自動裝箱生產(chǎn)線系統(tǒng)的設計

--2.32.3交流接觸器交流接觸器是一種自動控制電器可頻繁接通和切斷電路。它主要由電磁部分、觸頭部分及滅弧罩組成。滅弧罩用陶瓷制成的，蓋在三個主觸頭上，使產(chǎn)生的電弧迅速熄滅，不外濺。當線圈通電時，靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力，將鐵芯吸合，由于觸頭系統(tǒng)是于動鐵芯聯(lián)動的，因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行，觸點閉合，從而接通電源。當線圈失電時，吸力消失，動鐵芯聯(lián)動部分依靠彈簧的反作用力而分離，使主觸頭斷開，切斷電源。同時交流接觸器具有欠壓保護。選擇接觸器1選擇接觸器主觸頭的額定電壓：應等于或大于負載的餓額定電壓。2選擇接觸器觸頭的額定電流：被選用接觸器觸頭的額定電流應不小于負載電路的額定電流。也可根據(jù)所控制的電動機最大功率進行選擇。如果接觸器是用來控制電動機的頻繁啟動、正反或反接制動等場合，應將接觸器的主初頭額定電流降低使用，一般可降低一個等級。3根據(jù)控制電路要求確定吸引線圈工作電壓和輔助觸點容量：如果控制線路比較簡單，所用接觸器的數(shù)量較少，則交流接觸器線圈的額定電壓一般直接選用380V或220V。如果控制線路比較復雜，使用的電器又比較多，為了安全起見，線圈的額定電壓選低一些，這時需要加一個控制變壓器本設計采用,CJ10系列交流接觸器2.42.4熱繼電器熱繼電器常用來對電動機進行過載保護。電動機在運行過程中，由于種種原因，如長期過載、頻繁啟動、欠壓運行、斷相運行等均會使流過電動機的電流超過額定值。若過電流的數(shù)值不足以使電路中的熔斷器熔斷，電動機繞組就會因過電流而導致發(fā)熱，影響電動機的壽命，甚至燒毀電動機。這時就需要熱繼電器進行過載保護。通常熱繼電器的動作電流應等于電動機的額定電流熱繼電器的選擇1.類型的選擇：類型的選擇：一般情況下，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，但當三相電壓的均衡性較差，工作環(huán)境惡劣或無人看管的電動機，宜選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。對于三角形接線的電動機，應選用帶斷保護裝置的熱繼電器2.熱繼電器額定電流的選擇：熱繼電器的額定電流應大于電動機額定電流。然后根據(jù)該額定電流來選擇熱繼電器的型號。3.熱元件額定電流的選擇和整定：熱元件的額定電流應略大于電動機額定電流。當電動機啟動電流為其額定電流的6倍及啟動時間不超過S5時，熱元件的整定電流調(diào)節(jié)到等于電動機額定電流；當電動機的啟動時間較長、拖動沖擊性負載不允許停止時。熱元件整定電流調(diào)節(jié)到電動機額定電流的101—105倍本設計采用,JR10系列熱繼電器JR10系列熱繼電器 2.5時間繼電器時間繼電器時間繼電器是一種呢感延時動作的控制電器，其特點是電磁線圈通電后其觸頭經(jīng)過一定時間間隔動作。選用時間繼電器應注意：其線圈（電源）的電流種類和電壓等級應與控制電路相同，按控制要求選擇延時方式和觸點形式；校核觸點容量和數(shù)量，若不夠時，可用中間繼電器擴展。常用的時間繼電器有JS7系列空氣阻尼式、JS17系列電動式、JSJ系列晶體管式、JS20系列單結(jié)晶體管式。本設計采用,JS7系列空氣阻尼式時間繼電器JS7系列空氣阻尼式時間繼電器2.6電動機電動機,它是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的一種機器。通常電動機的作功部分作旋轉(zhuǎn)運動，這種電動機稱為轉(zhuǎn)子電動機；也有作直線運動的，稱為直線電動機。電動機能提供的功率范圍很大，從毫瓦級到萬千瓦級。電動機的使用和控制非常方便，具有自起動、加速、制動、反轉(zhuǎn)、掣住等能力，能滿足各種運行要求；電動機的工作效率較高，又沒有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點，所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設備等各方面廣泛應用。電動機的種類1.按工作電源分類根據(jù)電動機工作電源的不同，可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。2.按結(jié)構(gòu)及工作原理分類電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為直流電動機，異步電動機和同步電動機。3.按起動與運行方式分類電動機按起動與運行方式可分為電容起動式單相異步電動機、電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機、電容起動運轉(zhuǎn)式單相異步電動機和分相式單相異步電動機.4.按用途分類電動機按用途可分為驅(qū)動用電動機和控制用電動機5.按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類電動機按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應電動機（舊標準稱為鼠籠型異步電動機）和繞線轉(zhuǎn)子感應電動機（舊標準稱為繞線型異步電動機）。6.