物流分拣设计做成

/扬州市职业大学电气与汽车工程学院毕业设计说明书（论文）作者：学号：教研室:专业：题目：指导者：评阅者：2015年４月

扬州市职业大学电气与汽车工程学院毕业设计（论文）评语学生姓名:班级、学号:题目:综合成绩：指导者评语:（仅供参考）该生能按时完成毕业设计（论文）任务书规定的工作，积极查阅有关文献资料，设计态度端正，能独立思考并解决有关技术问题，论文符合学校规定的格式，写作的规范化程度好。设计方案可行，有一定的创新性,如果再多参考一些外文资料，将会更加完善.建议成绩评定为xx,可以提交答辩。指导者(签字）:年月日

毕业设计(论文）评语ﻬ评阅者评语:(仅供参考)该生所选择的毕业设计课题具有较高的应用价值和现实意义，设计方案可行,方案具有一定的创新性,工作量饱满，完全符合毕业设计（论文）任务书规定的工作量要求,写作的规范化程度好。如果再多参考一些外文资料，将会更加完善。建议成绩评定为xx，可以提交答辩。评阅者(签字)：年月日答辩委员会（小组）评语：该生答辩思路清晰，知识掌握较全面，口头表达能力较好,回答问题正确率高,经答辩委员会评议，一致通过，该生成绩为xx。答辩委员会负责人(签字）：年月日毕业设计说明书(论文）中文摘要随着现代科学技术的发展，工业设备的机械化和自动化业不断进步.许多公司采用生产线输送自动分拣货物，并转移到生产站。输​​送器通过手动或机械装置来装载货物，检测装置检测该货物时，把其传送到相对应的位置，到位置后应该自动排空输送带返回原点并等待物品的下一个传输；当该检测装置检测该货物为原料时,输送机会把其传送到适当的处理站，如此循环往复工作。这篇文章是在物流快速发展,人工分拣分选效率不能满足需求的前提下设计的；采用PLC控制器的准确，快速，高效的特点,多渠道的整理形态，与驱动单元，传输和检测手段一起，以实现货物物流的识别和排序，最终实现对货物的快速,准确,合理的分类需求,从而满足货物发运效率速度。在本文中,该系统主要是设计上的改变,人类的原始排序的硬件和软件,在自动分拣系统的实现在同一时间，提高分拣货物的效率，降低物流成本。利用可编程控制器（PＬC)设计成本低、效率高的材料分拣装置,把ＰLＣ作为主控制器，结合气动装置,传感器和其他技术相结合的位置控制，现场控制产品的排序，该系统的灵活性是相对强大的，简单的程序开发,自动化程度高，运行稳定，精度高，易于控制，可适应各种材料分拣生产线。关键词传感器,三菱PＬＣ，三菱编程,PLC仿真目录TＯＣ＼ｏ＂1－3＂＼h\z\uHＹPERLINK1.2研究分拣系统的意义 ＰＡＧEREF_Tｏc417325８14＼ｈ2HYPＥＲLINＫ＼l＂＿Toｃ４1７32５815”1．3自动分拣系统的特点ﻩPAGＥRＥF_Ｔoc4１732５8１5＼h３HYPERLINK\l＂＿Ｔoc4１７32５8１６"２PLC介绍 PAGＥRＥF_Ｔｏc４１7３２５8１6\h4ＨYPERLＩNK\l”_Tｏc41７32５８17"２。１PLＣ概述 PAGＥREF_Toｃ417325817\h４ＨYPERLＩNＫ\l＂＿Toc41７32581８"2。2PLC功能ﻩＰＡＧEREF_Tｏc4173258１8\ｈ4HＹPERLINK＼ｌ"_Ｔｏc4173２５819"2.３PＬC的结构及工作原理ﻩPAGＥRＥＦ_Toc４1732581９\h5ＨYPEＲＬINＫ２.4PLＣ的发展方向ﻩＰAＧEREF_Ｔoｃ41７３2５821\h7HYPＥRＬINK＼l"_Tｏc4173２５822＂３课程设计思路和设计说明 PAGＥRＥF_Toｃ417325８2２\ｈ7HＹPＥRLＩNK\l"_Ｔoc４１７325823"３。１题目要求ﻩPAGＥREF＿Toc417３２5823\h7HYPＥＲLINK3.3PLC工作流程图ﻩＰAＧEＲEＦ_Toｃ４173２5825\h9ＨYＰERLINK＼l”_Tｏｃ41７32582６＂4PＬC使用说明 ＰＡGEREＦ_Ｔｏc４17３2582６\h1０HYPERＬIＮＫ\l”_Toc41７3２5827"４．