《基于SFC指的分拣系统的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于SFC指的分拣系统的设计（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 毕业论文（设计）论文题目：基于SFC指令的分拣系统的设计学生姓名：郑方园学 号：1008060334所在院系：电气信息工程学院专业名称：电气工程及其自动化届 次：2014 届指导教师：苗 磊目 录前言21系统设计的研究基础21.1 PLC的发展历史21.2 PLC物料分拣的现状和趋势31.3 PLC的结构和工作方式31.4 课题研究的任务31.5课题研究的要求32分检模拟系统方案制定42.1 PLC和单片机以及传统的DCS的比较42.2 PLC编程语言的确定43 PLC分拣系统硬件的设计53.1 PLC分拣系统的组成53.2 PLC的选择53.3 传感器的选择5 3.4 行程开关63.5分拣
2、系统的框图73.7系统电路图74分拣系统的编程和仿真94.1方案的论述94.2物料分拣流程图104.3编程软件GX-Developer的介绍114.4物料分拣系统的模拟仿真125结论15参考文献:16 / 文档可自由编辑打印基于SFC指令的分拣系统的设计学生：郑方园（指导老师：苗磊）（淮南师范学院电气信息工程学院）摘要：分拣系统的设计主要是利用三菱PLC的操作方便，编写程序是比较简单，在工业自动化领域应用的比较广泛对物料分拣系统进行的设计和模拟。实现对大，中，小，三种物体的分拣。通过对系统硬件硬件的设计，即PLC型号的选择，传感器的选择，行程开关的选择，然后讨论系统的设计方案，即PLC和单片机
3、等的对比，PLC各种编程语言的对比，选择合适的方案。画出系统的电路图纸，然后通过GX-Developer软件进行程序的编写，画出分拣系统的流程图，转化成指令的形式，然后把程序写入FX-TRN-BEG-C中进行仿真，并记录下仿真的结果。关键词：分拣系统；编程；仿真；Sorting System Design Dased on SFC Instruction Students: ZHENG Fangyuan（Guidance Teacher: Miao Lei）(College of Electrical and Information Engineering Huainan Normal Uni
4、versity )Abstract: Sorting system designed mainly using Mitsubishi PLC easy to operate, the preparation produce relatively simple, in the field of industrial automation applications more extensive design and simulation carried out on the material sorting system. Realization of large , medium, small,
5、 three sorting objects. Through the system hardware design of the hardware, the PLC model selection, select the sensor, limit switch options, and then discuss the comparison of system design, PLC and microprocessor so that, compared to a variety of programming languages PLC, select the appropriate o
6、ption. Draw flowcharts system circuit drawing, and then write a program through GX-Developer software, draw sorting system into the form of instructions and then the program writes FX-TRN-BEG-C in the simulation, and recording the results of the simulation.Keywords: Sorting system; Program; Simulati
7、on;前言科学技术是第一生产力！随着改革开放进程的加速，越来越多的先进技术被引入，大大的加快了我们经济发展的进程。随着工业自动化进程的加快，先进的技术正逐渐的被应用在工业领域，而PLC作为工控的核心之一，它的应用则更加的广泛，随着改革开发步伐的加快，我国和国际的接轨，在上个世纪的70年代，作为一个被引入我国有30多年的新型可以来说，PLC已经被广泛的应用了。随着全球的经济一体化的发展，努力发展可编程序控制器在我国工控领域的大规模使用，形成具有自主知识产权的可编程序控制器技术，是我们努力的方向。要发展可编程控制技术，就不得不说它在工控领域的应用！随着生产的自动化和智能化的要求不断的提高，劳动成本
8、的增加，越来越多的PLC被应用在自动控制中，因为自动化的应有，可以有效的提高我们的工作效率，节约时间的同时，大大缩减了人们的劳动力，像工业上钢铁的冶炼，利用的是PLC对温度的控制，这样使得产品在生产的过程中智能化，降低了资源的浪费。交通灯的控制，在纺织印染领域，还有模具上塑料浇注，自动切割，物料分拣等等，都使用了PLC的模拟量的控制！使得数字量和模拟量之间之间进行了转化，即A/D-D/A的转化。它涉及了我们生活的方方面面，无论是在单机控制，还是在流程自动控制中都有它的身影。目前，我国的PLC应用，还是以引进国外的技术为主，国内的PLC业务拓展有很大的优势。未来可编程控制器会向着体积更小，处理速
