摘要可编程序控制器(PLC)是一种新型的通用的自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,是功能加强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。
PLC的应用领域已经拓宽到了各个领域,PLC的发展历程在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。
在传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
PLC最基本最广泛的用于开关量的逻辑控制,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制,顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。
如注塑机,印刷机,订书机,组合自动物料分拣机,磨床,包装等。
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁,石油,化工,电力,建材,机械制造,汽车,轻纺,交通运输,环保及文化娱乐等各个行业,使用广泛。
如今伴随着信息时代的到来,人们的生活水平日益提高,方便、快捷、自动、智能成为时代的主题,在现代家庭生活环境中,居家环境早已不仅仅局限在物理空间上,人们更为关注的是一个安全、方便、舒适的环境,自动化的电子产品自然成为人们追求的目标。
本设计将以PLC为核心设计了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案,在保留了原始物料分拣机的基本功能的同时又增加了一系列的实用功能并简化其电路结构,其将以控制方便,灵活,只要改变输入PLC的控制程序,便可改变分拣机的顺序,从而来达到控制灵活,一机多用的目的,实现工业的智能化。
关键字:PLC;自动物料分拣机;系统结构图absraoteWith development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something,aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy toreasonablepneumatiatcompressedneceengththdirectionprocedurework.The inver ted pendulum is a typical high order system, with multi variable, non-linear, str ong-coupling, fleet and absolutely instable. It is representative as an ideal model to prove new control theory and techniques. During the control process, pendulu m can effectively reflect many key problems such as equanimity, robust, follow-u p and track, therefore.This paper studies a control method of double inverted pen dulum .First of all, the mathematical model of the double inverted pendulum is esta blished, then make a control design to double inverted pendulum on the mathema tical model, and determine the system performance index weightmatrix , by usin g genetic algorithm in order to attain the system state feedback control matrix. Fi nally, the simulation of the system is made by . After several test matrix value th e results are not satisfactory response, then we optimize matrix by using Genetic Algorithm. Simulation results show: The system response can meet the design re quirements effectively after Genetic Algorithm optimization. Small twisted paper broken machine for ordinarhome, not only can be used for minced meat. the system state feedback control matrix.Key word: PLC;cylinder;pneumatic loop;system strucer目录1概述 (1)1.1 物料分拣装置的发展历史 (1)1.2 物料分拣装置的发展意义 (2)1.3 物料分拣装置在机械中的应用 (3)1.3.1国内的应用 (6)1.3.2国外的应用 (8)1.4物料分拣装置的发展趋势 (12)2基于PLC物料分拣装置结构设计 (15)2.1 物料分拣装置概述 (15)2.2 系统的技术指标 (15)2.3 系统的设计要求 (15)3基于PLC物料分拣装置控制系统硬件设计 ...................... 1错误!未定义书签。
3.1控制系统设计 (18)3.1.1 电机及减速器的选型计算 (18)3.2确定i/o点数 (15)3.3 PLC的选择 (15)4自动物料分拣机PLC控制系统软件的设计 (30)4.1 PLC简介 (19)4.1.1 PLC的定义 (20)4.1.2 PLC的用途 (23)4.2 控制系统程序的设计 (24)4.3.1 急停 (24)4.3.2 计数器复位 (24)4.3.3 正常停止 (24)4.3.4 供料电机控制 (24)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)1概述1.1物料分拣装置的发展历史工业机器人一般可理解为:在工业自动化应用领域中的一种自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机(固定式的或是移动式的),用于搬运材料、工件、操持工具或检测装置,完成各种作业。
近年来随着工业自动化的发展物料分拣装置逐渐成为一门新兴的学科,并得到了较快的发展。
物料分拣装置广泛地应用于锻压、冲压、锻造、焊接、装配、机加、喷漆、热处理等各个行业。
特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中,物料分拣装置由于其显著的优点而受到特别重视上料物料分拣装置是典型的机电一体可自动地为机床抓取工件,取代操作人员频繁取料,降低劳动强度,提高工作效率。
本课题所涉及的上下料物料分拣装置自1999 年投入运行, 工作安全可靠, 效果良好, 可用做自动上料设备和生产线上的自动抓取设备。
1.2物料分拣装置的发展意义物料分拣装置的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识:其一它分地代替人工操作;其二、它能按照生产工艺的要求,遵循的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸;其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配。
从而大大地改善工人的劳动条件,显著地提高劳动生产率,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因而,受到各先进工业国家的重视,投入大量的人力物力加以研究和应用。
近年来随着工业自动化的发展物料分拣装置逐渐成为一门新兴的学科,并得到了较快的发展。
物料分拣装置广泛地应用于锻压、冲压、锻造、焊接、装配、机加、喷漆、热处理等各个行业。
特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中,物料分拣装置由于其显著的优点而受到特别重视。
机床上料物料分拣装置是典型的机电一体化设备,它可自动地为机床抓取工件,取代操作人员频繁取料,降低劳动强度,提高工作效率。
总之,物料分拣装置是提高劳动生产率,改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段,国内外都很重视它的应用和发展。
1.3 物料分拣装置在机械中的应用1.3.1 国内应用国内在金属切削加工中,用物料分拣装置来完成刀具的自动更换。
如北京第二机床厂,北京扬州市职业大学机械工程学院第八机床厂,上海第二机床厂,上海第八机床厂,宁夏大河机床厂等单位研制的自动换机床,均用物料分拣装置自动更换刀具。
在生产自动线上,用物料分拣装置完成的传递和上下料,如:沈阳水泵厂深井泵体加工自动线,无锡柴油机厂和甘肃汽车齿轮厂的齿胚的加工自动线都采用了物料分拣装置。
大连工矿车辆厂的800Kg侧架的加工,采用物料分拣装置抓取、传递和安放并与一些机床组合成侧架切削加工自动线,提高效率10倍。
1.3.2 国外应用美国制造155毫米的钢弹体洛克福特军械厂,从胚料加工开始到加工毕直包装都自动进行,不用人手去接触,达到全自动生产。
工业物料分拣装置还能用来代替人工进行打磨、抛光、去毛刺和清理切屑等工作。
例如,瑞典一家工厂打磨和抛光锈钢子弯头时,采用ASEA机械手,提高加工效率30%以上,不伤害工人。
又如:瑞典沃尔沃公司在物料分拣装置上装了三个环形磨轮装置,用来对传动箱外表面去毛刺,比手工方法节省工时50%。
1.4物料分拣装置的发展趋势国内应加强物料分拣装置基础性能的实验以及基础理论研究,克服和解决制造技术及其它存在的问题。
提高物料分拣装置运动速度。
尤其是应用于冲压行业中的物料分拣装置,以适应提高生产率和符合生产节拍的需要。
要研究解决物料分拣装置的运动速度和缓冲、定位技术。