基于plc傳送帶運送產品控制設計

基于plc傳達帶運送產品控制設計基于plc傳達帶運送產品控制設計8/8基于plc傳達帶運送產品控制設計精心整理第1章緒論隨著我國礦產資源煤礦行業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展，礦產資源表現(xiàn)出種類數(shù)量不斷增添、豐富的場面。特別是礦產資源的生產質量的不斷提高，對礦產資源的傳達技術提出了更高的要求，特別是對礦產資源傳達帶控制系統(tǒng)提出了更新更高的要求。在當前各種多功能傳達帶控制設施逐漸進入各企業(yè)的情況下，我們有必要對國產傳達帶控制系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展作進一步商議。在工業(yè)生產中，經(jīng)常需要對礦產資源進行計數(shù)、傳達。若是用人工完成不僅麻煩，而且效率低，勞動強度大。隨著微型計算機控制的普及，特別是PLC的應用，給該類系統(tǒng)的設計帶來了極大的便利，在本次設計中，將主要介紹PLC控制傳達系統(tǒng)的設計方法。1.1傳達帶控制系統(tǒng)的發(fā)展歸納1.1.1我國傳達機的發(fā)展我國早期的礦產資源傳達帶輸送工序主若是采用手工傳達，此后隨著科學技術的發(fā)展，人們逐漸采用機械化妝箱。我國最早使用的傳達帶輸送機主若是從外國進口的，20世紀70年代中期，天津力生制藥廠就從前進口過意大利生產的全傳達帶輸送機，但由于當時我國傳達資料的質量及礦產資源制作工藝等都達不到機器傳達的要求，使得傳達帶輸送機素來無法正常使用。所以，全傳達帶輸送機在我國的應用素來無法獲得廣泛的推進，以致我國礦產資源生產在很長的一段時間內不得不放棄傳達帶輸送機而采用手工操作，使生產效率極端低下。20世紀80年代后，相關技術水平獲得了飛速發(fā)展，傳達資料的質量及箱子制作工藝等方面的技術有了明顯的進步，全傳達帶輸送機開始獲得了應用與實行。也正是此時，礦產資源傳達帶輸送機改變了國外礦產資源一統(tǒng)天下的場面，國產礦產資源傳達帶輸送機開始面市并獲得了廣泛的應用。20世紀90年代末期，一些生產量大的生產企業(yè)接踵開始采用國產的全傳達帶輸送機來代替手工傳達，同時國內一些相關的企業(yè)也在研制與生產功能更加全面的全自動礦產資源傳達帶輸送機。1.1.2國產傳達帶輸送機所面對的問題當前，影響我國傳達產業(yè)發(fā)展的主要問題是,礦產資源結構和產業(yè)布局不盡合理，中低檔礦產資源和設施占較大比重；政府和企業(yè)研發(fā)資本投入不足，產業(yè)技術水平不高，性能要求高的傳達帶輸送設施和原輔料主要依賴進口；企業(yè)規(guī)模小，效益差，產業(yè)集中度低，競爭實力不強；法規(guī)不健全，標準水平滯后。這種情況，難以適應現(xiàn)代自動傳達工業(yè)向高技術、國際化、規(guī)?；?、環(huán)保化發(fā)展的需要，無法滿足我國經(jīng)濟連續(xù)、健康、牢固、快速發(fā)展對傳達工業(yè)的需要，不能夠適應我國礦產資源參加國際大循環(huán)的需要。所以我國的傳達帶輸送機應在質量方面、適應性方面、可靠性方面以及工作效率方面來減小我們與外國的差距，實現(xiàn)傳達自動化。整體的自精心整理動化傳達方案的解決，對自動化是一種嶄新的飛馳，隨著這種趨勢的發(fā)展，各行業(yè)都會加入其中，發(fā)揮它富強的功能。1.2整體方案說明圖1-1傳達帶輸送控制原理圖如圖1-1所示，系統(tǒng)有兩個傳達帶，即傳達傳達帶1和礦產資源傳達帶2。傳達箱傳達帶1用來傳達礦產資源傳達箱，其功能是把已經(jīng)裝滿的箱子運走，而且用一只空箱子來代替。