和輸出之間采用光電耦合，通斷沒有可動接觸部件，因此具有工作可靠、開關(guān)速度快、無噪音、壽命長、體積小、耐蝕防爆抗震等特點。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 系統(tǒng)的進料、出料部分由 制電磁閥完成。產(chǎn)品分兩種規(guī)格，因此一共需要三個電磁閥。電磁閥安裝在分揀機的進料、出料口，因此電磁閥的遠距離控制，需要三個繼電器實現(xiàn)。下面是電磁閥輸出的線路圖： 櫻桃番茄的重量一般為 10此 流量 滿足需要。選用5A 個。 門公司是北美最大的電磁閥生產(chǎn)廠，專業(yè)生產(chǎn)氣動電磁閥。 磁閥因其獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計及卓越的性能品質(zhì)，在北美有 26%的市場占有率。 0年的閥門制造經(jīng)驗 ,公司將閥門的性能發(fā)揮到 極限 ,可以滿足 任何速度及精確度上的嚴格要求 ,是 在高速、精確的應(yīng)用中唯一的選擇 ,最重要的是原廠 18個月不限次數(shù)品質(zhì)保證，壽命特長，價格合理。其主要特點： 1，平衡式閥門設(shè)計，反應(yīng)時間不 受壓力變化影響； 2，閥芯防卡死保護設(shè)計，避免電線圈燒毀； 3，電線圈吸力大，確保動作快速，精確 ， 每分鐘精確作動速度最高可達 14000次以上 。 4，自動補償磨損，增長閥門的使用壽命； 5，電線圈與空氣隔離，增長線圈的壽命 。 電磁閥工作電壓 220V，電流 10A 左右，因此選用美格爾公司的 系統(tǒng)共設(shè)置總行、送料、輸送、手 /自動轉(zhuǎn)換四個控制按鈕。 下圖為這些控制按鈕的信號輸入圖： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 隊繼電器 輸送電機為三相交流 電機，并且考慮到該電機功率要求，所需負載電壓為24V，負載電流為 40A。選用樂清市美格爾電子電器公司生產(chǎn)的 80相交流固態(tài)繼電器。 排隊電機為單相電機，所需控制繼電器的負載電壓為 24V,負載電流為 10A，因此選用美格爾公司的 4810交流固態(tài)繼電器。 美格爾公司該系列的繼電器，不僅能夠良好的實現(xiàn)系統(tǒng)的功能需求，擁有較高的質(zhì)量，并且方便繼電器的維護等。 設(shè)計系統(tǒng)供電電壓為 220，電流 10用江陰長江電器公司的 該開關(guān) 適用 于交流 50 60電壓 380V 及以下，直流電壓 220觸器、繼電器及其它電氣線路中作遙遠控制之用；其中帶燈式按鈕（ 光）還適用于需要燈光信號指示的場合。 其技術(shù)指標為： 帶燈鈕（ 光壽命： 30000h 信號燈額定工作電壓： 24V、 220V 顏色：紅、綠、黃、白、藍、黑（ 選紅色 ） 相比漏電起痕指數(shù) 00, 阻燃 壽命指標： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 按鈕：機械壽命： 10010 4 次 電壽命： 5010 4 次 旋鈕：機械壽命： 2010 4 次 電壽命： 10 104 次 電壽命： 1010 4 次 絕緣電阻 50 接觸電阻 50選擇江陰長江電器公司的 1（ 號燈，該信號燈 適用于電訊、電器等設(shè)備的線路中作指示信號、預(yù)告信號、事故信號及其它指示用信號，它采用 光源，具有壽命長、可靠性高、耐振動等優(yōu)點，是原鎢絲和氖泡信號燈的最佳更新?lián)Q代產(chǎn)品 。 其性能指標為： 連續(xù)工作壽命 30000h 光亮度： 40 60cd/ 允許瞬間電壓波動 20% （ 110V 以上）； 相比漏電起痕指數(shù) 0 0，阻燃 交流頻率 50 工頻耐壓： 發(fā)光顏色：紅、綠、黃、白、藍 絕緣電阻： 0V 為 560V 60V 為50買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 第四章 系統(tǒng) 用 圍設(shè)備少，占地空間小，是實現(xiàn)集控的良好設(shè)備。 介 在可編程控制器誕生之前，繼電器控制系統(tǒng)已廣泛的用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，繼電器控制系統(tǒng)通?？