1PLC的选择 PAＧEREF_Toc４173２5827\h10HYPEＲＬＩNＫ\l”_Ｔoｃ41７32５82８"４.2软件介绍ﻩPAGEＲEF_Toc41732５828\h11HYPEＲＬＩNK＼l＂＿Ｔoｃ4１7３25８２9＂4。3编程软件基本组成ﻩPAGERＥF_Ｔoc４173２58２9\h１１HYPEＲLIＮＫ\l”_Tｏc４１７3２583０＂4．４输入梯形图 PAＧERＥF_Toc417325８30\h1１HYＰERLINK\l”_Ｔoc417325８3１”4．5梯形图编辑ﻩPAGEREF_Tｏc41７３２5831\h１２HＹPEＲLINK＼l"_Toc41７3２５８3２＂４.6ＰＬＣ梯形图编程语言的介绍 ＰＡGEREＦ_Tｏc41732５832\h12ＨＹPEＲLINＫ\l”_Toc4１7325833"4.7梯形图的编程规则 PAGＥREF_Ｔoc４1７32５8３３\ｈ13ＨYPERLIＮK＼l＂_Ｔoｃ41７３25８3４"4.8常见梯形图的设计方法 PAGEREＦ_Toc4173２5８３4\h13ＨYＰＥRLINＫ\l"_Tｏc41732５83５”5电路的设计 PAＧEREF_Toc417325８35\h14HYPERＬINK＼l”＿Toｃ4173２5８3６”5．1主回路电路图ﻩＰAGEREF_Tｏc４17３2583６＼h14HＹPERＬINK6.2ＰＬＣ编程常见的错误分析ﻩPＡＧEＲＥＦ_Tｏc4１７325840\h１6HＹＰERLＩＮK参考文献ﻩPAGERＥＦ_Toc4１７３25847＼h２61绪论1．1选题背景物流分拣是把大量的货物从不同位置和单位分配到一组现场操作场地。通常可以分为手工分拣,机械分拣装置和自动分拣.目前的自动分拣系统已经成为市场主流,自动分拣可以把货物投放进去,系统就可以自动的把货物投放到设定的地方,完全可以按照人们的预先设定来完成。该装置由接纳情报显示控制装置，计算机网络的种类，货物的位置，把货物送到某处的一种传输设备。因为所有使用机械完全达到自动操作水平,因此,处理货物分拣的能力较大，工作量也较大。随着如今社会的进步，市场竞争日益激烈，所以各大中小企业都急需先进的生产工艺来提高工作效率,尤其是在需要进行材料整理公司,在过去一直采用人工分拣方法,导致效率低生产，高生产成本，没有很强的竞争力,所以选择物料自动分拣是势在必行的。由于以上所述问题，利用PLＣ技术设计了一个低成本，高效率的自动分拣材料装置的,通过这种分拣装置取得在该材料分类处理良好的控制效果。材料分拣可以采用目前市场通用的PＬC这一可编程控制器来控制，这种装置可以连续并且能够进行大量的分拣工作，差错率低,降低劳动强度，进而可以提高企业的生产进度.此外,具有灵活性分拣系统无缝连接到其他物流设备,实现真正的物流，信息流的分布和材料管理。其设计采用标准化,模块化装配系统具有灵活的布局,维护,保养方便等优点，不受空间的影响.同时，只要根据分拣对象的不同,本系统可以稍加修改来实现的要求。PLC控制分拣装置包括PＬC、气动、传感器、位置控制等技术,是实际的工业现场的生产设备缩影。ＰLC技术的应用结合了气动,传感器及位置控制技术，不同类型的材料的控制系统的设计自动排序。该系统具有灵活性强,程序开发简单等特点,可适应的材料的需要已排序灵活的生产线。本文主要介绍硬件和软件设计PLC控制系统，以及一些调试方法。自动分拣物品进入分拣系统是指一个特定的位置，直到分布,都是按照人所设置的指令通过自动装置完成。该装置由接受信息的排序指示控制装置，计算机网络，处理装置，分支单元（负责排序运到器件中别处的位置的货物的到达），缓冲工位等组成.除了使用该终端的键盘,鼠标，或其它方法来控制设备的输入分拣信息指示作业,但因为所有的都是自动控制的操作,所以它的工作效率都要比人工分拣快很多。目前,国内自动分拣系统发展空间很大,绝大多数大型分拣系统可以分拣上百种不同的物品，分拣能力大的惊人，基本可以达到每小时上万件。外国分拣系统是大规模的,包括进料台,信号板，分拣机，分拣信息识别系统，设备控制系统和计算机管理系统等，而且还具有各种发运和装卸周边机器，包括一个庞大而复杂的系统。大多数自动排序与自动导引车（AGV)一起连接的自动化仓库,其他复杂的系统，例如汽车护理链,分拣系统的整体结构，它可以说是变化多端的.

