物料分揀入庫(共30頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)（論文） 題目：基于ControlLogixPLC的物料入庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院（系）： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級： 自動化101班 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 張國言 指導(dǎo)教師： （簽字） 起止時(shí)間：2013.12.18～2013.12.27 專心---專注---專業(yè) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評語 院（系）：電氣工程學(xué)院

2、 教研室：自動化 學(xué) 號 學(xué)生姓名 張國言 專業(yè)班級 自動化101班 課程設(shè)計(jì)（論文）題目 基于ControlNet網(wǎng)絡(luò)的物料入庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 課題完成的功能 在貨物入庫控制系統(tǒng)中，，實(shí)現(xiàn)對貨物的入庫控制，在硬件上組態(tài)輸入、輸出、主控制器模塊，在軟件上編寫梯形圖程序，實(shí)現(xiàn)模擬的基于ControlNe網(wǎng)絡(luò)的貨物入庫自動控制系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1、控制系統(tǒng)采用羅克韋爾公司的ControlNe網(wǎng)絡(luò)； 2、完成 ControlNe網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的配置和規(guī)劃； 3、完成方案設(shè)計(jì)

3、和I/O分配表； 4、完成硬件設(shè)計(jì)和軟件編程； 5、離線運(yùn)行分析； 6、撰寫課程設(shè)計(jì)論文 技術(shù)參數(shù) 1、擬傳送帶電動機(jī)的額定功率7.5Kw，額定電壓380V，額定電流5A，額定轉(zhuǎn)速1450rpm。 2、貨物入庫位置精度1%。 進(jìn)度計(jì)劃 1、熟悉課程設(shè)計(jì)題目，查找及收集相關(guān)書籍、資料（2天）； 2、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖（1天）； 3、傳感器、控制系統(tǒng)等設(shè)備的選型（1天）； 4、程序開發(fā)（4天）； 5、撰寫課設(shè)論文（1天）； 6、設(shè)計(jì)結(jié)果考核（1天）； 指導(dǎo)教師評語及成績 平時(shí)： 論文質(zhì)量： 答辯

4、： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注：成績：平時(shí)20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計(jì)算 摘要 本文主要講述基于PLC的物料分揀入庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，利用可編程控制器( PLC) ,設(shè)計(jì)成本低、效率高的材料自動分揀裝置。以PLC 為主控制器,結(jié)合氣動裝置、傳感技術(shù)、位置控制等技術(shù)，現(xiàn)場控制產(chǎn)品的自動分揀。利用工業(yè)輸送車將物品進(jìn)行入庫儲存

5、，并可以通過外部按鍵進(jìn)行貨物的倉位交換。系統(tǒng)具有自動化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點(diǎn) 可編程控制器是繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制于一體的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心的把自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動化控制裝置。作為A-B公司控制系統(tǒng)的下一代產(chǎn)品的ControlLogix系列PLC控制系統(tǒng)以其技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算功能廣泛運(yùn)用于國內(nèi)許多冶金、化工企業(yè)的自動化控制系統(tǒng)中。 關(guān)鍵詞：物料入庫；工業(yè)生產(chǎn)； ControlLogix 目錄

6、 第1章 緒論 分揀是把很多貨物按品種從不同的地點(diǎn)和單位分配到所設(shè)置的場地的作業(yè)。按分揀的手段不同，可分為人工分揀、機(jī)械分揀和自動分揀。 目前自動分揀已逐漸成為主流，因?yàn)樽詣臃謷菑呢浳镞M(jìn)入分揀系統(tǒng)送到指定的分配位置為止，都是按照人們的指令靠自動分揀裝置來完成的。這種裝置是由接受分揀指示情報(bào)的控制裝置、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，把到達(dá)分揀位置的貨物送到別處的的搬送裝置。由于全部采用機(jī)械自動作業(yè)，因此，分揀處理能力較大，分揀分類數(shù)量也較多。 當(dāng)今社會“倉儲”、“物流”等概念已經(jīng)逐漸為廣大公眾所了解，其相應(yīng)的管理技術(shù)也在許多大、中型企業(yè)中付諸實(shí)

