物料加工分揀控制要求

1、臨沂市技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文）(2008級)題目： 物料加工分揀控制系統(tǒng) 學院（系）： 臨沂市技術(shù)學院電氣工程系 專業(yè)班級： 08級電氣自動化（技師） 學生學號： 學生姓名： 指導教師： 朱強 關開芹 2011年4月20日目錄 引言 2物料加工分揀控制要求 3系統(tǒng)分析 5設計元件明細表 6PLC資源分配表 7變頻器參數(shù)列表 8電氣原理圖·接線圖·安裝圖:. 9順序功能圖 13分揀系統(tǒng)梯形圖設計 14調(diào)試問題 23參考文獻 24 引言物料加工分揀控制要求一、設備的正常工作接通設備的工作電源，工作臺上的紅色警示燈HL1閃亮，指示電源正常。1. 啟動按下啟動按鈕SB1，設備啟動。

2、皮帶輸送機按由位置A向位置D的方向高速運行，拖動皮帶輸送機的三相交流電動機的運行頻率為30 Hz。指示燈HL1由閃亮變?yōu)殚L亮。2. 工作按下啟動按鈕后，當元件從進料口放上皮帶輸送機時，皮帶輸送機由高速運行變?yōu)橹兴龠\行，此時拖動皮帶輸送機的三相交流電動機的運行頻率為20 Hz。檢測到傳送帶上有物料后，經(jīng)過10cm后，進入加工位置A，對物料進行加工，加工時間為3S。完成加工后，皮帶輸送機以中速將元件輸送到規(guī)定位置。若完成加工的是金屬元件，則送達位置B，由位置B的氣缸活塞桿伸出將金屬元件推進出料斜槽，然后氣缸活塞桿自動縮回復位若完成加工的是非金屬元件，則加工完成后送達位置C，由位置C的氣缸活塞桿伸出

3、將非金屬元件推進出料斜槽，然后氣缸活塞桿自動縮回復位。若加工的元件是不合格元件，則加工完成后送達位置D，由位置D的氣缸活塞桿伸出將不合格元件推進出料斜槽，然后氣缸活塞桿自動縮回復位。二、設備的意外情況本次工作任務，僅考慮下列兩種意外情況。1. 突然斷電發(fā)生突然斷電的意外時，應保持各處在斷電瞬間的狀態(tài)?；謴凸╇姡甘緹鬑L1按1次/秒的方式閃亮，按下繼續(xù)運行按鈕SB3，設備從斷電瞬間保持的狀態(tài)開始，按原來的方式和程序繼續(xù)運行，同時指示燈HL1變?yōu)殚L亮。2. 連續(xù)出現(xiàn)不合元件。在工作過程當中，若連續(xù)出現(xiàn)3個不合格元件，設備停止工作，報警器以聲響報警。按下停止按鈕SB2可解除報警。只有報警被解除后，

4、系統(tǒng)才可重新啟動。三、其他功能保證只有一個工件在傳送帶上傳送。若傳送帶上10s檢測不到物料，則傳送帶停止運行，停止時變頻器由20Hz降低到0Hz的時間為1s（加減速時間為1s），等檢測到物料后，傳送帶重新開始運行。同時具有以下功能：1.系統(tǒng)具有正常和急停兩種停止方式。2.每處檢測合格物料超過6個，系統(tǒng)自動停止工作，等待處理物料。3.若變頻器或傳送帶（包括傳感器）故障，系統(tǒng)應立即停止工作。四、設計要求1、詳細了解控制要求。2、進行與硬件有關的設計。包括：確定輸入元件和輸出元件，確定可編程序控制器和變頻器的型號和硬件配置，分配輸入輸出點的元件號，用AutoCAD軟件畫出電氣控制原理圖。3、設計梯形

5、圖程序，用AutoCAD軟件繪制程序流程圖，編寫梯形圖。4、梯形圖程序的模擬調(diào)試。5、現(xiàn)場調(diào)試。按所畫電氣控制原理圖進行硬件接線及機械部件連接，進行調(diào)試，直到達到試題擬訂的工作要求和技術(shù)要求。6、編寫技術(shù)文件。主要包括：可編程序控制器的外部接線圖和其他電氣圖紙、編程元件表、順序功能圖、帶注釋的梯形圖和必要的總體文字說明。物料加工分揀控制系統(tǒng)分析設計要求分析：（1）接通電源，未按下SB1時，紅色指示燈HL閃亮，指示電源正常（2）SB1按下-設備啟動皮帶從A處到D處方向以30HZ運行指示燈由閃亮變長亮。（3）突然斷電，保持各處在斷電瞬間狀態(tài)；恢復供電，指示燈按1次/秒閃亮，按下繼續(xù)運行按鈕SB3，

6、按原來方式程序繼續(xù)運行，指示燈變長亮。（4）經(jīng)過BC處位置出現(xiàn)連續(xù)6次6次時自動停止工作，等待處理物料。（5）當D處連續(xù)出現(xiàn)三次時，則設備停止工作，并報警，按下停止SB2可解除報警，只有解除報警后，系統(tǒng)才可重新啟動 。（6）變頻器運行在如圖所示：（7）有SB2正常停止與急停SB4（8）變頻器或傳送帶（傳感器）故障，系統(tǒng)應立即停止工作并報警。元件明細表代號名稱型號規(guī)格數(shù)量M三相鼠籠式異步電動機380V,0.1KW1QF斷路器DZ47-63/4P四極2FU1熔體、底座RT14-63HG30-32/3PC1033FU2熔體、底座RT14-20HG30-32/1PC311PLCPLC編程控制器FX2n