為使空箱恰好對準礦產資源傳達帶的尾端，使傳來的礦產資源恰好落入箱中，在傳達箱傳達帶1的中間安裝一個光電傳感器1，用于檢測傳達箱可否到位。礦產資源傳達帶2將礦產資源從生產車間傳達到傳達箱。當某一礦產資源被送帶傳達帶的尾端，會自動落入箱內，并有檢測器2變換成計數(shù)脈沖。第2章傳達帶控制系統(tǒng)設計以及PLC的采用可編程控制器（ProgrammableLogicalController）是20世紀70年代以來以微辦理器為核心，綜合計算機技術，自動控制技術和通信技術發(fā)展起來的一種新式工業(yè)自動控制裝置，由于它具有功能強，可靠性高，配置靈便，使用方便以及體積小，重量輕等優(yōu)點，使其在自動化控制的各個領域獲得了廣泛的應用。近來幾年出處于微電子技術的發(fā)展和進步，使擁有完好功能的超大規(guī)模集成電路的價格日趨低價，同樣也促進可編程控制器成本大大降低，對于采用可編程控制器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器—接觸器電氣控制的系統(tǒng)來改造傳統(tǒng)機床，無論從經(jīng)濟上，還是可靠性，維修性，工作壽命上來說，都是十分經(jīng)濟和劃算的，也是可行的優(yōu)選方案。基于以上原因，本文設計了一個基于PLC的傳達帶設計。2.1PLC的采用及介紹本次我們的設計采用的是日本三菱企業(yè)生產的FX2N系列2.1.1三菱FX2NPLC的主要特點：一個程序包的單元型可編程控制器采用裝卸式端子臺內裝RUN/STOP開關程序儲藏器鐘表功能精心整理RUN寫入元件解說利用鍵盤保護程序（編程手冊，外面設施手冊）豐富的輸出入擴展設施豐富的特別擴展設施用SFC表現(xiàn)的編程簡略的應用指令群高速辦理2.1.2PLC的性能指標和分類PLC的主要性能指標輸入／輸出點數(shù)（I／O點數(shù)）／O點數(shù)是指可編程序控制器外面輸入、輸出端子數(shù)的總和。它標志住能夠接多少個開關、按鈕和能夠控制多少個負載。儲藏容量儲藏容量是指可編程序控制器內部用于存放用戶程序的儲藏器容量，一般以步為單位，二進制16位即一個字為一步。掃描速度一般以執(zhí)行1000步指令所需時間來衡量，單位為ms/k步，也有以執(zhí)行一步指令所需時間來計算的，單位用μs/步。功能擴展能力可編程序控制器除了主模塊之外，平時都可裝備一些可擴展模塊，以適應各種特別應用的需要，如A／D模塊、D／A模塊、地址控制模塊等。指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是指一臺可編程序控制器指令的總和，它是衡量可編程序控制器功能強弱的主要指標。2.3整體方案確定精心整理依照“傳達帶輸送”這一目的要求，做以下設計安排：第一，設計一個自動傳達礦產資源的傳達帶，使從生產線過來的礦產資源能自動進入預定地址；第二，設計一個自動傳達箱子的傳達帶，使空箱子能夠自動進入，并達到指定地址。裝滿礦產資源后能自動退出。依照前兩項設計其原理圖如圖2-1所示：圖2-1傳達帶輸送控制原理圖如圖1-1所示，系統(tǒng)有兩個傳達帶，即傳達傳達帶1和礦產資源傳達帶2。傳達箱傳達帶1用來傳達礦產資源傳達箱，其功能是把已經(jīng)裝滿的箱子運走，而且用一只空箱子來代替。為使空箱恰好對準礦產資源傳達帶的尾端，使傳來的礦產資源恰好落入箱中，在傳達箱傳達帶1的中間安裝一個光電傳感器1，用于檢測傳達箱可否到位。礦產資源傳達帶2將礦產資源從生產車間傳達到傳達箱。當某一礦產資源被送帶傳達帶的尾端，會自動落入箱內，并有檢測器2變換成計數(shù)脈沖。依照以上傳達過程描述，系統(tǒng)共需要3個輸入點，10個輸出點，分別為光電傳感器輸入，計數(shù)器復位端口，急停開關輸入，8421數(shù)碼管輸出，M1，M2轉動，停止輸出.