基于plc分拣系统设计

基于plc分拣系统设计内容摘要：

220V 电压等级的接触器。 接触器电压等级 选择 很重要， 应根据其所控制负载任务 等 情况 ,选择接触器的电流 压 等级。 按键，是一种电闸 (或称开关），用来控制机械或程式的某些功能。 若按钮是红色的，则 是用来 停止 某一功能， 若按钮是 绿色 的 ，则可开始某一项功能。 按钮的形状通常是圆形或方形。 按键这个最基本人机接口工具， 电子产品大都有用到。 现代工艺中 按键 的 外观 也变的越来越多样化。 本次采用普通工业按钮。 对于 电阻极大 的 指示灯 ， 一般通过电流小 ， 在 电压达不到额定电压 时不能亮。 一般情况下这种指示灯内有一 个 电容 ， 而且 一个小小的指示灯是耐不了 220V 的电压 的。 因此选用 36V 电压等级。 用于 电气控制系统 中实现顺序控制、定位控制和位置状态 检测 的 行程开关。 用于控制机械设备的行程及限位保护。 构造：由 操作头、触点系统和外壳组成。 感应 开关 也是分拣系统中所必须 的 ， 当 检测到物体的时候 开关 会 自动接通负载。 物件 不离开且在活动，开关 就 会 持续导通； 当 物件 由此 离开后，开关 会 延 长一段时间 自动关闭 ， 物件 到 的时候 灯亮， 物件 离 开的时候 灯熄，安全节能 ， 又 亲切方便。 编程语言的选择 当 前， PLC 为 客 户提供了多种 多样 编程语言，以 来 适应 用户 编制程序的需要。 PLC 通常提供的有以下几种 编程语言：梯形图、指令表、顺序功能图和功能块图。 A、梯形图 基于 PLC 分拣 系统设计 4 梯形图编程 的 语言是 在 继电器控制系统原理图的 前提下 演 化 而来的。 梯形图 的特点 是 易 于理解 、 简单明了、 形象、直观， 非常 适合 于 开关量逻辑 的 控制，是 PLC 最普遍 、 最基本 的编程语言。 B、语句表（ STL） 语句表是用助记符来表达 PLC 的各种功能。 一般可以与梯形图互相转化，互为补充。 目前，大多数 PLC 都有语句表编程功能。 C、顺序功能图 (SFC) 顺序功能图 是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，同时也是设计 PLC 顺序控制程序的一种有力工具。 D、功能块图（ FBD） 逻辑功能图 沿用了半导体逻辑电路的逻辑方块图，使用非常方便。 3 PLC 简介 基本结构和工作原 理简介 PLC 的发展史与 简介 随着计算机技术的发展 ， 存储逻辑开始进入工业控制领域。 近 30 年来， PLC不断发展更新，功能日益强大。 一些大规模的集成电路 和数据通信技术的 逐渐改善 ， PLC 的 发展过程大致分为三大阶段： 早期 PLC 的雏形 是 在世界性技术不断改造下，需要找寻更可靠的功能好且响应快的工业控制器，经过多次尝试，从而把计算机的功能以及继电器控制系统的简单移动操作方便等优点集合， 从而创立了工业控制的新局面， 这就称为可编程序逻辑控制器。 中期的 PLC 发展 ，也就是 20 世纪 70 年代中期到 80 年代中后期。 随着 微电子技术和计算机技术的发展， PC 具有了更多功能，增加了运算，数据传送等功能，而且做到了小型化，微电脑技术的工业控制器，它为工业控制方面带来了很大的改革。 到了 20 世纪 80 年代中 了 后期至今。 集成电路有了更大规模的发展，微处理器的构成的微机化 PLC 也有了惊人的变化，功耗和体积，设计，性能等方面有了新的突破。 目前 PLC 已经在智能化方面得到了很好的发展。 可以实现控制的几乎是全程自动化，只需要简单的人为控制。 他在工业控制中占又非常重要的地位的原因，也是因为它具有这样的特点。 而这篇设计也对 PLC 的发展、基本结构 也 做了相关的介绍。 PLC 的指令系统 相当完善 ， 它 有各种各样的 I/O 接口、有大容量的内存，有可靠的自身监控系统， PLC 也 具有 下列 基本功能： 程序与数据存储功能；逻辑处理功能；高速计数功能；数据运算功能；中断处理（可以实现各种内外中断）功能 ； 准确定时功能；联网通信功能；自检测、自诊断功能。 根据本课题所设计的 部件分配 控制的需要，主要介绍以下几种功能的选择。 盐城工学院本科生毕业设计说明书 (2020) 5 A． 控制功能 PLC 的开关量逻辑控制功能应用的最为广泛。 它可用于单机控制或多机控制 ， 也可用于运动控制，位置的变化，如何变动，在什么方向上运动，这些运动程序都 是由 PLC 语言完成。 B． 数据处理 如今的 PLC 具有数学运算，包括函数逻辑运算、数据传输、排序和查表等功能，可以完成数据的采集，分析和处理。 数据处理一般应用在大中型控制系统中，它具有 CNC 功能，也就是计算机数字控制功能，把支持顺序控制的 PLC 与数字控制设备紧密集合起来。 C． 通信连网 如今的 PLC 几乎都采用了通信，网络技术，有 RS232 和 RS485 接口，乐意进行远程 I/O 控制。 