基于PLC和組態(tài)軟件的自動分揀裝置控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書

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電信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題目 基于PLC和組態(tài)軟件的自動分揀裝置控制系統(tǒng)設(shè)計 題目類型 工程 指導(dǎo)教師 一、畢業(yè)設(shè)計（論文）的技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù)： 隨著社會的不斷發(fā)展，企業(yè)對生產(chǎn)設(shè)備自動化的要求越來越高，自動分揀裝置作為生產(chǎn)流水線中一重要的組成部分越來越受到重視。設(shè)計了一套基于PLC的材料自動分揀裝置控制系統(tǒng)，結(jié)合光電傳感器，對物料的大小進(jìn)行檢測，自動分揀三種不同大小物料。對分揀裝置控制系統(tǒng)的工作過程、硬件設(shè)計和軟件編程作了詳細(xì)介紹。生產(chǎn)中最早的產(chǎn)品分揀采用人工分揀法，生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高，導(dǎo)致企業(yè)在市場中競爭能力差，材料和產(chǎn)品的自動分揀已成為企業(yè)的唯一選擇。目前，國內(nèi)大部分企業(yè)采用了自動識別分揀系統(tǒng)，但以往的系統(tǒng)多采用繼電器控制，數(shù)字化程度低、故障率高、維修不方便。針對上述問題，設(shè)計了一基于PLC（可編程控制器）的自動分揀裝置控制系統(tǒng)。裝置經(jīng)過改進(jìn)后，成本降低、效率提高，在材料分揀中取得了較好的控制效果。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）的任務(wù) 1.熟悉題目要求，查閱相關(guān)科技文獻(xiàn) 2.方案設(shè)計（包括方案論證與確定、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等內(nèi)容） 3.硬件和軟件設(shè)計（其中還包括理論分析、設(shè)計計算、實驗及數(shù)據(jù)處理、設(shè)備及元器件選擇等） 4.用組態(tài)軟件設(shè)計上位機(jī)監(jiān)控畫面 5.撰寫設(shè)計說明書（畢業(yè)論文），繪制圖紙 6.指定內(nèi)容的外文資料翻譯 7.其它 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo) ⒈分揀裝置的工作過程 本分揀裝置可以將物料箱中的大、中、小三類物料分揀并分別放入三個對應(yīng)的物料堆放箱中。具體的分揀步驟如下： ⑴按下供料按鈕X20，左側(cè)物料箱門Y0打開，供給一個物料至傳送帶1。 ⑵閉合啟動開關(guān)X21，傳送帶1和傳送帶2正轉(zhuǎn)，將物料往前推送。傳送帶1上有三個豎直放置的光電傳感器X0、X1、X2，可以通過光電傳感器是否有信號來檢測物料的大小。如X0有信號，則為大物料；如X0無信號，X1有信號，則為中號物料；如X0、X1無信號，X2有信號，則為小物料。物料的大小信息一直保留到此物料到達(dá)相應(yīng)的最終分揀位置為止。 ⑶物料到達(dá)傳送帶2中部推料氣缸處，光電傳感器X3檢測到物料。如物料為大號物料或小號物料，傳送帶2停止，物料停止前進(jìn)，推料氣缸將物料推至斜坡處，物料靠自身重力滑至傳送帶3；如物料為中號物料，傳送帶2不停止，物料繼續(xù)前進(jìn)至機(jī)械手工作臺。 ⑷中號物料到達(dá)工作臺前，光電傳感器X10動作，物料大小信號復(fù)位。中號物料到達(dá)工作臺，X5置位，表明工作臺上有物料，機(jī)器人將物料運(yùn)至中號堆放箱。大號物料到達(dá)輸送帶3，輸送帶3正轉(zhuǎn)，物料右行滑入大號產(chǎn)品堆放箱。小號物料到達(dá)輸送帶3，輸送帶3反轉(zhuǎn)，物料左行滑入小號產(chǎn)品堆放箱。 ⑸大、小號物料滑入堆放箱之前分別觸發(fā)X12、X11信號，使物料大小信號復(fù)位。本設(shè)計中，還設(shè)置了連續(xù)分揀開關(guān)X22，開關(guān)X22閉合，只要物料大小復(fù)位，物料箱門Y0自動打開，供給一物料，實現(xiàn)了物料的連續(xù)分揀。 　?、卜謷b置控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 　　主要用可變程控制器來控制裝置的運(yùn)行，根據(jù)物料分揀裝置的需求分配輸入輸出口，系統(tǒng)需要數(shù)字量輸入口14個，數(shù)字量輸出口7個。根據(jù)實際需求，預(yù)留可擴(kuò)展I/O口后，選擇適當(dāng)?shù)娜釶LC。 　?、撤謷b置控制系統(tǒng)的軟件編程 　　根據(jù)該分揀裝置控制要求，分析整個分揀過程及各設(shè)備的操作內(nèi)容。該程序可分為3個部分，供料程序，輸送物料程序和機(jī)械手操作程序。其中，前兩個程序都在一臺三菱PLC中實現(xiàn)，機(jī)械手操作程序在這臺PLC中只負(fù)責(zé)打開和關(guān)閉機(jī)械手，即輸送帶右側(cè)機(jī)械手工作臺有料時PLC接受到一開關(guān)量信號，X5閉合，說明有料，機(jī)械手即時開啟完成一個周期的運(yùn)料工作。機(jī)械手每個周期的具體運(yùn)動由機(jī)械手控制程序單獨控制。 　　本設(shè)計的操作流程還可選擇連續(xù)或單次運(yùn)行工作狀態(tài)。開關(guān)X21為開始運(yùn)行開關(guān)。開關(guān)X22斷開時為單次運(yùn)行工作狀態(tài)，X21閉合后只分揀一個物料；開關(guān)X22閉合則為連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，可連續(xù)分揀多個物料。工作狀態(tài)的控制由軟件編程實現(xiàn)，即檢測物料是否到達(dá)傳送帶末尾的三個傳感器X10、X11、X12動作后物料大小信息自動清0，同時Y0動作，添加新物料。 四、畢業(yè)設(shè)計（論文）提交的成果 開題報告（不少于3000字） 設(shè)計說明書（約3萬字左右），或畢業(yè)論文（約2萬字左右） 圖紙（如果是畢業(yè)設(shè)計，則選1#圖紙，原則上不少于兩張；如果是畢業(yè)論文，則根據(jù)論文要求選擇1#或2#圖紙，圖紙數(shù)量根據(jù)論文情況自定） 4、中、英文摘要（中文摘要約200字，3—5個關(guān)鍵詞） 5、論文簡介 6、外文資料翻譯（約5000漢字） 五、畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要參考文獻(xiàn)和技術(shù)資料 [1] 陳金艷，王浩.可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010. 　 [2] 蔣少茵.材料分揀裝置的可編程控制系統(tǒng)設(shè)計[J].華僑大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005（4）. 　 [3] 付偉.PLC在材料自動分揀裝置中的應(yīng)用[J].制造業(yè)自動化，2012（6）. 　 [4] FX2N用戶手冊[K].2005. 六、畢業(yè)設(shè)計（論文）加選專題部分 畢業(yè)設(shè)計（論文）選做內(nèi)容的說明 七、畢業(yè)設(shè)計（論文）各階段安排 設(shè) 計（論文） 內(nèi) 容 起止周 完成情況 熟悉設(shè)計題目要求，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料。1-2 初步完成硬件系統(tǒng)設(shè)計。3-4 優(yōu)化系統(tǒng)硬件，確定硬件系統(tǒng)。5-6 初步完成軟件系統(tǒng)設(shè)計。7-9 優(yōu)化系統(tǒng)軟件，確定軟件系統(tǒng)。10-11 整理材料，撰寫論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。12 指導(dǎo)教師簽字：