輸入設施輸入點輸出設施輸出點編號編號光電傳感器1（計數(shù)）I0.0M1轉動Q0.0計數(shù)器復位I0.1M1停止Q0.1急停開關I0.2M2轉動/停止Q0.2光電傳感器2IO.48421數(shù)碼管顯示啟動開關IO.52.4傳感器選擇與設計精心整理2.4.1光電開關的原理光電開關是傳感器大家族中的成員，它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉變成電流的變化以達到探測的目的。光電開關擁有以下特點:輸出回路和輸人回路是電隔斷的(即電絕緣)，體積小、精度高、檢測距離遠，防水、防腐化、防震動，抗光、電、磁等攪亂。所以它能夠在冶金、紡織、煙草、造紙、化工、電力、保安等各種行業(yè)獲得應用。光電開關(光電傳感器)利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無。物體不限于金屬，所有能反射光輝的物體均可被檢測。光電開關將輸人電流在發(fā)射器上變換為光信號射出，接收器再依照接收到的光輝的強弱或有無對目標物體進行探測。工作原理如圖2-2，圖2-2光電傳感器工作原理光電開關在一般情況下由三部分組成，它們分為發(fā)送器‘接收器和檢測電路.光電開關的重要功能是能夠辦理光的強度變化:利用光學元件，在流傳媒介中間使光束發(fā)生變化;利用光束來反射物體;使光束發(fā)射經(jīng)過長距離后剎時返回。發(fā)射器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般本源于發(fā)光二極管(LED)和激光二極管。光束不中止地發(fā)射，也許改變脈沖寬度。受脈沖調制的光束輻射強度在發(fā)射中經(jīng)過多次選擇，朝著目標不中止地運行。接收器由光電二極管或光電三極管組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光欄等。在此后邊的是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。其他，光電開關的結構元件中還有發(fā)射板和光導纖維。光電開關的種類也很多，依照光電開關在檢測物體時發(fā)射器所發(fā)出的光輝被折回到接收器的路子的同，可分為漫反射式、鏡反射式、對射式等。2.4.2光電開關應用設計這里要采用對射式光電開關，由一個發(fā)光器和一個收光器組成。若把發(fā)光器和收光器分別開，即可使檢測距離加大。它的檢測距離可達幾米至幾十米。使用時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物經(jīng)過路徑的兩側，檢測物經(jīng)過時阻截光路，收光器就動作輸出一個開關控制信號。實際應用如圖3-3，精心整理圖2-3資料塊計數(shù)結構圖第一將發(fā)射器和接收器當面安裝好，注意它們必定保持在一個水平面而且高度一致。發(fā)射端的光電開關有兩根線，只要供上12-240V直流或24-240V的交流電即可正常工作，正常工作的表現(xiàn)為光電開關上的紅色指示燈亮。接收端有五根線，其中兩根線的顏色和發(fā)射端的兩根線的顏色同樣為電源供電，其他三根線中有一根為公共端(檢測線上接+5V電源)，一根為常初步，一根為常閉端，視光電開關的型號而定用常開或常閉將5V的電源供給給計算機。電源工作正常的情況下，把發(fā)射端和接收端對在一條線上后，兩端的光電開關指示燈全亮，否則可能接收端的指示燈不會亮，正常檢測時兩個光電開關上的指示燈應該全亮。把電源線和信號線接好后，進行調試。調治發(fā)射器和接收器的地址，使中心對正，若是指示燈亮也許用手掩蓋能聽到“嗒嗒”的響聲，表示已經(jīng)對正，固定其地址。