梢钥闯杏奢斎腚娐?，控制電路，輸出電路和生產(chǎn)現(xiàn)場這 4個部分組成的。其中輸入電路 也是由按鈕，行程開關(guān)，限位開關(guān)，傳感器等構(gòu)成。用已向系統(tǒng)送入控制信號。輸出電路部分是由接觸器，電磁閥等執(zhí)行元件構(gòu)成，用以控制各種被控制對象，如電動機，電爐，閥門等。繼電器控制電路部分是控制系統(tǒng)的核心部分。它通過導(dǎo)線將各個分立的繼電器，電子元器件連接起來對工業(yè)現(xiàn)場實施控制；生產(chǎn)現(xiàn)場是指被控制的對象（如電動機等）或生產(chǎn)過程。 美國通用汽車公司（ 1968 年提出了公開招標研制新型的工業(yè)控制器的設(shè)想，第二年，即 1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（ 研制出了世界上第一臺可編程序控制器。在這一時期，可編程序控制器 雖然采用了計算機的設(shè)計思想，但實際上只能完成順序控制，僅有邏輯運算，定時，計數(shù)等順序控制功能。所以人們將可編程序控制器稱之為 ，即可編程序邏輯控制器： 20 世紀 70 年代末 80 年代初，微處理器技術(shù)日趨成熟，使可編程序控制器的處理速度大大提高，增加了許多特殊，如浮點運算，函數(shù)運算，查表等。這樣可編程序控制器不僅可以進行邏輯控制，還可以對模擬量進行控制。以 16 位和32位微處理器構(gòu)成的微機化可編程序控制器得到了驚人的發(fā)展，使之在概念上，設(shè)計上，性 能價格比等方面有了重大突破?？删幊绦蚓哂辛烁咚儆嫈?shù)，中斷技術(shù)，時聯(lián)網(wǎng)通信功能也得到了加強，這些都使得可編程序控制器的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域不斷擴大。為了使這一新型的工業(yè)控制裝置的生產(chǎn)和發(fā)展規(guī)范化，國際電工委員會（ 定了 給出了它的定義。 “可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計，它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部儲存執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)和算術(shù)運算等才操作，并通過數(shù)字式，模擬式的輸入與輸出，控制各類的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破?及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充功能的原則設(shè)計?！?綜上所述， 合了計算機技術(shù)，自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。這種裝置具有體積小，功能強，程序設(shè)計簡單，靈活通用，維護方便等優(yōu)點，特別是它的高可靠性和較強的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，得到了用戶的公認和好評。他經(jīng)過短短的幾十年發(fā)展后，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 現(xiàn)在已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（ 器人和 一，被廣泛地應(yīng)用于機械，冶金，化工交通，電力等領(lǐng)域中。 他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 比較項目 繼電器控制系統(tǒng) 控制功能的實現(xiàn) 由許多繼電器，采用接線的方式來完成控制功能 各種控制功能是通過編制的程序來實現(xiàn)的 對生產(chǎn)工藝過程變更的適應(yīng)性 適應(yīng)性差。需要重新設(shè)計，改變繼電器和接線 適應(yīng)性強，只需對程序進行修改 控制速度 低?？繖C械動作實現(xiàn) 極快?？