7、施。PLC控制技術(shù)的飛速發(fā)展，為現(xiàn)代企業(yè)的物流管理提供了重要的技術(shù)支持。自動化立體倉庫不僅具有節(jié)省用地、減輕勞動強(qiáng)度、提高物流效率、降低儲運(yùn)損耗、減少流動資金積壓等功能，而且在溝通物流信息、銜接產(chǎn)需、保證生產(chǎn)均衡、合理利用資源、進(jìn)行科學(xué)儲備與生產(chǎn)經(jīng)營決策等方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用，使人們真正享受到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)物流管理的益處。自動化立體倉庫是自動控制技術(shù)、倉庫管理技術(shù)、機(jī)電技術(shù)為一體的綜合系統(tǒng)，科技含量高，具有一定的復(fù)雜性。堆垛機(jī)（或稱巷道車） 是自動化立體倉庫的主要存取設(shè)備，直接執(zhí)行出、入庫等任務(wù)的操作，因此其控制系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性直接彰響著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。 ControlLo

8、gix結(jié)構(gòu)體系是一個(gè)技術(shù)先進(jìn)的控制平臺，它集成了順序控制、運(yùn)動控制、傳動及過程控制等多個(gè)控制功能。與傳統(tǒng)可編程控制器不同，ControlLogix系統(tǒng)在任意尺寸上都是模塊化的?？梢愿鶕?jù)具體應(yīng)用來選擇合適的內(nèi)存量、控制器個(gè)數(shù)和網(wǎng)絡(luò)類型，這種柔性結(jié)構(gòu)允許在同一機(jī)架內(nèi)使用多個(gè)控制器、網(wǎng)絡(luò)及I/O模塊。ControlLogix系統(tǒng)具有優(yōu)良的性能品質(zhì)，主要特點(diǎn)如下： (1)無縫連接。易于和其它網(wǎng)絡(luò)上的程序控制器透明地收發(fā)信息，兼容性好。 (2)快速。ControlLogix結(jié)構(gòu)在背板上提供了高速數(shù)據(jù)傳輸總線。 (3)可組態(tài)?？筛鶕?jù)工業(yè)生產(chǎn)的需要增減控制器和通信模板的個(gè)數(shù)，可在一個(gè)機(jī)架內(nèi)使用多個(gè)控制

9、器。 (4)工業(yè)化。ControlLogix提供了高強(qiáng)度平臺，可耐受振動、高溫及各種工業(yè)環(huán)境下的電氣干擾。 本系統(tǒng)以羅克韋爾公司的ControlLogix系列產(chǎn)品系統(tǒng)為控制核心，設(shè)計(jì)自動生產(chǎn)線機(jī)械手控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，該系統(tǒng)涵蓋了計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制網(wǎng)、ControlLogix控制器、氣動機(jī)械手、傳感器等技術(shù)。 第2章 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行概述及方案設(shè)計(jì) 2.1羅克韋爾公司系列PLC設(shè)計(jì) Controllogix處理器提供可選的用戶內(nèi)存模塊(750K到8M字節(jié)),能解決有大量輸入輸出點(diǎn)數(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用問題(支持多達(dá)4000點(diǎn)模擬量和128，000點(diǎn)數(shù)字量)。處理器可以控制本地輸入輸出和遠(yuǎn)程輸入輸出。處

10、理器可以通過以太網(wǎng)EtherNet/IP、 控制網(wǎng)ControlNet、 設(shè)備網(wǎng)DeviceNet和遠(yuǎn)程輸入輸出Universal Remote I/O來監(jiān)控系統(tǒng)中的輸入和輸出。 當(dāng)在Controllogix機(jī)架內(nèi)有多個(gè)處理器模塊，甚至在控制網(wǎng)ControlNet網(wǎng)內(nèi)有多個(gè)處理器模塊時(shí)，所有的處理器都可以從所有的輸入模塊讀到輸入值。任何一個(gè)處理器也都可以控制任何特定的輸出模塊。通過系統(tǒng)組態(tài)指定每個(gè)輸出模塊具體由哪個(gè)處理器控制。 Controllogix系統(tǒng)是機(jī)架式、模塊化安裝。Controllogix輸入輸出模塊是是模塊式安裝的。電源模塊直接安裝在Controllogix機(jī)架的左端。Con