从分拣技术水平这一层面来看，欧洲和美国是发展最早的国家,技术相对成熟稳定,在世界上算是遥遥领先。美国和欧洲在20世纪6０年代便开始应用分拣系统，二战之后日本开始引进分拣机,但过去二十年里,由于对后来者的快速发展自身经济发展的需要,十几年间有上百台的分拣机被投入使用,存储行业占58.32％，销售行业占1７。15%。到八几年的时候就拥有了上千台分拣机，其拥有量在世界上也是最多的。而中国的自动分拣技术相对优点落后，经过近几年的发展,基本与与国际先进水平相平衡了,但技术创新能力不足，自动分拣技术的物流系数也降低，大多数小超市配送中心仍然需要人工来操作。在20世纪80年代初期，一些邮局的小开始采用半自动翻盘分拣机分拣包裹。1９9０年，以迎接第十一届亚运会，从荷兰引进了一套三个入口,出口６0自动分拣系统，在北京设立了一个食品配送中心，配送的货物３000/小时，这使分拣技术有了一个质的飞跃。今天，我们的分拣技术已经应用于各个行业，所以这部分的效率有了很大的提高。自动分拣机最早用于邮政行业,由于邮局有大量的邮件以及包裹需要在短时间进行分拣操作，所以必须凭借这种高效率的分拣装置。此后,运输公司,配送中心，通信,出版业，烟草业，出版业，食品工业，造纸工业，化学工业,机械制造工业企业也有应用。１.2研究分拣系统的意义过去二十年里，尤其是在物流行业，随着经济技术以及生产力的进步，商品走势趋于“轻薄短小"，流动往往是小批量多品种和JIＴ(ＪUＳT—IN—TIMＥ,简称如JIＴ).分拣工作已经成为工作的一个重要组成部分，分选系统中的应用已经变得越来越普遍。我们的大多数目前的配送中心和物流企业都是人工分拣。显然，随着分选的量，分配点增加，缩短反应时间，提高服务质量，以及手动单独分拣排序将不能满足大规模分布的要求，所以这部分需要改进。国外一些配送中心多采用分拣分选系统，充分发挥了分拣技术快速排序，排序分拣错误率非常低,效率高，基本上是自动操作的优势。物流专家认为适用于各种小批量时代的用户需求三项措施表现,物流技术的自动分拣机，自动化仓库和无人自动导引车.自动分选机是最近乎成熟的产品，这也算是对自动分拣国家在物流技术地位和现状的更好的概览之一。自动分拣系统已成为现代物流技术发展的三大标志之一.1.３自动分拣系统的特点1、可以不间断的批量性的进行商品分类。由于使用的自动化生产线规模大,自动化分拣系统不会因为气候，时间，身体状况等原因受影响。如连续操作，而且由于时间单位分拣自动分拣系统的数量，能够将系统自动排序排序手工分拣系统可以超过1０0小时的连续工作，每小时7０00包装商品,分类,如采用人工分拣15０/小时运行,而分拣工人不能连续在这种劳动强度中工作。2、分拣分类错误率很低。自动分类系统分类误差的大小主要取决于准确的信息输入命令，而这又取决于对信息输入到系统中的分类,如果使用手动键盘输入或语音识别其错误率超过百分之三,例如由于采用条码扫描输入，除非本身条形码印刷错误,或者你不能出差错。因此，目前自动分拣系统主要采用条形码技术来识别商品.３、国外无人整理自动分拣系统的基本活动的目的之一是减少使用人员,减轻劳动强度，提高了员工的工作效率，因此自动分拣系统，以减少人员为目的设计的.整理活动本身并不需要使用人员,人员的使用仅限于以下内容：（1）、货车到达结束自动分拣线进货,需要人工搬运。

(2）、控制操作系统按钮对不同物品进行分类.

(3）、排序，整排在最后的负载、装载货物。

(4)、管理和维护服务。

例如美国一家公司其配送中心占地面积约十万多平方米,每天近四十万种类的分拣排序,可是这个公司仅仅聘用了三四百个工人,这其中绝大多数工人都在从事上述四项工作,自动分拣线真正是无人化流水线。

关于分拣系统的发展前景,主要要从其高可靠性，优越性，应用领域广泛性、成本、带来的经济效益等方面来考虑。

然而，对于产品包装要求的自动分拣系统都高,自动分拣系统是仅适用于平面和硬包装的规则在货物的种类的底部.包装产品，包装，包装软,底不平，不易变形，不易损坏，纤长,超重,高，不推翻商品不能归入与正常的自动分拣机，所以为了使大多数商品已经完成了机械式自动分拣，可以采取两个步骤：首先，促进包装标准化，使大部分包装是符合统一的国家标准；第二是基于大多数商品的排序定制包装提供具体的分拣机。但是，让所有的供应商与全国包装线的商品是非常困难的，自定义属性分拣机，硬件等成本不断上升，以及其普遍性更糟糕,更特别。因此，该公司应决定建立什么样的自动分拣系统进行操作和货物包装。2ＰLＣ介绍2.１PＬＣ概述美国国际电工委员会(ＩEＣ）于1987年为可编程控制器定义为:可编程序控制器是一类专门为在工业环境下应用而设计的数字式电子系统，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部进行存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、记数和算术运算等功能的面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入或输出,控制各种类型的机械或生产过程。可遍程序控制器极其相关外部设备,都应按照易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

