基于PLC控制机电一体化物料分拣系统设计毕业论文

基于PLC控制机电一体化物料分拣系统设计毕业论文

目 录

摘 要.................................................................................. 错误！未定义书签。 目 录..................................................................................................................... I 引 言.................................................................................................................... 3 第1章 可编程序控制的概述............................................................................ 4 1.1 PLC的产生和定义 ........................................................................................ 4 1.2 PLC的特点和其它典型的控制系统的区别 ................................................ 6 1.3 PLC的应用领域和发展趋势 ........................................................................ 7 1.4 PLC的分类及系统的组成和工作原理 ........................................................ 8 1.5 PLC的编程语言和程序结构 ...................................................................... 13 第2章 系统的组成、机构功能与控制要求.................................................. 17 2.1 系统的组成................................................................................................... 17 2.2 系统机构的组成与功能............................................................................... 17 2.3 系统的控制要求........................................................................................... 22 第3章 系统硬的件设计.................................................................................. 24 3.1 系统元器件................................................................................................... 24 3.2 输入/输出（I/O）点分配 ............................................................................ 25 3.3 PLC的选型 .................................................................................................. 26 3.4 步进电机设计............................................................................................... 29 3.5 变频器设计................................................................................................... 31 3.6 三菱变频器电路图....................................................................................... 33 3.7 PLC控制原理图 .......................................................................................... 34 第4章 系统软件设计...................................................................................... 35 4.1 三菱编程软件、模拟仿真软件................................................................... 35 4.3 上料机构控制流程图................................................................................... 37 4.4 搬运机械手控制流程图............................................................................... 38

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4.5 传输与分拣结构控制流程图....................................................................... 39 4.6 PLC控制程序设计 ...................................................................................... 40 第5章 系统调试.............................................................................................. 51 5.1 程序的调试与运行监控............................................................................... 51 5.2 系统模拟调试............................................................................................... 53 结 束 语.............................................................................................................. 54 致 谢.................................................................................................................. 55 参考文献.............................................................................................................. 56

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泸州职业技术学院毕业论文 引 言

引 言

在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作，更需要自动控制系统来实现。现在工业控制的三大支柱中PLC控制越来得到重视，在本设计中难点的是搬运机械手的设计。

机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。

本设计模拟生产线系统，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对物料的存放，机械手的上下、左右、步进旋转以及抓取运动，物料的传输速度、分拣进行控制。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，模拟实现了系统控制的机电一体化。

由于个人水平限制，在设计的过程中多加了一份心，不断的学习，力求做得更好。所说如此但在设计中仍存在着许多问题，希望老师、同学们能够给予批评指正，在此深表谢意！

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泸州职业技术学院毕业论文 可编程控制器的概述

第1章 可编程序控制的概述

1.1 PLC的产生和定义

PLC是以自动控制技术、微计算机技术、和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，现在随着微处理器技术的发展，PLC得到了迅速的发展，也在社会各领域的生产得到了越来越多的应用。

1.1.1 PLC的产生

20世纪60年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，为了适应白热化的市场竞争要求，1968年美国通用汽车公司（GM）公开招标，对汽车流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是：

（1）编程方便，可现场修改程序； （2）维修方便，采用插件式结构； （3）可靠性高于继电器控制装置； （4）体积小于继电器控制盘； （5）数据可直接送入管理计算机； （6）成本可与继电器控制盘竞争；

（7）输入可以是交流市电（115V）（美国电压标准）

（8）输出为交流115V，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器、电磁阀等；

（9）扩展时原系统改变小；

（10）用户程序存储器至少能扩展到4KB。 以上这就是著名的“GM十条”。1969年美国数字设备公司（DEC）中标后，制造出世界上第一台可编程序控制器。（Programmable Logic Controller, 简称PLC）。以下便是较早研制的PLC：

1969年，美国研制出世界第一台PDP-14（如图1.1） 1971年，日本研制出第一台DCS-8 1973年，德国研制出第一台PLC

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图1.1 PDP-14