11、trollogix機(jī)架有4、7、10、13或17槽五種類型。模塊可以插在機(jī)架上任意一個(gè)槽位內(nèi)。Controllogix輸入輸出模塊的最大通道數(shù)是32通道。每個(gè)模塊的可拆卸端子塊的機(jī)械鎖可以防止向模塊施加錯誤的電壓。輸入輸出模塊可以進(jìn)行帶電插拔。 2.2皮帶輸送機(jī)的概述 皮帶輸送機(jī)又稱帶式傳動機(jī)，是一種連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，也是一種通用機(jī)械。皮帶輸送機(jī)被廣泛應(yīng)用在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線。即可以運(yùn)送散狀物料，也可以運(yùn)送成件物品。工作過程中噪音較小，結(jié)構(gòu)簡單。皮帶輸送機(jī)可用于水平或傾斜運(yùn)輸。皮帶輸送機(jī)還應(yīng)用與裝船機(jī)、卸船機(jī)、堆取料機(jī)等連續(xù)運(yùn)輸移動機(jī)械上。皮帶輸送機(jī)由皮帶、機(jī)架

12、、驅(qū)動滾筒、改向滾筒、承載托輥、回程托輥、張緊裝置、清掃器等零部件組成。在大型港口或大型冶金企業(yè)，皮帶輸送機(jī)得到最廣泛的應(yīng)用。其總長度可大十幾千米。 皮帶輸送機(jī)所用的皮帶有多種選擇，如鋼芯帶，帆布芯帶，尼龍帶，聚脂帶等。對載荷較小的皮帶輸送機(jī)一般選擇帆布帶。如果皮帶的載荷較大時(shí)可采用鋼芯帶。所謂鋼芯帶是皮帶中的芯部采用較細(xì)的鋼絲繩承受載荷 皮帶輸送機(jī)的輸送能力可以為幾百千克/小時(shí)到萬噸/小時(shí)。 2.3模型部件分布簡介 分揀入庫模型概述：此模型前半部分為分揀過程，由料倉存儲等待分揀的貨物，并依次彈送到傳送帶上。貨物在傳送帶上分別會經(jīng)過電感式傳感器與電容式傳感器來區(qū)分貨物的種

13、類，由于貨物的不同根據(jù)程序進(jìn)行不同的處理。最后抵達(dá)傳送帶末端。此模型的后半部分為入庫過程。根據(jù)傳感器的分辨，按照程序?qū)⒇浳锓诺较鄳?yīng)的位置，對于存放好的貨物可以通過按鍵進(jìn)行倉位的交換。 入庫分布如下圖2.1所示： 1號倉 軌道 鍵盤 貨物暫存 4號倉 3號倉 2號倉 小車 圖2.1 入庫模型 2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 生產(chǎn)過程中需要傳送帶、氣動機(jī)械手、智能分揀，料塊搬運(yùn)、提取入庫等過程。工藝要求首先進(jìn)行料塊分揀，未檢出的料塊隨傳送帶進(jìn)入庫區(qū)，通過機(jī)械手將其抓取到升降臺上，升降臺提升到一定高度，然后進(jìn)庫，完成一次分揀、搬運(yùn)和入庫過程。

14、控制系統(tǒng)可采用三種方案實(shí)施：1、利用羅克韋爾平臺進(jìn)行軟、硬件組態(tài)完成；2、采用PLC作為控制器，配置外圍電路完成;3、采用單片機(jī)作為控制器，配置外圍電路完成。 現(xiàn)有零件三種：藍(lán)塑料塊、銀色鐵塊和黑色鋁塊。三種零件無序混合置于傳送帶上，傳送帶水平勻速運(yùn)動，到一定區(qū)域，要求分揀出銀色鐵塊和黑色鋁塊，藍(lán)塑料塊留在傳動帶上，由傳送帶送入庫區(qū)。然后，通過機(jī)械手把傳動帶上的塑料塊抓取到升降臺上。升降臺提升到一定高度，再由機(jī)械手放進(jìn)倉庫。完成分揀、搬運(yùn)和入庫過程。 第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 3.1 controlLogix控制器的簡介 美國羅爾韋爾自動化公司的可編程控制器設(shè)備以其優(yōu)良的性能廣泛應(yīng)用于工