按運轉(zhuǎn)速度分類電動機按運轉(zhuǎn)速度可分為高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調(diào)速電動機2.72.7行程開關行程開關(限位開關)的工作原理及符號表示行程開關又稱限位開關，用于控制機械設備的行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關安裝在預先安排的位置，當裝于生產(chǎn)機械運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。在電梯的控制電路中，還利用行程開關來控制開關轎門的速度、自動開關門的限位，轎廂的上、下限位保護。行程開關按其結(jié)構(gòu)可分為直動式、滾輪式、微動式和組合式。（1）直動式行程開關其動作原理與按鈕開關相同，但其觸點的分合速度取決于生產(chǎn)機械的運行速度，不宜用于速度低于0．4m／min的場所。字串2直動式行程開關1-推桿2-彈簧3-動斷觸點4-動合觸點（2（2）滾輪式行程開關當被控機械上的撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿時，撞桿轉(zhuǎn)向右邊，帶動凸輪轉(zhuǎn)動，頂下推桿，使微動開關中的觸點迅速動作。當運動機械返回時，在復位彈簧的作用下，各部分動作部件復位。滾輪式行程開關1-滾輪2-上轉(zhuǎn)臂3、5、11-彈簧4-套架6-滑輪7-壓板8、9-觸點10-橫板滾輪式行程開關又分為單滾輪自動復位和雙滾輪(羊角式)非自動復位式，雙滾輪行移開關具有兩個穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡化線路。字串5（3（3）微動開關式行程開關常用的有LXW-11系列產(chǎn)品第2.8節(jié)PLC的結(jié)構(gòu)PLC是微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，它按照用戶程序存儲中預先編制的控制程序，通過輸入接口采入現(xiàn)場信息，執(zhí)行邏輯或數(shù)值運算，進而通過輸出接口控制各種執(zhí)行機構(gòu)動作。作為一種以微處理器為核心的用作數(shù)字控制的特殊計算機，它的硬件配置與一般微機裝置類似，主要是由CPU模塊、輸入/輸出模塊、電源等部分組成。圖圖2.1PLC基本結(jié)構(gòu)框圖（1）CPU中央處理單元CPU是可編程序控制器的控制中樞。每臺PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路，與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、總線接口及有關電路。PLC的CPU模板主要完成以下各項工作：○1接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)；○2用掃描的方式接收現(xiàn)場輸入設備的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中；○3診斷電源和PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)的編程過程中的語法錯誤；○4執(zhí)行用戶程序，完成各種數(shù)據(jù)的處理、傳輸和存儲等功能；○5根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，刷新有關標志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，再由輸出映象寄存器的位狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的有關內(nèi)容，實現(xiàn)輸出的控制、制表、打印或數(shù)據(jù)通訊等功能。（2）I/O模塊：PLC的對外功能，主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入輸出模塊可分為：數(shù)字I/O接口、模擬I/O接口、智能I/O接口、通信接口、擴展接口。（3）電源模塊：有些PLC中的電源，是與CPU模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220VAC或110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24V。第2.9節(jié)PLC的工作原理PLC控制任務的完成是建立在其硬件的支持下，通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)的，這一點是和計算機工作原理一致的。因此，PLC的工作原理是建立在計算機工作原理基礎上的。PLC是采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進行工作的。即PLC是采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進行工作的。即PLC運行時，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描。如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。周而復始。PLC的掃描工作過程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段，并進行周期性循環(huán)。圖3.2PLC工作示意圖第4章4.1本文主要研究內(nèi)容：本文主要對自動裝箱控制系統(tǒng)進行研究，對所用到的各個器件的功能進行了詳細的介紹。文章先將設計的總體思路做了具體的概括，主體部分采用兩條傳送帶，一條是包裝箱傳送帶，另外一條是產(chǎn)品傳送帶，對產(chǎn)品計數(shù)采用光電傳感器。