定义强调了PＬC应直接应用于工业环境中，它必须有一个强大的抗干扰能力，适应能力和广泛的应用范围。这是不同于普通的计算机控制系统的一个重要特征。定义也强调了PLC是“电子数字计算操作系统”，他也是一台电脑,它是“专为在工业环境下应用”工业计算机。这个工业计算机使用“以用户为导向的教学，”这样容易编程。它完成逻辑运算，顺序运算,计时,计数和算术运算等操作，它也有一个“数字和模拟输入和输出"的能力,并且很容易与“工业控制系统为一体的",易“扩张”。2．2PLC功能PＬＣ专为在工业环境应用中,用户需求为基础，并采用先进的微电脑技术，它具有以下显着特点。由于使用的PLC的LSI和微处理器,该系统大大降低了设备的数量，并已采取了一系列的隔离和抗干扰的硬件和软件的设计和制造过程中的措施,以便它能够适应恶劣的工作环境，因此具有较高的可靠性。PLＣ控制系统长达2０00０小时MTBF。高可靠性是PLC成为通用的自动控制设备的运行状态的第一选择中的一个。ＰＬＣ编程控制系统类似于继电器阶梯原则，知情人士透露,串联,并联,定时，计数的概念,让流行的计算机语言,只要电工和更加熟练和懂行的人几天就可以熟悉,这是PLC的推广重要原因之一。PＬC硬件具有模块化结构，灵活的配置，以适应不同的控制对象，控制以形成各种系统带来极大的便利所需的大小和控制功能。当相同的ＰLC控制设备针对不同的对象,但在输入和输出元件,模块和应用软件是不同的。与此同时,控制电路之间的PＬC控制系统是由软编程完成的,只需要对应用程序进行修改，以满足不同的控制要求，因此PLC具有在线修改功能，功能易于扩展,使生产更灵活性.目前，该产品ＰLC已取得了系列，标准化，正朝着普及的方向发展,设计人员只需要依据控制系统，选择相应的模块组件设计.采用软件编程取代硬连线机电控制,大大减少了沉重的安装和接线工作，这不仅提高了可靠性，同时也大大缩短了施工工期。PＬＣ还具有故障检测和显示的功能，使得故障诊断时间可缩短至1０分钟,也不要求维修人员的技术水平有多高。作为微型计算机技术的结果,可编程控制器达到了小型和超小尺寸,它很容易安装在机械设备内,易于实现机电一体化。由于这些特征，PLC作为万向自动控制设备可用于控制单个的机械和电气设备,也可用于控制的过程中，其控制精度非常高,易于操作，而且还具有很大的灵活性,并可扩展性，这些特征使得ＰLC被广泛的应用。2。3PＬC的结构及工作原理ＰLC的类型繁多,功能和指令系统也不尽相同，他的结构通常由主机、输入/输出接口、电源、编程器扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。PLC是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的.在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好，并存于用户存储器中的程序,按指令步序号作周期性循环扫描，从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束.然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。２。3PＬＣ的特点PＬC自身具有完善的功能，模块化的结构，以及开发容易、操作方便、性能稳定、可靠性高的特点和较高的性价比，使其在工业生产中的应用前景广阔，而且随着集成电路的发展和网络时代的到来，PLC必将能够有更大的用武之地。（１）可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是我们选用PＬＣ最近本的保障，PＬC由于采用大规模集成电路技术，生产工艺十分精准，其内部电路具有很强的抗干扰能，而且也具有极其高的可靠性.从PLC的外部电路来看，使用ＰLC设计的控制系统，和继电器相比，电气接线及开关接点相对要少很多，所以故障也就会相对减少。此外,PLＣ自身还具备硬件故障检测功能，故障出现时可以立马发出警报。在应用软件中，应用者还可以根据需要，编写诊断程序，方便查找故障。(2)配套齐全,功能完善，适用性强目前随着发展，ＰLＣ有大中小不同规模多种系列的产品.各种规模的工业控制领域都可以使用，可以满足各种场合；PLC除了逻辑处理功能以外，ＰLC也具有完整的数据运算能力，可用于各种自动化控制领域.(3）易学易用ＰLC作为通用的工业控制计算机，其接口相对简单容易，相对简单易学的编程语言也受到工程技术人员所喜欢.梯形图图形符号及其表达方式与继电器电路图相似,可是ＰLC可以用少量的开关量逻辑控制指令就可以达到继电器电路的相应功能。

