钮扣自动分拣机电气控制系统的设计
摘 要
该文介绍的是钮扣自动分拣机电气控制系统的设计方案。本次设计选用三菱公司的FX2N系列小型PLC为技术核心，外围选择了温控仪表、光电开关等控制器件，并编制了相应的应用软件。本设计报告简单介绍了PLC可编程控制器系统的开发及各部分器件的原理，着重介绍软硬件的设计方法、思路以及调试方法，同时系统地论证了整个设计方案及所设计软、硬件部分的可实施性等。
关键词: 可编程控制器、光电开关、温控仪表
Button automatic sorting machine
Abstract
We introduce the design scheme of the control system to automatic DZ-1 machine which can distinguish buttons from other things in this article. We take the small Mitsubishi Corporation's FX2N-series PLC as its technical core, take the controller such as the the temperature controllers and light-electric switches as the auxiliary periphery parts, and design the its application software. This design report introduces simply the design of the PLC programmable controller system and the principle of components in the various parts. The software and hardware design method as well as the debugging methods is introduced emphatically. At the same time we demonstrate the feasibility about the entire design project and its software and hardware design parts and so on by the numbers.
Key Words: PLC；Light-electric Switch；Temperature controller
目 录
摘 要 1
前 言 3
第一章 绪论 4
1.钮扣自动分拣机电气控制系统的设计背景及意义 4
2. 钮扣自动分拣机电气控制系统的特点 5
3. 钮扣自动分拣机电气控制系统研究内容 5
第二章 钮扣自动分拣机电气控制系统的总体设计 7
1.钮扣自动分拣机电气控制系统总体设计方案 7
1.1设计的主要技术指标为： 7
1.2 钮扣自动分拣机电气控制系统设计基本思路 7
1.3 PLC可编程控制系统的开发 7
1.4 外围电路硬件设计方案 8
1.5 确定总体设计方案 8
第三章 钮扣自动分拣机电气控制系统的硬件设计 9
1 温控器与计数器 9
2 光电传感器 9
3 PLC输入输出地址分配表： 9
4 PLC接口图 11
第四章 钮扣自动分拣机电气控制系统的电路设计 12
1 主电路设计 12
2 二次电路设计 12
第五章 钮扣自动分拣机电气控制系统软件设计 14
1 预处理程序设计 14
2 PLC控制系统顺控转移图 16
3 PLC梯形图设计 20
3 PLC程序指令表 25
第六章 钮扣自动分拣机电气控制系统调试 26
1 硬件调试介绍 26
2 硬件电路接线调试 26
3 软件调试介绍 26
4 软件调试的主要方法 26
5 软件调试实例及问题分析 27
第七章 钮扣自动分拣机电气控制系统设计总结与展望 30
小结与致辞 31
参考文献 32
附录一 PLC程序指令表 33
前 言
近几年来，随着科学技术迅猛发展，可编程控制器以其可靠性极高、能经受恶劣环境的考验、使用极其方便的巨大优越性，迅速占领工业自控领域，成为工业自动控制的首选产品，与机器人、CAD/CAM并称为工业生产自动化的三大支柱。
可编程控制器又称PLC，广泛用于大、中、小型工业工厂的生产自动化控制，三菱FX2N系列的PLC体积较小、功能齐全、有多种模块、性能价格比极高，为许多工厂所采纳，在国外也占有重要地位。
本次钮扣自动分拣机电气系统的设计以FX2N的PLC为技术核心，外围选择了温控仪表、光电开关等硬件电路，其余部分均由作者在老师的指导下独立完成。
本次设计完成了系统的硬件设计、软件设计与模拟调试。
一、选题简介、意义:
由于毕业设计的需要，经过从图书馆、网络中搜集的资料，现开始对钮扣自动分拣机电气控制系统进行研制（假设机械部分设计部分已完成）。
由于PLC拥有速度快、体积小、高可靠以及设计方便灵活等诸多优点，所以我选用了PLC作为本次设计的核心元件。这次设计是对我大学三年来所学知识的综合考察，也考验了我的设计能力。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
（1）主要研究的内容：
选用PLC作为核心，外围利用一些接触器、数字仪表、按钮、温控器、传感器等元件，实现生产线的自动化控制。
包括：
1、分析动作过程与工艺要求，画出气缸的动作顺序图。
2、确定传感器与控制器件。
3、硬件设计。
4、软件设计。
5、系统调试：写出机器的简单操作与调试要求。
6、改进意见与设计体会。
（2）主要研究方法（步骤）：
1、利用PLC作为核心元件，完成自动分拣机总体控制。
2、选用温控器完成横纵封刀的温度调节控制，利用分体式带断电保持功能的计数器完成产品的计数显示，运用光电传感器配合机械装置进行料满检测。
3、采用直流电磁阀完成包装的相关动作顺序。
4、运用电脑与三菱FX2N型PLC，配合电工综合实验台进行电气系统的模拟调试。
主要技术指标：
1、分拣机共分三路同时工作，每路分拣速度为200—350颗/分，分拣速度可调（调整振动料斗），分拣到规定个数后自动完成包装，并对包装数量计数。
2、三路可以同时自动工作，也可以单独手动调整。
3、封口包装时由两个电热刀（纵封刀与横封刀）自动配合完成，封口温度要求在0—200℃范围内自动恒温。
4、每路的纵封刀动作时间可以手动调整。
5、每路要求有自动计数装置，可以清零及设定预置值，预置值到相应的一路自动暂停工作。
6、必要的工作指示。
7、必要的保护功能。
三、设计（论文）体系、结构（大纲）
1.总体设计方案
1.1 设计基本要求
1.2 设计基本思路
1.3 PLC可编程控制器系统的开发
1.4 外围电路硬件设计方案
1.5 确定总体设计方案
2.硬件设计
2.1 温控器与计数器
2.2 光电传感器
2.3 PLC输入/输出地址分配
2.4 PLC接口图
2.5 主电路设计
2.6 二次电路设计
3.软件设计
3.1 预处理程序设计
3.2 PLC控制系统顺控转移图
3.3 PLC梯形图设计
3.4 PLC程序指令表
4.系统调试
4.1 硬件调试介绍
4.2 硬件电路接线调试
4.3 设计调试介绍
4.4 软件调试的主要方法
4.5 软件调试实例及问题分析
5.设计总结展望
6.结束语
主要参考文献
附录一 PLC程序指令表
参考文献
1.汪晓平.PLC可编程控制器系统开发实例导航.北京：人民邮电出版社，2005.
2.许寥 .电气控制与PLC应用.北京. 机械工业出版社.2005.
3.钟肇新 范建东.可编程控制器原理及应用.广州. 华南理工大学出版社.2004.
4.瞿大中主编.可编程控制器应用与实验：华中科技大学出版社,2001.
5.宋君烈主编.可编程控制器实验教程：东北大学出版社,2003.
6.杨长能主编.可编程控制器基础及应用:重庆大学出版社,1992.
7.汪晓平主编.可编程控制器系统开发实例导航:人民邮电出版社,2004.