课⑻幚砥鬟M行處理 計數(shù)及其他特殊功能 一般沒有 有 安裝，施工 連線多，施工繁 安裝容易，施工方便 可靠性 差，觸點多，故障多 高，因元 器件采用了篩選和老化等可靠性措施 壽命 短 長 可擴展性 困難 容易 維護 工作量大，故障不易查找 有自診能力，維護工作量小 結(jié)論：由于 此，在今后的控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)被 20世紀 60年代，由于小型計算機的出現(xiàn)，有人曾試圖用小型計算機來取代當時占統(tǒng)治地位的繼電器控制系統(tǒng)，結(jié)果未獲成功，代只的卻是 過計算機與 理和方式上都存在著較大的 差異，其結(jié)果比較見下表。 比較項目 通用計算機系統(tǒng) 工作目的 科學計算，數(shù)據(jù)管理等 工業(yè)自動控制 工作環(huán)境 對工作環(huán)境要求比較高 對環(huán)境要求低，可在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場工作 工作方式 中斷處理方式 循環(huán)掃描方式 系統(tǒng)軟件 需配備功能較強的系統(tǒng)的軟件 一般只需要簡單的監(jiān)控程序 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 采用的特殊措施 掉電保護等一般性措施 采用多種抗干擾措施，自診斷，斷電保護，可在線維修 編程語言 匯編語言，高級語言 梯形圖，助記符語言， 準化語言 對操縱人員的要求 需專門培訓(xùn) ，并具有一定的計算機基礎(chǔ) 一般技術(shù)人員，稍加培訓(xùn)即可操作使用 對內(nèi)存的要求 容量大 容量小 價格 價格高 價格較低 其他 若用于控制，一般需自行設(shè)計 機種多，模塊種類多，易于集成系統(tǒng) 結(jié)論：一般情況下，在工業(yè)自動化工程中采用 便，易于維護。 進入 20 世紀 70 年代，采用微處理器的工業(yè)控制計算機出現(xiàn)了。它與 過較長時間是實踐，人們又發(fā)現(xiàn)， 原因是 下的硬件和軟件措施： 錯誤！未找到引用源。 光電耦合隔離和 波器，有效地防止了干擾信號的進入。 內(nèi)部采用電磁屏蔽，防止輻射干擾。 采用優(yōu)良的開關(guān)電源，防止電源線引入的干擾。 具有良好的自診斷功能可對 旦出錯，立即報警。 對程序及有關(guān)數(shù)據(jù)有電池供電進行后備，一旦斷電或運行停止，有關(guān)狀態(tài)及信息不會丟失。 對采用的器件都進行了嚴格的篩選和簡化，排除了因器件問題而造成的故障。 采用了冗余技術(shù)進行一步增強了可靠性。對某些大 型 采用了雙三 隨著構(gòu)成 般 些 后生產(chǎn) 為對 講這一指標已毫無意義了。經(jīng)過大量時間人們發(fā)現(xiàn) 統(tǒng)在使用中發(fā)生的故障大是是由于 感器，執(zhí)行機構(gòu)引起的，而不是 另外， 學易懂易維護，更適合于工程技術(shù)人員。因此，成為工業(yè)控制中的主流。但是必須指出的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 是：計算機在信息處理方面還是優(yōu)于 以在一些自動化控制系統(tǒng)中，常常將兩者結(jié)合起來， 下位機進行現(xiàn)在控制，計算機做上位機信息處理。計算機與 樣相輔相成，構(gòu)成一個功能較強的完整的控制系統(tǒng)。 制系統(tǒng)的硬件組成 入 /輸出（ I/O）電路及外圍設(shè)備等組成的。系統(tǒng)規(guī)?？筛鶕?jù)實際應(yīng)用的需要而定，可大可小。下面對構(gòu)成控制系統(tǒng)的主要部分簡要介紹。 （ 1）主控模塊 控制中樞，它由控制器和運算器組成。 控制下使整個機器有條不紊的協(xié)調(diào)工作，以實現(xiàn)對現(xiàn)場各個設(shè)備的控制。 執(zhí)行接受，存儲用戶程序的操作指令。 用以掃描方式來自輸入單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)。 執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶程序。完成數(shù)據(jù)和信息的處理，產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部控制信號，完成用戶指令規(guī)定的各種操作。 