（４)系统容易改造PＬC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了我们所要设计的设备外部的接线的麻烦，减少了对设备布线的时间，当然相应的对设备维护也比较轻松简单。最主要一点是PＬＣ可以使同一个设备经过变换程序来改变原有生产工艺。（5）体积小，重量轻，耗能低ＰLC属于小型电器件,目前市面上的产品底部尺寸小,重量轻，耗能也低。由于其小巧的体积很容易被装入设备内部，所以PLC是目前实现机电一体化最理想的一款控制设备。2。4PＬＣ的发展方向随着推广应用PLC技术,ＰLC将进一步发展主要体现以下几个方向。（１)标准化：指令兼容的外围设备易于扩展，但不同厂家生产的PLＣ，梯形图,指令及各种配件之间的分歧是不利于PＬC的普及。（２)小型化：随着微电子技术的进一步发展，小型机的功能将进一步完善,ＰLC的结构势必会更加紧凑，体积更小，更易于安装和使用。（3）模块化：模块化结构,该系统的结构更灵活，方便。(４）低成本：与继电器相比价格更有优势。

(5)高功能：例如（完整位置控制，温度控制，中断控制,ＰID调节，通讯，音频输出等）.最后，PLC的普及是机电一体化,机电一体化的必然趋势，也意味着PＬC是一个重要的发展方向。3课程设计思路和设计说明3。１题目要求在市场社会中,越来越激烈的竞争，使得各类生产企业迫切需要改进生产工艺,提高生产效率，尤其是在需要进行材料整理公司上,在过去一直采用人工分拣方法，导致生产效率低,高成本，各大企业竞争能力上不去,自动材料分类已成为企业的唯一选择。响应于这些问题，利用ＰLC技术设计了一个低成本,高效率的自动分拣装置的材料，并取得在该材料分类处理良好的控制效果。PLC可编程控制器,以控制所述材料分选，连续的，高容量的货物分类，排序错误率低，劳动强度大大降低,可以显著提高劳动生产率，基本排序操作是无需人工操作,并分拣系统灵活地无缝连接到其他物流设备,实现了材料信息发布和管理解决方案,采用标准化，模块化装配系统布置灵活、维护,保养方便等优点而设计的.在本文中，以货物材料的分拣系统为例，详细的分析了在基于ＰLC控制的自动分拣系统的设计,文中介绍了分拣系统中信号的采集分析中传感器的一些基本知识，并通过要求与比较，确定了硬件系统中的一些元器件的选择与确定了PLC的选型。

在本系统完成其设计之后，对其进行整体调试。在硬件部分，调试其各部分安装的位置及角度，使其材料物块的运行与传感器安装的角度适合。将硬件各部分的动作幅度进行调试之后，进行了软硬件综合调试，实现材料分拣系统中上料、传送与分拣的全过程。本课题是基于区分邮件的不同而设计的邮件分拣系统，主要是实现对特别处理后的邮件的不同代码进行自动分拣，当有邮件被扫描之后，产生的代码输入到PＬC中,ＰLC输入光电检查到邮件到达后，计数器开始计数,根据扫描的数值，来自动区分邮件的位置，具体方案初步设计如下:

接通电源,系统进入启动状态，指示灯绿灯亮，表示可以进入邮件。

邮件进行扫描,因为本文研究的限制,我们假定扫描的值为PLC的4个输入点,这4个输入点代替邮件扫描码，简化了ＰLC和邮件扫描码的通讯过程。当我们输入的代码是我们设定的地址位置，则红灯L1亮,表示不能在进入邮件，同时电动机启动,带动皮带运输机运输邮件，同时高速计数器开始记录脉冲的个数，也就是皮带运输邮件走的距离，当记录的脉冲个数为我们的分拣箱位置时，若此邮件对应我们分拣箱的位置，分拣机动作，将该邮件推入这个分拣箱的位置,完成后电机停止,红灯灭，绿灯亮，表示可以继续分拣邮件。若不是我们需要的位置，则继续记录高速脉冲，直到记录的脉冲个数和邮件相符,相应分拣机动作，将邮件推入邮件的分拣箱。如果输入的代码有问题，红灯闪烁，表示出错,需要从新输入.3．2方案选取根据上面的设计要求，我们选取合适的方案，方案一为电机使用普通电机,外接编码器控制皮带的传动，完成邮件的运动控制,分拣机我们使用电机来控制邮件的分拣.方案二为使用步进电机控制皮带的传送，完成邮件的分拣我们使用气缸动作。比较上面的方案，首先我们比较他们的可靠性，使用步进电机的时候，PLＣ输出脉冲给步进电机，步进电机相应之后有可能发生丢转的情况,这样就导致精度不够.当我们使用普通电机配合编码器使用的时候，普通电机通过交流接触器控制，不存在丢转等情况，我们使用编码器检查电机转过的圈数，能够精确的控制.其次我们对电气元件的成本进行计算，很容易就知道，普通电机配合编码器的成本更低，而且维修简单，适合工厂使用。最后,我们对步进电机和普通电机的力矩进行比较，如果邮件很大的时候，或者邮件分拣系统用在物流场合的时候，我们就必须选择普通的电机,因为普通电机的功率足够大，而步进电机的功率一般最大能做到5ＫW左右。根据上面的比较,我们选择普通电机配合编码器作为主体硬件，完成本文的设计。3。３PLC工作流程图PLC采用计算机通信控制技术,其程序设计同样也要根据软件工程设计方法,程序工作过程可以用流程图来表示。但是由于ＰＬC的程序执行为循环扫描的工作方式，ＰＬC程序框图在进行输出刷新之后，再重新开始输入的扫描，循环执行这样的操作。我们遵循这些原则,我们画出窗帘工作的流程图，如下图所示:图３－1ＰLC流程图4PLC使用说明4.１PLＣ的选择PＬC19６9年在美国诞生，是一种新型的控制器。它使用一个可编程存储器用于存储指令和执行逻辑运算,顺序控制，计数,计数和算术功能,是用来控制各种生产过程。在PLC中，控制将第一询问信号，状态控制器的输入为0或１，其次是这些状态的过程由处理结果提供给致动器的输出来处理.对于继电器，PＬC具有高可靠性，强抗干扰能力,通用性,灵活性好这些优点。三菱PLC采用整体式结构，具有丰富的逻辑功能模块,电源的内部整合,I/O接口，扩展接口，多功能，通用性好，体积小，使用方便等特点。经过十多年的发展,已经发展成为一个模块化三菱ＰLC标准件产品,涵盖了大部分的传统继电器的功能，在某种程度上，用户可以把PLＣ理解为“智能继电器。”作为PLＣ与各种定时器,计数器功能块,它消除了在各种低压电器元件需要有一个控制柜系统设备.同时，由于具有中继PＬＣ的输出点的大的电流承载容量（高达最大3A），它也可直接连接到各种致动器，如小型马达,照明设备等。降低连接线数量,接线时间缩短,控制柜节省空间,易于维护等特点，与传统的继电器相比PLC解决方案更可行。三菱PLC中的功能块包括基本功能块和特殊功能块两部分。基本功能块主要实现与、或、非、与非、异或等基本的数字逻辑功能,特殊功能块可以实现延时接通、延时断开、锁定继电器、等继电器逻辑控制功能。下图为PLC的内部功能图。图4—1PLC内部功能图4.2软件介绍ＦＸ2Ｎ系列的PＬC可编程控制器需要使用英文名叫ＧXDeｖｅlｏｐｅr这款软件进行编程.GXＤevｅｌｏper编程软件是三菱公司设计开发的，此款软件专门为ＦX系列的小型PLＣ所用。此软件功能性特别强，其主要功能是为广大用户设计开发程序的一个工具,除了是一款工具，也可随时监控监测所编程序的执行状态。基于生成编程者所写的程序,此款软件提供了统一的标准的编程语言：语句表（SＴＬ)、梯形图(LAD）、顺序功能流程图（SFC)、功能块图（FＢD)。4．3编程软件基本组成GＸDｅvｅloｐｅr编程软件包括以下几个部分：程序块：由可执行的代码和注释组成，可执行的代码由主程序、可选子程序和中断程序组成。数据块：由数据（变量存储器的初始值)和注释组成.系统块：用来设置系统的参数，例如存储器的断电保持范围、PLC的输出状态、模拟量与数字量输入滤波值等。符号表:允许程序员用符号来代替存储器的地址，符号地址便于记忆，使程序更容易理解状态表:用来观察程序执行时指定的内部变量的状态，状态表并不下载到PLＣ，仅仅是监控用户程序运行情况的一种工具。4.4输入梯形图输入梯形图有两种方法,一是利用工具条中的快捷键输入.另一种是直接用键盘输入如Ｆ5，F6，Ｆ7，F8,F9，F１0。下面以一段简单的程序为例说明这两种输入方法。下面解释一下工具条中各按钮的功能，Ｆ5—输入常开触点，F６-输入常闭触点，ＳF5—输入并联常开触点,ＳF6—输入并联常闭触点,F７—输入线圈，Ｆ８—输入功能指令，F9—输入直线,ＳF9—输入竖线,CＦ9—横线删除，CF１0—竖线删除，SF７—上升沿脉冲,SF8-下降沿脉冲,aF7-并联上升沿脉冲,ａＦ8—并联下降沿脉冲，cａF１０—运算结果取反,F1０—划线输入，aＦ9-划线删除。另一种键盘输入，如果键盘使用熟练，直接从键盘输入则更方便，效力更高。不用点击工具栏中的按钮。用键盘输入时，可以不管程序中各触点的连接关系，常开触点用ＬＤ,常闭触点用LＤI,线圈用OUT,功能指令直接输入助记符和操作数。但要注意助记符和操作数之间用空格隔开。对于出现分支、自锁等关系的可以直接用竖线去补上。通过一定的练习和摸索，就能熟练地掌握程序输入的方法。