2.4.3數(shù)碼顯示部分設計在PLC上有很多指示燈，能夠觀察PLC的CPU單元，I/O單元，特別單元及通信單元的工作情況。但PLC的內部數(shù)據(jù)PLC自己無法顯示。為此，要用PLC的外設如簡單編程器，數(shù)據(jù)接見器，高檔及低檔人機界面等，能夠經(jīng)過PLC的外設口與PKC相連，用以顯示與更正PLC的內部數(shù)據(jù)。但是這些設施價格較貴，而且使用不方便。其他，還可以夠使用輸出點驅動數(shù)碼管做數(shù)據(jù)顯示，而且數(shù)碼管還可以夠經(jīng)過數(shù)據(jù)脈沖選通的方法顯示數(shù)據(jù)，以節(jié)約輸出點的使用。數(shù)碼管顯示分為動向顯示和靜態(tài)顯示，為了接生I/O口，我們采用動向數(shù)碼顯示。接口如圖2-4從圖知，每個數(shù)碼管都有4個8421二進制碼輸入端，每個管的這4個端又分別相連。8421端與PLC的4個半導體的輸出點相接（繼電器觸點速度低，而且不適合經(jīng)常通斷，故不適于顯示數(shù)據(jù)）.圖中每個數(shù)碼管分別有一個選通信號輸入端，圖2-4數(shù)碼管顯示圖精心整理StrobeA,StrobeB等。硬件設計成當選通信號有效時，8421端的當時數(shù)據(jù)有效；當選通信號無效時，8421端的原數(shù)據(jù)保持。有此硬件，用8個PLC的輸出點，4個用于接8421端，4個用與接4個選通端，即可實現(xiàn)一個字的數(shù)據(jù)顯示。第3章傳達帶輸送工作梯形圖結合設計流程，我們采用梯形圖語言編寫程序，如圖3-1，程序運行流程：圖6-1系統(tǒng)控制梯形圖第7章結論經(jīng)過翻閱資料認識了國內的發(fā)展情況，依照傳統(tǒng)的電機控制系統(tǒng)都采用繼電器—接觸器等元件組成的硬件邏輯控制電路，不僅接線復雜，而且經(jīng)常出現(xiàn)故障，可靠性較差等缺點，設計了一種基于PLC控制器的全自動傳達系統(tǒng)，大大減少繼電器等硬件邏輯單元的數(shù)量；同時對物體塊的計數(shù)采用光電傳感器，提高了生產效率。參照文件張進秋.可編程控制器原理及應用實例.機械工業(yè)初版社[M].2005.45～80[2]李名雨.電機與電器.北京理工大學初版社[M].1998.100～150[3]高和.可編程控制器應用技術與設計實例.人民郵電初版社[M].2004.50～90[4]韓常.PLC編程及應用.機械工業(yè)初版社[M].2005.30～40[5]PLC機電控制系統(tǒng)應用設計技術。電子工業(yè)初版社[M].2006.75～86郝鴻安.常用模擬集成電路應用手冊[M].人民郵電初版社.1991.33～40童詩白.模擬電子技術基礎[M].高等教育初版社.2001，1.80～90陸坤，奚大順，李之權等著.電子設計技術[M].電子科學初版社.1997.20～34姜德譚，范茂軍等.新編電子電路大全[M].卷4.測量與傳感電路.計量初版社.1985.60～75[10]曲學基，吳永章等.常用電子電器電路600例[M].電子工業(yè)初版社.1990.88～100孫肖子，劉剛等.傳感器及其應用[M].電子工業(yè)初版社.1996.45～60王有春，孫萌等.電子報.成都大學科技初版社[J].1992.80～82精心整理[13]肖景和，趙健等。無線電遙控組件及其應用電路[M]人民郵電初版社.2004.25～40[14]PaulR.CrayandRobertG..Meyer.AnalysisandDesignofAnaloyIntegratedCircuits,ThirdEdition.NewYork:JohnWileyandSoneInc.1993.68～