7、-32MR1VVVF變頻器FR-A740-0.75KW0.75KW,4.1A,50HZ1旋轉(zhuǎn)編碼器CONNECTIONS5根線1HL指示紅燈AD112-22DS1SB1SB3自復位式按鈕3SB4保持型按鈕1XT端子排JX2-201520A、15節(jié)、380V1SA萬能開關LW12-16/41GDKG0光電開關E3F-DS10C4檢測元件并計數(shù)a1GDKG1電感式傳感器LJ18A3-8-Z/BX檢測元件并計數(shù)b1GDKG2電容式傳感器LJC18A3-B-Z/BX檢測元件并計數(shù)a1GDKG3光電開關E3F-DS10C4檢測元件并計數(shù)d1蜂鳴報警器1緊固體及編碼套管若干主電路導線2.5cm2多股銅芯軟

8、線若干控制電路導線1.5cm2多股銅芯軟線若干按鈕線1.5cm2多股銅芯軟線若干接地線4cm2單芯銅芯硬線、1.5cm2多股銅芯軟線若干零排10孔/5A地排10孔/5A單出桿氣缸CDJ2KB10-60-PLC選型：PLC資源分配表輸入資源內(nèi)部與輸出資源輸入繼電器輸入元件作用內(nèi)部與輸出繼電器輸出元件作用X0旋轉(zhuǎn)編碼器高速計數(shù)、測位移Y0HL1電源指示X1起始原點處光電開關GDKG0檢測元件并計數(shù)Y1RH高速運行（未用）X2霍爾式傳感器GDKG1檢測元件并計數(shù)Y2RM中速運行X3電容式傳感器GDKG2檢測元件并計數(shù)Y3RL低速運行X4光電開關GDKG3檢測元件并計數(shù)Y4STF正轉(zhuǎn)啟動（未用）X5O

9、LW變頻器過載報警Y5STR反轉(zhuǎn)啟動X6外部故障診斷復位Y6B處氣動閥X7A變頻器故障報警Y7C處氣動閥X10SB1啟動按鈕Y10D處氣動閥X11SB2正常停止按鈕Y11蜂鳴報警器X12SB3繼續(xù)運行按鈕Y12MRS變頻器禁止輸出X13SB4急停按鈕X14萬能轉(zhuǎn)換開關（未用）手動X15回原點X16單周期X17多周期變頻器參數(shù)列表參數(shù)號名稱設定值說明Pr1上限頻率60hzPr2下限頻率0hzPr3基底頻率50hzPr4多段速（高速）40hzPr5多段速（中速）30hzPr6多段速（低速）20hzPr7加速時間2加速時間1st=pr7/pr20)ff=f1-f2Pr8減速時間3第一減速時間0.5s

10、t=pr8/pr20)ff=f1-f2Pr9電子過流保護2.12APr20加減速參考頻率60hzPr21加減速時間單位0Pr45第二減速時間3第二減速時間1s t=pr8/pr20)ff=f1-f2Pr77參數(shù)寫入禁止1不可寫入Pr78逆轉(zhuǎn)防止選擇2不可正轉(zhuǎn)Pr79操作模式選擇2外部模式電氣原理圖·接線圖·安裝圖本部分內(nèi)容包括主電路電器圖紙見圖1物料分揀系統(tǒng)PLC外部接線見圖2變頻器與PLC通訊接線圖見3變頻器頻率運行段見圖4分揀裝置布置示意圖見圖5圖1 主電路接線圖圖2 PLC外部接線圖圖3 變頻器與PLC通訊接線圖 圖4 變頻器頻率運行段Pr8=pr20*t/f Pr7

11、=pr20*t/f 圖5 分揀裝置布置示意圖順序功能圖 控制系統(tǒng)梯形圖調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決辦法（1）假如是三個物料連續(xù)被D處氣動閥揀出，并要求物料被推入廢倉時系統(tǒng)報警并停止時，則需將各處在“連續(xù)出現(xiàn)不合元件并報警程序步”中的各處氣動閥改為T2-T4的常開觸點（氣動閥動作延時繼電器）。（2）在解除報警中，不能用正常停止的輔助繼電器M10，因為在報警與正常停止相互解除。（3）當一個物體為到達d處是，恰好有一個物件被b或c處檢測并動作而引起誤動作，出現(xiàn)此情況的原因所在：b·c·d各處為并行選擇序列，且到原點的位置各不相同，雖然起始位置檢測物料中有一次只能通過一件物料的軟件設置，因傳送帶此時是一直運作，因此只能實現(xiàn)的是對第二個物料不進行加工處理，但會使b·c·d各處的傳感器動作而引起誤動作。問題解決方案：估算從氣勢位置經(jīng)過每個氣動閥傳感器的時間并預留時間（盡量保持精確度），如果定時時間內(nèi)沒有到達則檢測下一個位置點，同時將相應的傳感器應答步切斷，若最后仍然為到達則輸出報警并禁止變頻器MRS輸出（4）掉電啟動待驗證，需插入繼續(xù)運行按鈕參考文獻PLC應用技術(shù)（三菱）中國勞動社會保障出版社2006年7月第一版FX2n系列微型可編程控制器使用手冊可編