4。5梯形图编辑我们在输入梯形图的同时,经常要对梯形进行一些编辑,如插入、删除等一系列操作。

（1）、修改、添加和删除触点。

修改:需要把光标移到需要修改的地方,然后重新输入，按回车键；之后新的触点则代替了原来的触点。另一种办法把光标移到触点上，然后双击，会出现一个对话框，然后在此处输入新触点的标号，Enteｒ,即可。添加：把光标移到需要修改的地方，然后重新输入新的触点，回车键即可。

删除：把光标点在需要删除的地方，再按“Ｄeｌｅtｅ”删除键,此触点就被删了，再点击直线,回车键。这样直线就覆盖先有的触点。

(2）、行插入和行删除。

在编程的时候，我们会遇到需要行插入和行删除这些操作，操作方法如下：

行插入:光标移到需要插入行的那个对应处，点击“编辑(E）"在弹出的下拉菜单里选择“行插入(N）”,此时光标处就会出现一个空行，进而可以输入一行程序;以此类推，插入行。

行删除：光标移到所要删除行的地方,点击“编辑(E)"在下拉菜单里选择“行删除（Ｅ）”，就可以删除行了；以此类推继续删除。但是请注意,“END”行是删除不了。4。６PLC梯形图编程语言的介绍梯形PLC语言是目前使用最广泛的，最受电气技术员喜爱的编程语言。其原因是,因为具有类似传统的继电器控制电路图梯子;用继电器控制的设计思路梯形图基本一致；梯子容易地从电气控制电路转换。PＬＣ梯形图各种常见的编程语言,虽然PLC在指令中使用其他符号的厂商并不一致，但梯子的设计和编程的基本相同。用梯形图编程,你必须先确定所使用的编程设备数量，PLC是通过操作元件的数量区分。我们使用FX２N型PLＣ的模型,它的输入信号和对应于控制对象始终输入点的数量，所述控制回路的输出点的数目为一个相应的输出（如果模拟，模拟也路数和实际等效）,所以分配I/Ｏ的实际投入的PLC,点分给实际的I/O电路,逻辑或控制点在编程过程中建立的关系，按照“一步到坐”的接线点连线。4。７梯形图的编程规则（1)每个继电器线圈和其接触的两个具有相同的号码，没有限制使用的接触每个元素的数量.(2）每个梯形图从左边开始，连接到最右侧的线圈（右侧线圈是不允许有接触点)。（3)输出线圈不能直接连接到总线的左侧.(４）一个方案中,应避免使用两次的线圈,所谓的双线圈输出，这很容易导致误操作的数相同.（5）梯形图没有真正的电流流动，以便利的因果PＬＣ扫描循环的理论和逻辑分析,假定“当前”在梯形流，“当前”只能是在阶梯流动沿一个方向-即,从左至右，变化的电平只能是从上而下。４。8常见梯形图的设计方法(１）根据继电器电路图设计梯形图

当继电器制系统改用用PLC,原来的继电器控制系统通过使用和试验期长已显示，完成的系统需求的控制功能,并且中继电路和梯子上表示和分析方法有许多相似之处。因此根据中继电路设计阶梯，大约到继电器电路“转换”到具有外部硬件的ＰＬC接线图和阶梯的相同的功能。（2）经验法设计梯形图

经验设计是在一些经典电路的基础上，根据控制对象的控制系统的具体要求，不断修改和完善的阶梯，所述阶梯设计相对简单的控制系统。通常需要反复调试和修改的阶梯，增加冲击或中间编程元素,最后得到一个满意的结果。此法可没有一般的规律可循，具有极大的诱惑性和随机性,体验最后的结果是不是唯一的,所用的时间设计,有很大的关系的设计质量，一般用于相对简单的阶梯设计（3)顺序控制法的设计梯形图

顺序控制是按照生产过程的一个预定顺序设计，各个输入信号的作用下，按顺序和时间的内部状态，在生产过程中,自动执行各致动器的有序操作。此次设计我是运用的顺序控制法设计的梯形图，这样是最简单方便的程序控制方５电路的设计5。１主回路电路图根据以上的课题讨论，我们画出完整的PLC控制电路图，如图所示:图5－1主电路电路图5.2输入输出分配图下图给出三菱PLC的输入输出端口分配情况,其中输入点为+24Ｖ直流电源，输出为交流220V。图５-2输入输出分配图

