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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 I 目 录 II 引 言 4 第1章 可编程序控制的概述 5 1.1 PLC的产生和定义 5 1.2 PLC的特点和其它典型的控制系统的区别 7 1.3 PLC的应用领域和发展趋势 8 1.4 PLC的分类及系统的组成和工作原理 9 1.5 PLC的编程语言和程序结构 14 第2章 系统的组成、机构功能与控制要求 18 2.1 系统的组成 18 2.2 系统机构的组成与功能 18 2.3 系统的控制要求 23 第3章 系统硬的件设计 25 3.1 系统元器件 25 3.2 输入/输出（I/O）点分配 26 3.3 PLC的选型 27 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 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 52 5.1 程序的调试与运行监控 52 5.2 系统模拟调试 54 结 束 语 55 致 谢 56 参考文献 57 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！ 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，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。 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 1971年，日本研制出第一台DCS-8　 1973年，德国研制出第一台PLC　 1974年，中国研制出第一台PLC 20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。 　　 20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 　　 20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 　　 20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。