響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器，打印機）的請求。 存儲器： 統(tǒng)中的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序，用戶程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù) 。 系統(tǒng)程序存儲區(qū)：采用 片存儲器。它是由生產(chǎn)廠家直接存放的，永久存儲的程序和指令，稱為監(jiān)控程序。監(jiān)控程序和 戶不能隨意訪問和修改這部分存儲器的程序。 存儲器區(qū)：工作數(shù)據(jù)是 要隨機存取的一些數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)一般不需要長久保存，因此采用隨機存儲器 據(jù)存儲區(qū)包括輸入，輸出數(shù)據(jù)映象區(qū)，定時器 /計數(shù)器預(yù)置和當前數(shù)值的數(shù)據(jù)。 用戶程序存儲區(qū)：用于存放用戶經(jīng)編程器或計算機輸入的應(yīng)用程序。一般采用 儲器，用 戶可檫寫重新編程。用戶程序存儲器的容量一般就代表 常，小型機小于 8型機小于 50大型機可以在 50 通信接口：主控模塊通常有一個或一個以上的通信接口（簡稱通信口），用以與計算機，編程器相連，實現(xiàn)編程，調(diào)試，運行，監(jiān)視等功能。 （ 2）輸入 /輸出模塊 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過 I/產(chǎn)過程有許多控制變量，如溫度，壓力，液位，速度，電壓，開關(guān)量，繼電器狀態(tài)等，因此，需要有相應(yīng)的 I/且這些模塊應(yīng)具有較好的抗干擾能力。目前，生產(chǎn)廠家已開發(fā)出各種型號的模塊供用戶選擇。對于輸入 /輸出模塊有：數(shù)字量輸入 /輸出模塊，開關(guān)量輸入 /輸出模塊，模擬量輸入 /輸出模塊，交流新號輸入 /輸出模塊， 220輸出模塊。還有智能模塊，它本身帶 儲器和監(jiān)控系統(tǒng)，可獨立完成各種運算。智能模塊的種類很多，如高速計數(shù)模塊， 門控制模塊，智能存儲模塊和智能 I/ （ 3）電源模塊 該模塊將交流電源轉(zhuǎn)換成供 整個 統(tǒng)的能源供給中心。它的好壞直 接影響到 功能和可靠性。目前，大多數(shù) 普通電源相比， 干擾能力也強。有些機器的電源除了供內(nèi)部電路使用外，還向外提供 24穩(wěn)壓電源，用于外部傳感器的需要，這樣就避免了因外部電源不合格而引起的外部故障。 I/采集被控對象的各種信號。經(jīng)過 過執(zhí)行裝置實現(xiàn)控制。輸入電路就是被控對象（需要進行控制的機器，設(shè)備和生產(chǎn)過程）進行檢測，采集，轉(zhuǎn)換和輸入。另外，安裝在控制臺上的按鈕，開關(guān)等也可以向 制指令。輸出電路的功能就是接受 被孔對象執(zhí)行控制任務(wù)。 制系統(tǒng)的軟件組成 用軟件，編程語言及編程支持工具軟件幾個部分組成。 在系統(tǒng)軟件的支持下， 加以執(zhí)行，直到用戶程序結(jié)束，然后返回到程序的起始又開始新的一輪掃描。 現(xiàn)以 如下圖在沒有掃描之 前， 應(yīng)保證自身的完好性。接通電源之后，為消除各元件狀態(tài)的隨機性，進行清零或復(fù)位處理，檢查 I/文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 再執(zhí)行一段程序。 它涉及到各種指令和內(nèi)存單元，如果執(zhí)行的時間不超過規(guī)定的時間范圍，則證明自身完好，否則系統(tǒng)關(guān)閉。上述操作完成后，將時間監(jiān)視定時復(fù)位，才允許掃描用戶程序。 公共操作是在每次掃描程序前又一次自檢，若發(fā)現(xiàn)故障，除了報警顯示燈亮之外，還判斷故障性質(zhì)。一般性故障，只報警不停機，等待處理；對于嚴重故障，則停止運行用戶程序，此時 上述操作完成后，將時間監(jiān)視定時復(fù)位， 才允許掃描用戶程序。