9、度更快的趋势发展，性价比也会更高。PLC作为集散控制系统（DCS）不可缺少的组成部分它网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。随着PLC与微机应用的结合它也会向模块化、智能化发展，此外PLC的编程语言和编程工具有很多种，为了适应生产的需要，和各种领域之间的衔接，以及技术交流的方面，PLC的编程语言和工具会由原来的的多样化，复杂化，向着标准化简单化的方向发展，对PLC的研究，使其成为我国的自主产权的一部分，是在国内的一种趋势。1系统设计的研究基础1.1 PLC的发展历史PLC得以发展的核心是利用软件编程来代替传统的继电器电路控制回路，在上世纪的60年代末70年代初，该思想提出以后产生了一个
10、很大的开发热潮，第一台PLC控制器在上世纪的69年应用在了汽车生产线上。继69年美国研制出第一套PLC之后，德国，日本的也研制出了PLC在1974年，我国也研制出了自己的PLC随着微机处理技术的发展PLC的输入输出模块逐渐的采用集成电路来制作，经过几年的发展，PLC和微机处理技术的结合，加上传统的继电器电路的演变，操作起来更加的方便，使得复杂的电路变的简单化。我国也在1977年将PLC应用在了工业控制的领域。现在，PLC产品已经发展至第四代了。80%的工业控制都用到了可编程控制器。1.2 PLC物料分拣的现状和趋势提到物料的分拣，离不开PLC的应用，提到对PLC的应用，离不开它的编程！随着工业
11、化进程的加速，PLC被应用在越来越多的领域内，80%的工控领域运用了这个技术。物料分拣系统就是其中最典型的代表。大型企业，自动化装置应用的比较多。可以有效的提高分拣的速度降低错误率。目前常用的PLC编程有很多种，梯形图，SFC，指令等应用的最广泛！选择合适的编程，也使得PLC的应用变的更加的多样化。PLC逐渐朝着小型化，简便化的方向发展，使得编程的工具和语言标准化，是工控技术中PLC行业发展的一大趋势。1.3 PLC的结构和工作方式自动分拣系统的设计，离不开工控技术的核心产物，了解它的结构和工作方式也变的很重要。它主要有核心的中央处理器，供电的电源装置，存储器，输入、输出装置，通信、扩展接口等
12、这几部分组成。PLC采用串行循环扫描的工作方式，扫描的是工作过程，从内部处理开始到通信操作再到程序输入让然后是程序执行最后程序输出，一直循环扫描工作。它的工作模式是运行工作模式和停止工作模式。PLC扫描的周期受到CPU执行速度的制约以及指令条数多少。1.4 课题研究的任务（1)了解PLC在工业生产中的应用以及它的工作方式。（2）了解物料分检系统的工作原理。（3）基于三菱PLC的SCF状态顺序功能图的编程方法设计一种能实现大、中、小部件的分检控制系统。（4）掌握PLC的SFC状态顺序功能图的编程方法来控制的物料分检方案和思路。1.5课题研究的要求（1)利用PLC编程并画出电路图。（2)设计出方案
13、将大的部件通过左边传送带送至地面，小的部件通过检测进入左边传送带被推出，中型部件进入右边传送带放到碟子上被机器人搬运走。（3) 熟练运用三菱PLC编程软件DX-developer软件进行编程调试。（4)记录仿真过程。2分检模拟系统方案制定2.1 PLC和单片机以及传统的DCS的比较采用PLC作为控制，因为它和单片机等其它的控制模块比较起来，灵活性强，能够适应分拣系统的弹性生产线的需要，并且程序开发起来更加的简单。PLC的高可靠性和强抗干扰能力，有效使内部电路与外部隔离，它的各个模块采用的都是屏蔽措施，应用的开关电源性能良，好具有良好的自诊断功能， PLC大型设备中用两个或者两个以上的CPU提高
14、了可靠性，并且有丰富方便组合的模块结构。编程简单易学，采用的继电器电路类似梯形图等进行编程，不需要计算机专门知识也能理解。安装简单，维修方便有很强的驱动能力。而但片机驱动能力，抗干扰能力都很差，需要外围的驱动设备，且编程复杂。因此在工控中采用了PLC。与传统的DCS相比而言，DCS是一种分散的控制系统，而PLC则是一种有效的控制装置，DCS一般是整体进行工作的，而PLC，则是单个的块进行工作。因此PLC比DCS操作和应用起来比较的方面。2.2 PLC编程语言的确定采用SFC的编程方式进行编程，PLC的编程方法有5种梯形图语言3（LD）、指令表语言（IL）、功能模块图语言（FBD）、顺序功能流程
15、图语言（SFC）及结构化文本语言（ST）。梯形图和传统的继电器电路有很强的的对应关系，其中的能流并不是真正意义上的能流，由于它的直观性和对应性很强，因此很容易被掌握，功能模块图，是以块的形式存在的，和数字逻辑电路有着密切的关系，方便有数电基础的人学习和掌握，对复杂的控制系统来说，功能块图的应用可以大大的缩短调试的时间。指令表和梯形图是一一对应的，可以通过指令方便的编写程序，即使在没有计算机的情况下，也可以编程。结构化语言的编写需要大量的计算机和编程的基础，操作和掌握起来不是很方便。尽管上述的编程语言有很多的优点，但是和SFC顺序功能图比较起来，仍然有不足，SFC编程条理清楚，方便用户理解程序；虽然梯形图直观性和对应性很强也很容易掌握，但是SFC它避免梯形图和其他语言不能顺序动作的缺陷，也避免了用户难以理解的缺陷；大大缩短了用户程序扫描时间。随着各国技术交流的频繁，SFC逐渐的被很多大的企业和厂家所接受，正在向着标准化的进程发展，因此用SFC来编写此次程序完成的分拣系统模拟的试验，有很大的意义。3 PLC分拣系统硬件的设计3.1 PLC分拣系统的组成物料分拣系统，主要有PLC控制单元，下料检测传感器，尺寸检测传感器，电磁阀，电动机，传送带，机械手等组成。首先是传感器采集信号,经过P