15、業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。本次設(shè)計(jì)采用Logix5561處理器是安裝在1756I/O框架上的高速單槽內(nèi)。ControlLogix控制器采用模塊化的設(shè)計(jì)，無源數(shù)據(jù)總線背板式的結(jié)構(gòu)，包括處理器在內(nèi)所有單元，具有緊湊的、經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品提供離散控制、驅(qū)動控制、運(yùn)動控制、過程控制、安全控制、便利的通訊連接、藝術(shù)的輸入輸出功能，根據(jù)功能設(shè)計(jì)成各種模塊，處理器模塊Logix5561不僅包括數(shù)字量，模擬量這些傳統(tǒng)的信號模塊，還有各種網(wǎng)絡(luò)通信模塊、專用的運(yùn)動伺服控制模塊及相應(yīng)的運(yùn)動控制指令，為工業(yè)控制提供一種非常靈活且完整的控制方案。 圖3.1 controlLogix控制器 3.2 氣

16、缸的選型 機(jī)械手夾緊裝置是使機(jī)械手松開和夾緊的動力裝置，根據(jù)機(jī)械手部的夾緊力和手部張開后指尖距離，選用FESTO公司生產(chǎn)的兩端帶有終端可調(diào)緩沖裝置的SNU-50-100-PPV-A型雙作用氣缸，并配有夾緊裝置和行程開關(guān)，活塞直徑D＝φ50mm，活塞桿直徑d＝φ16mm，行程長度L＝100mm，驅(qū)動壓力p=6bar=6×105Pa。 圖3.2 SNU-50-100-PPV-A型雙作用氣缸 3.3 光電傳感器的選型 光電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此,光電式傳

17、感器在檢測和控制中應(yīng)用非常廣泛 　　光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。 光電傳感器 　　光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛應(yīng)用。 圖3.3 光電傳感器 3.4 驅(qū)動電機(jī)的選型

18、 直流伺服電機(jī)由于存在機(jī)械換向器和電刷，降低了電機(jī)運(yùn)行的可靠性，加重了維護(hù)和保養(yǎng)負(fù)擔(dān)。而交流異步電機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、無電刷磨損、維修方便，但調(diào)速問題一直沒有得到經(jīng)濟(jì)合理的解決。近十年來，由于調(diào)頻等調(diào)速方法發(fā)展很快，使其調(diào)速范圍和成本與寬調(diào)速直流伺服電機(jī)接近，因此，交流伺服電機(jī)以其優(yōu)良的控制性能和高可靠性在數(shù)控系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 為了方便設(shè)計(jì)和維修，升降電機(jī)、水平移動電機(jī)和傳送帶電機(jī)選用同一型號，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用松下公司MinasA4系列全數(shù)字式交流伺服電機(jī)和驅(qū)動器。電機(jī)型號：Panasonic MDMA152P1U（220V，50Hz，0.75KW，0.8A增量式編碼器，標(biāo)

19、準(zhǔn)型，鍵軸，有制動器）。 圖3.4 MinasA4系列全數(shù)字式交流伺服電機(jī)和驅(qū)動器 3.5模型介紹 自動分揀傳送倉儲系統(tǒng)是以材料分揀裝置、機(jī)械手模型和自動立體倉庫模型為基本單元,增加了連接部件和PC-LINK網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使之成為了一套模擬實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)復(fù)雜過程的裝置。 該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： 1.系統(tǒng)各單元可獨(dú)立、可組合，靈活選用。 2.可選擇臺式或架式結(jié)構(gòu)，能適應(yīng)大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室條件。 3.采用了先進(jìn)的PC-LING網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 4.增加少量投資，即可獲得大系統(tǒng)的效果。 圖3.5 自動分揀傳送倉儲系統(tǒng) 3.5.1材料分