電機部分采用固態(tài)交流SSR，內(nèi)部器件的數(shù)值大小根據(jù)所裝箱的產(chǎn)品的重量進行設置。主電路部分采用803174LS3732764組成了一個單片機最小系統(tǒng)。為了讀鍵盤給定植，及完成檢測和控制，該設計專門擴展一個8255A可編程接口及程序存儲器EPROM2764。對各控制進行程序編制，這樣軟硬件結(jié)合的方式完成整個自動裝箱控制系統(tǒng)的設計關鍵字：光電傳感器三相異步電動機4.2主要解決的問題：1按下控制裝置啟動按鈕后，傳輸線2先啟動運行，拖動空箱體前移至指定位置，達到指定位置后，由SQ2發(fā)出信號，使傳輸線2制動停止。2傳輸線2停車后，傳輸線1啟動運行，產(chǎn)品逐一落入箱內(nèi)，由傳感器檢測產(chǎn)品數(shù)量，當累計產(chǎn)品數(shù)量達到10個時，傳輸線1制動停車，傳輸線2啟動運行。上述過程周而復始進行，直到按下停止按鈕，傳輸線1和傳輸線2同時停止。應有必要的信號指示，如電源有電、傳輸線1工作和傳輸線2工作等。5傳輸線1和傳輸線2應有獨立點動控制，便于維修和調(diào)試。第5章5.15.1繼電器控制主電路繼電器的主電路5.2繼電器控制電路繼電器的控制電路5.3自動裝箱生產(chǎn)線的工作原理：合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB1,KM2線圈得電并自鎖，電動機2運行，傳輸線2運行，當?shù)街付ㄎ恢脮r，傳輸線2停。時間繼電器KT線圈得電，并計時1S，時間一到KT常開觸頭閉合，KM1線圈得電并自鎖，電動機1運行，傳輸線1運行，當蘋果下落SQ1傳感器發(fā)出脈沖信號并計數(shù)10個，10個蘋果一到，按下計數(shù)器復位按鈕SB3,計數(shù)器常閉觸頭斷開，傳輸線1停，常開觸頭吸合，KM2線圈得電并自鎖，傳輸線2運行，在按下停止按鈕SB3，傳輸線1，2均停止。5.4I/O分配端編程元件編程元件I/O端子電路器件元件作用輸入繼電器X0SB1啟動按鈕SB1X1SB2停止按鈕SB2X2SB3計數(shù)器復位按鈕SB3X3SQ1傳感器SQ1X4SQ2傳感器SQ2輸出繼電器Y0KM1電動機M1Y1KM2電動機M25.5接線圖5.6梯形圖5.7指令圖5.8流程圖· · 傳輸線1傳輸線1運行SQ1檢測并計數(shù)計時器計數(shù)10個按下計數(shù)復位按鈕開始按啟動按鈕SB1傳輸線2運行SQ2動作后停計時器延1結(jié)束按下停止按鈕SB2第5章結(jié)論畢業(yè)論文是大學學習階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整自動裝箱生產(chǎn)線系統(tǒng)的設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。雖然畢業(yè)設計內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設備的選用標準，各種夾具的適用范圍，我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟的角度對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求，通過這次畢業(yè)設計讓我提前了解了很多知識，這是很珍貴的。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。順利如期的完成本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，無論是機械加工還是設計，我都采用了一些新的技術和設備，他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這新不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。比如在系統(tǒng)設計上就有很大的不足，在這個機械制造業(yè)被高度重視的社會中，這無疑是很讓我自身感到遺憾的，可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關注新技術新設備的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進的知識，更好的為祖國的四化服務?？傊?，設計是靈活性很大的創(chuàng)造過程，同時也認識了自己的不足，為今后的設計，工作打下了堅實的基礎。致謝為期三個月的畢業(yè)設計即將接近尾聲，在指導老師的親切指導和同學的幫助下，此次設計才得以完成。首先，向本設計的指導老師表示最誠摯的謝意。在自己緊張的工作中，仍然盡量抽出時間對我們進行指導，時刻關心我們的進展狀況，督促我們抓緊學習。老師給予的幫助貫串于設計的完全過程，從借閱參考資料到現(xiàn)場的實際操作，他都給予了指導，不僅使我們學會逗樂書本中的知識，更學會了學習操作方法。也懂得了如何把握設計重點，如何合理安排時間和論文的編寫，同時在畢業(yè)設計過程中，他和我們在一起共同解決了設備出現(xiàn)的各種問題。其次，要向給予此次畢業(yè)設計幫助的老師們，以及同學們以誠摯的謝意，在整個設計過程中，他們也給我很多幫助和無私的關懷，更重要的是為我們提供不少技術方面的資料，在此感謝他們，沒有這些資料就不是一個完整的論文。總之，本次設計是在老師的指導下和同學的幫助下共同完成的，在設計的三個月里，我們合作的非常愉快，教會了我許多道理，是我人生的一筆財富，我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W表示感謝在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對