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 數(shù)據(jù)輸入 /輸出操作有的稱為 I/O 狀態(tài)刷新。它包括兩種操作：一是采樣輸入信號（即刷新輸入狀態(tài)的內(nèi)容）；二是送出處理結(jié)果（即按輸出狀態(tài)表的內(nèi)容刷新輸出電路）。 據(jù) I/ 輸入映象存儲器及刷新。由上圖所示可知送入 子上的輸入信號，經(jīng)過電隔離，電平轉(zhuǎn)換，濾波處理后，進入緩沖器內(nèi) 采樣。在 存儲器有一個專門存放 I/O 數(shù)據(jù)區(qū)，其中對應(yīng)輸入端子的數(shù)據(jù)區(qū)，稱之為輸入映象存儲器。當 入信號由緩沖區(qū)進入映象區(qū)。接著就是數(shù)據(jù)輸入或輸出狀態(tài)刷新。 只有在采樣刷新的時刻，輸入映象存儲器中的內(nèi)容才與輸入信號（不考慮電路固有的慣性和濾波滯后影響）一致，其他時間范圍輸入信號變化是不會影響映象存儲器的內(nèi)容的。由于 以兩次采樣時間很短，對一般開關(guān)量來說，可以認為沒有因間斷采樣引起的誤差。即認為輸入信號一旦變化，就能立即進入輸入映象的存儲器內(nèi)。 輸出映象存儲器及輸出狀態(tài)刷新。同樣道理， 用戶程序要求及當前輸入狀態(tài)，要保持到下次刷新為止 。同樣，對于變化較慢的控制過程來說，因為兩次刷新的時間間隔和輸出電路的慣性時間常數(shù)一般才幾十毫秒，可以認為輸出信號是及時的。 應(yīng)用軟件 著 用水平的提高， 用軟件與一般計算機信息處理軟件相比，有很大不同， 用買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 軟件有以下幾個特點： 應(yīng)用軟件設(shè)計必須與生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。 應(yīng)用軟件與硬件緊密相關(guān)。軟件設(shè)計人員不能拋開硬件配置和系統(tǒng)孤立地考慮軟件設(shè)計。設(shè)計必須根據(jù)硬件系統(tǒng) ，接口的實際情況進行相應(yīng)的程序設(shè)計。 用軟件的設(shè)計需要計算機，自動控制技術(shù)甚至網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種知識。特別是 絡(luò)的出現(xiàn)， 編程語言及編程支持工具軟件 形圖語言，助記符語言，邏輯功能圖語言，布爾代數(shù)語言和某些高級語言（ 但使用廣泛的還是梯形圖語言和助記符語言?，F(xiàn)在世界上各個 戶可以根據(jù)自己的需要利用這些軟件來改善軟件的開發(fā)環(huán)境，提高編程效率。 根據(jù)分揀機功能要求，并考慮到成本等，整體集中式小型的 此選用西門子 該 種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。 相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此 列具有極高的性能 /價格比。 列出色表現(xiàn)在以下幾個方面： 極高的可靠性 極豐富的指令集 易于掌握 便捷的操作 豐富的內(nèi)置集成功能 實時特性 強勁的通訊能力 豐富的擴展模塊 成 14 輸入 /10 輸出共 24 個數(shù)字量 I/O 點?？蛇B接 7 個擴展模塊。 6K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。 4 個獨立的 30速計數(shù)器， 2 路獨立的 20速脈沖輸出。 1 個 訊 /編程口，具有 訊協(xié)議、 常適合于小點數(shù)控 制的微型控制器。 以下為該 存 儲 器 用戶存儲器類型： 程序： 4096字 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 用戶數(shù)據(jù)： 2560字 本機 I/O 14入 10出，并有 7個擴展模塊。 通 訊 通訊口數(shù)量： 1（ 支持協(xié)議： 0號口： P/T，自由口 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339