20、揀裝置 材料分揀裝置是一個(gè)模擬自動化工業(yè)生產(chǎn)過程的微縮模型，它使用了皮帶輸送、傳感器、位置控制、氣動控制、電氣傳動等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同材料的自動分揀和歸類功能，可以做為傳感器的應(yīng)用裝置。適用于各類學(xué)校機(jī)電專業(yè)的教學(xué)演示、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)培訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)學(xué)生對自動控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試能力；分析和解決系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題的能力。 圖3.5.1 材料分揀裝置結(jié)構(gòu)示意圖 該裝置采用架式結(jié)構(gòu)，配有傳感器（光電式、電感式、電容式、磁開關(guān)）、氣缸、電磁閥、電動機(jī)、輸送帶、直流電源等，配合PLC、單片機(jī)等控制器既可構(gòu)成典型的機(jī)電一體化教學(xué)裝置。 3.5.2 機(jī)械手的

21、設(shè)計(jì) 機(jī)械手裝置是一個(gè)模擬工業(yè)生產(chǎn)過程中自動化設(shè)備周邊常見機(jī)械手的微縮模型，它使用了氣動驅(qū)動、傳感器、位置控制、電氣傳動等技術(shù)，具有零組件的自動輸送、取拿和移送功能，可以做為四維運(yùn)動控制裝置。適用于各類學(xué)校機(jī)、電專業(yè)的教學(xué)演示、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)培訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)學(xué)生對自動控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試能力；分析和解決系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題的能力。 該裝置采用架式結(jié)構(gòu)，由氣動組合機(jī)械手、輸送帶、供電部件、驅(qū)動部件和信號端子等組成，并配有電磁閥、傳感器、直流電機(jī)等，配合PLC、單片機(jī)等控制器既可構(gòu)成典型的機(jī)電一體化教學(xué)模型。 圖3.

22、5.2 機(jī)械手模型結(jié)構(gòu)示意圖 3.5.3自動立體倉庫教學(xué)模型 自動立體倉庫裝置是一個(gè)模擬自動化生產(chǎn)過程中倉儲環(huán)節(jié)的微縮模型，它使用了線性運(yùn)動驅(qū)動、傳感器、位置控制和電氣傳動等技術(shù)，具有貨物的自動提取和存放功能，可以做為三維運(yùn)動控制裝置。 該裝置采用臺式結(jié)構(gòu)，由立體庫位框架、巷道式高叉車、操作盤等組成，并配有直線導(dǎo)軌及軸承、同步帶傳動裝置、傳感器（光電式、觸點(diǎn)式）、直流電機(jī)、鍵盤及電氣驅(qū)動系統(tǒng)等，配合PLC、單片機(jī)等控制器既可構(gòu)成典型的機(jī)電一體化模擬仿真模型。 圖3.8立體倉庫結(jié)構(gòu)示意圖 3.6 PLC輸入輸出模塊的選型及外部接線 輸入/輸出（I/O）模塊種類繁多，其中的數(shù)字

23、量模塊分為交流、直流兩大類，本系統(tǒng)采用16點(diǎn)陣型數(shù)字量直流輸入模塊1756-IB16D和直流輸出模塊1756-OB16D，在面板上對應(yīng)有16個(gè)狀態(tài)指示燈（ST）和16個(gè)故障指示燈（FLT）。其I/O分配如表3.6所示。 表3.1 PLC的I/O分配表 輸入1槽 I/O地址 傳感器 I/O地址 傳感器 Data.0 倉底有物亮 Data.9 托臺右走 Data.1 第一站有物亮 Data.10 托臺左走 Data.2 第二站有物亮 Data.11 托臺上升 Data.3 皮帶1末有物亮 Data.12 托