那么多台 PLC 彼此之间也就可以联网，通信，外部器件和一台或者多台 PLC 的信号处理单元之间可以实现程序和数据的交换，例如一些程序转移， 数据文档转移，一些监视诊断也是可以的。 PLC 的基本构成 PLC 实质上是一种工业计算机，所以与计算机的组成十分相似。 PLC 内部通过 各种 总线连接，外部 根据相应设备与控制装置 整个组成 PLC 控制系统。 CPU通过 各类 总线 与储存单元 还有各类 接口相连。 作为 PLC 的核心， CPU 不断采集输入信号，刷新系统输出 ，执行 用户程序。 PLC 的存储器 有 用户存储器 和 系统存储器 两种。 系统存储器用于存放系统程序，用户存储器用于存放用户程序。 PLC 的基本工作原理 在 PLC 中有大量各种各样的继电器，这些继电器 一般是 用计算机中存储器来模拟的，称为软继电器，存储器中的一位有两种状态： 0 和 1。 通常用 0 来表示继电器失电，用 1 表示继电器得电。 PLC 可以分成 3 个相对独立的电路： 输入部分电路：由 PLC 内部的 24V 直流电源 、输入继电器等与外部输入按钮、接点组成，用于接 收外部输入信号 逻辑部分电路：它是一种控制程序，以梯形图的形式表达，它的表达方式和控制电路基本一样，是联系输入和输出的桥梁 输出部分电路：由 PLC 内部的输出继电器接点等与外部负载和外部电源组成，用于外部输出控制。 因此 PLC 的控制原理和分析方法与常规控制电路基本上是一样的。 尽管 PLC 仿照了常规电器的控制原理，但它毕竟是一个计算机控制系统，有着计算机控制的方式和特点，它的工作过程分为几个阶段 ： A． 输入采样阶段 B． 程序处理阶段 基于 PLC 分拣 系统设计 6 C 输出刷新结果阶段 PLC 的扫描工作方 式 可编程序控制器 的工作方 式是采用循环扫描方式进行工作的， PLC 扫描工作过程除了执行用户程序外，在每次扫描工作过程中还要完成内部处理、通信服务工作。 每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。 PLC 就是这 样 周而复始地 重复上述循环的。 PLC 工作的全过程一般可以分为三部分：上电处理、扫描过程、诊断处理。 如图 31 所示。 图 31 PLC 的扫描过程 PLC 的指令系统 相当完善 ， 它 有各种各样的 I/O 接口、有大容量的内存，有可靠的自身监控系统， PLC 也 具有 下列 基本功能： 程序与数据存储 功能；逻辑处理功能；高速计数功能；数据运算功能；中断处理（可以实现各种内外中断）功能 ； 准确定时功能；联网通信功能；自检测、自诊断功能。 根据本课题所设计的 部件分配 控制的需要，主要介绍以下几种功能的选择。 A． 控制功能 PLC 的开关量逻辑控制功能应用的最为广泛。 它可用于单机控制或多机控制 ， 也可用于运动控制，位置的变化，如何变动，在什么方向上运动，这些运动程序都是由 PLC 语言完成。 Y N 开始 内部处理 通信处理 输入扫描 程序执行 输出处理 RUN 方式。 盐城工学院本科生毕业设计说明书 (2020) 7 B． 数据处理 如今的 PLC 具有数学运算，包括函数逻辑运算、数据传输、排序和查表等功能，可以完成数据的采集，分析和处理。 数据处理一般 应用在大中型控制系统中，它具有 CNC 功能，也就是计算机数字控制功能，把支持顺序控制的 PLC 与数字控制设备紧密集合起来。 C． 通信连网 如今的 PLC 几乎都采用了通信，网络技术，有 RS232 和 RS485 接口，乐意进行远程 I/O 控制。 那么多台 PLC 彼此之间也就可以联网，通信，外部器件和一台或者多台 PLC 的信号处理单元之间可以实现程序和数据的交换，例如一些程序转移，数据文档转移，一些监视诊断也是可以的。 三菱 PLC 仿真软件 FXTRNBEGC 说明 三菱模拟软件 FXTRNBEGC 是针对 FX 系列 PLC 系列设计的一套模拟软件，初学者如果熟悉三菱 PLC ，就可以编制程序输入后通过动画证明程序是否正确。 FX 系列 PLC 拥有非常高的运行速度，是三菱公司的主要产品，其在容量，数度，网络功能方面都有很大的加强。 它有很多子系列， FX1S,FX2N 等，而 FX2N 是 FX 家族系列中最先进的系列，它是小型化，高速度具有高处理及可扩展大量满足单个需要功能模块的特点，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力其换代产品，各种功能都有了极大的提升。 程序容量： FX 系列的各个产品的内置容量各不相同。 AM 可使用存储盒，最大可扩充至 16K 步。 软件指令非常多，它的一些指令能满足很高的数据处理。 可以用简单指令控制复杂的系统。 便利指令数字开关的数据，各种控制指令等。 ASCII code 印刷， HEX ASCII 变换等。 时计控制内置时钟的数据校验，读出、写入、加减法等。