６三菱PLＣ程序设计6.1输入输出分配图尽管梯形图与继电器电路图在结构形式、元件符号及逻辑控制功能等方面相类似,但它们又有许多不同之处,梯形图具有自己的编程规则。（1)每一逻辑行总是起于左母线,然后是触点的连接，最后终止于线圈或右母线（右母线可以不画出)。（２）梯形图中的触点可以任意串联或并联，但继电器线圈只能并联而不能串联.(3)触点的使用次数不受限制，中间继电器和输入触电可以随意使用，没有固定次数的限制。（4)一般情况下，在梯形图中同一线圈只能出现一次。如果在程序中，同一线圈使用了两次或多次,称为“双线圈输出”。对于“双线圈输出”，有些PLC将其视为语法错误，绝对不允许；有些PLC则将前面的输出视为无效,只有最后一次输出有效;对应三菱ＰLＣ，在含有步进指令的梯形图中允许双线圈输出。(5）有几个串联电路相并联时，应将串联触点多的回路放在上方。在有几个并联电路相串联时，应将并联触点多的回路放在左方，这样所编制的程序简洁明了，语句较少。另外，在设计梯形图时输入继电器的触点状态最好按输入设备全部为常开进行设计更为合适，不易出错。建议用户尽可能用输入设备的常开触点与PLC输入端连接,如果某些信号只能用常闭输入,可先按输入设备为常开来设计，然后将梯形图中对应的输入继电器触点取反（常开改成常闭、常闭改成常开）。6。２PLC编程常见的错误分析(1)输入/输出继电器、内部辅助继电器、定时器、计数器等器件的触点可以多次重复使用,无需复杂的程序结构来减少触点的使用次数.（2)梯形图每一行都是从左母线开始，线圈终止于右母线。触点不能放在线圈的右边。(３)除步进程序外,任何线圈、定时器、计数器、高级指令等不能直接与左母线相连。（4）在程序中，不允许同一编号的线圈两次输出(双线圈输出)。（５)不允许出现桥式电路.(6)程序的编写顺序应按自上而下、从左至右的方式编写.为了减少程序的执行步数，程序应为左大右小，上大下小。（７）输入设备尽可能用常开触点在传统继电器-接触器控制图和PLC典型控制电路的基础上,依据积累的经验进行翻译、修改和完善,得到最终的控制程序.下面,根据设计的要求,同时根据PＬC编写程序的要求,我们写出PLＣ的梯形图,然后根据设计要求进行改进。7调试与仿真7．1梯形图的调试调试时，首先按控制系统PＬC接线图完成硬件接线，并仔细检查接线是否有误，特别要注意接线时不能出现短路、断路及反接等情况,否则会造成硬件损坏及人身意外.开始程序调试:首先将PLＣ控制程序写入到PLＣ机器中,再选择监控状态,使PLC处于“ＲUN"状态，然后按启动按钮，观察输出指示灯和数码管是否按预计效果闪灭，并通过监控状态观察程序的运行过程及输入输出信号、内部描述实际出现的问题及解决方案。对照设计控制要求，逐一检验设计功能是否能有效的实现，并对程序进行改进和完善.启动按钮X2动作后,我们这里用PＬC的脉冲信号，主电机M５开始转动，路灯亮，同时邮件的脉冲数归零。停止按钮X1动作后,所有中间继电器都归零，计数器也归零，为了测试的方便,我们使用普通的计数器，高速计数器我们使用Ｃ251，对应的输入为X0，完成设计的要求，下图为启动和停止程序图:图7—1启动和停止图邮件检查光电Ｘ3动作后，电机也启动，这样就输出有邮件中间继电器M50，防止工作继电器M４5到M49都归零,下图为程序图：图7—2有邮件工作运输邮件电机启动后，有邮件输入继电器Ｍ５0动作,识别码没有问题，计数器根据Ｘ0的脉冲数开始动作；M800０为状态继电器，当ＰＬＣ上电后,我们把C2的值转移到中间存储器Ｄ0中；当拨码输入到PLC对于的值为Ｘ6／X4有输入的时候，红灯亮中间继电器M２０动作,绿灯亮中间继电器复位，完成有邮件的转换，程序图如下图所示:图7—３有邮件输入红灯亮中间继电器M2０有输出，计数器Ｃ2有输出，主电机立刻停止,红灯延时灭中间继电器M５9有输出,计时器T５开始计时，延时3秒之后,电机停止工作，绿灯亮，程序复位，程序图如下图所示：图7—４分拣动作当编码输入有问题的时候，光电开关Ｘ3检查到邮件到达后，中间继电器M50工作，状态继电器M80１２动作0。5秒，停止０．５秒，中间继电器Ｍ９8开始有输出，输出信号是闪烁的信号,完成指示灯的闪烁输出，于此同时，识别码错误中间继电器Ｍ100动作，电机工作继电器Ｍ5复位，电机停止工作，程序如下图所示:图７－5输入代码错误上面是物流分拣的程序简单分析，下面是我用电脑在三菱GX-Ｄｅvelopｅr进行的仿真。首先程序写完后，要进行程序检查，检查无误之后才能写入ＰLC中，然后进行模拟，下图为PＬC程序完成后,程序检测无误，能够进行模拟.按下按钮X2之后,电机工作中间继电器M５动作,绿灯亮中间继电器Ｍ８2动作,指示灯有输出，程序仿真如下图所示：图7－６开始程序仿真当我们没有输出代码的时候，代码显示输入错误，有邮件光电动作之后，错误代码中间继电器Ｍ9８开始闪烁输出,主电机停止工作,中间继电