24、臺下降 Data.4 出倉推物；出滅 Data.13 托臺取物進(jìn) Data.5 第一站退出后滅 Data.14 托臺取物出 Data.6 第二站退出后滅 Data.15 （暫時(shí)沒有使用） Data.7 沒轉(zhuǎn)亮 輸入3槽 Data.0 托臺左限位 Data.8 轉(zhuǎn)后亮 Data.1 托臺右限位 Data.9 機(jī)械手向前伸出后亮 Data.2 托臺下限位 Data.10 機(jī)械手向前縮回亮 Data.3 托臺上限位 Data.11 機(jī)械手向下縮回亮 Data.4 托臺縮限位

25、 Data.12 機(jī)械手向下伸出后亮 Data.5 托臺伸限位 Data.13 機(jī)械手夾物亮 Data.6 托臺左右取物時(shí)到位亮 Data.14 機(jī)械手沒夾物亮 Data.7 托臺上下取物時(shí)到位亮 Data.15 皮帶2末有物亮 Data.8 Data.9 Data.10 Data.11 Data.12 Data.13 Data.14 Data.15 鍵盤 輸入2槽 Data.0 出倉推物 Data.1 第一站推物 Data.2 第二站推物 Data.3 1#belt

26、 Data.4 機(jī)械手前伸 Data.5 機(jī)械手下伸 Data.6 機(jī)械手夾物 Data.7 機(jī)械手旋轉(zhuǎn) Data.8 2#belt 第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 4.1 主程序的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的以太網(wǎng)的驅(qū)動配置、創(chuàng)建控制器文件、I/O模塊的組態(tài)以及創(chuàng)建主例程等任務(wù)由上位機(jī)PC運(yùn)行RSLogix 5000軟件完成，傳感器檢測、機(jī)械手動作、貨物傳送至傳送帶、傳送帶運(yùn)送貨物至倉庫、檢測入庫、計(jì)，由主控制器ControlLogix系列的Logix5561處理器控制機(jī)械手和傳送帶電機(jī)來完成，主程序如圖4.1所示。

27、 圖4.1 程序流程圖 離線運(yùn)行結(jié)果分析：通過程序運(yùn)行發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的物料入庫基本實(shí)現(xiàn)，存在著一些誤差，都是在可控范圍內(nèi)。程序包括傳送帶的設(shè)計(jì)、托盤的設(shè)計(jì)、機(jī)械手的設(shè)計(jì)、開關(guān)量的設(shè)計(jì)在附錄里展現(xiàn) 4.2 ControlLogix系統(tǒng)的組成 ControlLogix控制系統(tǒng)以微處理器為核心，把先進(jìn)的控制技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、CRT技術(shù)與現(xiàn)場儀表有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的集中監(jiān)視、集中操作和分散控制，為生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保證。由于該系統(tǒng)的內(nèi)存量、控制器個(gè)數(shù)和網(wǎng)絡(luò)類型可以根據(jù)具體應(yīng)用來選擇，所以相對于其它可編程控制系統(tǒng)而言，其結(jié)構(gòu)更加靈活

28、，使用更為方便。 圖4.2 ControlLogix控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖 ControlLogix系統(tǒng)的核心是Logix5550控制器，其處理速度為0．08 ms／K指令，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存配置為160KB，可擴(kuò)展至2 MB，一個(gè)Logix5550控制器支持12 800個(gè)離散的或4 000個(gè)模擬的I／O點(diǎn)，符合IECll31—1的操作系統(tǒng)提供多任務(wù)環(huán)境，最多可支持32個(gè)任務(wù)，其中31個(gè)時(shí)間片可由用戶設(shè)定，支持長文件、變量名。Logix5550以微處理器為核心，采用了先進(jìn)的過程控制技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，負(fù)責(zé)對生產(chǎn)過程進(jìn)行檢測和控制，是數(shù)據(jù)采集、過程控制部分。通過組態(tài)和編程，具有豐富的運(yùn)動

29、控制功能、順序控制功能、傳動及過程控制功能、運(yùn)算功能，可直接采集來自現(xiàn)場的各類工藝過程數(shù)據(jù)，經(jīng)處理、運(yùn)算后，將檢測到的信號送至操作站并進(jìn)行監(jiān)視，將控制信號送至現(xiàn)場。具有可靠性高，掃描處理速率快等特點(diǎn)，并具有自診斷功能。 RSView32是操作人員和ControlLogix系統(tǒng)的人機(jī)接口，能夠?qū)Υ蠓秶纳a(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視和操作，同時(shí)，還能夠?qū)κ占降男畔⒓庸ぬ幚砗捅４?，對工藝參?shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和報(bào)警，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)的集中監(jiān)視、集中操作、集中顯示、集中處理，具有數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)保存、報(bào)警顯示及打印、報(bào)表生成、多種顯示及 對控制回路實(shí)施操作等功能，方便對生產(chǎn)的控制和管理。 4.3 RSL

30、ogix5000軟件的編程的網(wǎng)絡(luò)分配地址 （1）打開RSLogix5000軟件 運(yùn)行“開始\所有程序\Rockwell Software\RSLogix 5000 Enterprise Series\ RSLogix5000”打開RSLogix5000軟件，分配網(wǎng)絡(luò)如圖4.3所示。 第5章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 通過本次課程設(shè)計(jì)，我對實(shí)驗(yàn)室中的Rockwell的產(chǎn)品有了一定程度的了解，比如三層網(wǎng)絡(luò)、接近式傳感器、機(jī)械手臂等等，并且在這次的課程設(shè)計(jì)中都得到了很好的實(shí)踐應(yīng)用。同時(shí)，對在現(xiàn)場總線課程中學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識也有了進(jìn)一步的鞏固，以前不是很懂的內(nèi)容現(xiàn)在也都明白了

31、，特別是關(guān)于ControlNet現(xiàn)場總線技術(shù)，了解了ControlNet控制網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及應(yīng)用。 由于之前的工控網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)學(xué)習(xí)過Controllogix編程軟件按的使用，所以在組態(tài)和編程上的操作還是比較熟練的。但是對于羅克韋爾實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的硬件設(shè)備和儀器儀表并不是很熟悉，所以在程序調(diào)試運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)了困難，通過對指導(dǎo)老師和實(shí)驗(yàn)室同學(xué)的咨詢，我掌握了各部分硬件的使用，掌握了整個(gè)生產(chǎn)流程的運(yùn)行，并通過測試運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)并證明了本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確無誤。這些都是值得人高興的。但同時(shí)，我也遇到了未能解決的難題，就是在倉庫入庫的程序一開始沒有找到好的解決方案，經(jīng)過多次調(diào)試、更改程序，最后終于完成了控制要求，因此

32、此次設(shè)計(jì)已經(jīng)非常完善。 雖然這次的設(shè)計(jì)只屬于課程設(shè)計(jì)，但它的基本思想將會適用于以后得各種設(shè)計(jì)。還有最重要的一點(diǎn)，就是不論你做什么，態(tài)度是決定一切的關(guān)鍵，如果只是敷衍了事那萬萬不可的，對待任何一件事都要認(rèn)真去思考，用思想來完成每一件事。 參考文獻(xiàn) [1] 宋文緒.傳感器與檢測技術(shù)[M]．北京：高等教育出版社，2004,1。 [2] 孫兵.基于 PLC的機(jī)械手混合驅(qū)動控制[J],液壓與氣動, 2005,37～39。 [3] 王永華.現(xiàn)代電器控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京：航空航天大學(xué)出版社.2007.1。 [4]

33、薛迎成.何堅(jiān)強(qiáng). 工控機(jī)及組態(tài)控制技術(shù)原理與應(yīng)用[M]. 中國電力出版社, 2007.3。 [5] James A.Rehg; Glenn J.sartor; Programable Logic controllers [M]北京 電子工業(yè)出版社2008.8。 [6] Logix5000 instruction中文使用手冊。 [7] 吳銳欽.基于三菱PLC的物料分揀系統(tǒng)，科技與生活 2011.1,15~18。 [8] 李東方，PLC控制的環(huán)形傳輸分揀系統(tǒng)，科學(xué)時(shí)代·下半月 2011.12,22~24。 [9] 郭潤夏.白蘭萍，PLC在自動材料分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用，中文核心期刊《微計(jì)算機(jī)信

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