工件自动识别与检测实验装置控制单元的设计与开发【电气类】【6张CAD图纸】【独家】

工件自动识别与检测实验装置控制单元的设计与开发

44页 9064字数+说明书+开题报告+任务书+6张CAD图纸

中期检查表.doc

任务书.doc

功能反馈示意图.dwg

工件自动识别与检测实验装置控制单元的设计与开发开题报告.doc

工件自动识别与检测实验装置控制单元的设计与开发论文.doc

控制系统流程图.dwg

检测单元结构示意图.dwg

气动原理图.dwg

答辩记录表.doc

系统控制程序.doc

系统测试大纲.doc

结构反馈示意图.dwg

输入I-O地址表.doc

输入IO地址表.dwg

输出IO地址表.dwg

目  录

摘   要i

Abstractii

第一章  引  言- 1 -

第二章  自动识别与检测装置结构及总体设计- 3 -

2.1 平台简介- 3 -

2.2 检测单元的功能简介- 3 -

2.2 驱动系统简介- 5 -

2.3待识别工件简介- 5 -

2.4 功能的实现- 6 -

2.4.1 识别单元- 6 -

2.4.2 测量单元- 7 -

2.4.3 升降单元- 7 -

2.4.4 滑槽单元- 7 -

2.4.5 CP阀组- 7 -

2.5  系统的控制要求- 7 -

第三章 控制系统的设计- 9 -

3.1系统反馈设计- 9 -

3.2 确定I/ O接口数目- 10 -

3.3 PLC 的选择- 10 -

3.4 PLC的输入输出端口分配- 10 -

3.5 检测元件与执行装置的选择- 11 -

3.6 模电转换的实现- 14 -

第四章 程序开发- 16 -

4.1 编程软件的简介- 16 -

4.2 控制系统程序设计- 16 -

第五章 系统的调试- 19 -

5.1传感器的调试- 19 -

5.2程序的调试- 19 -

5.2.1  状态图表监控- 19 -

5.2.2  模拟运行下的编辑- 21 -

第六章  总结展望- 22 -

参 考 文 献- 23 -

致  谢- 24 -

附  录- 25 -

附录1：  输出I/O地址表- 25 -

附录2：  输入I/O地址表- 25 -

附录3：  系统控制程序- 26 -

摘   要

PLC控制是目前工业上最常用的自动化控制方法，由于其控制方便，能够承受恶劣的环境。PLC将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,是专门为工业控制而设计的，具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性强、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,因此在工业上的应用越来越广泛。    本文主要讲述自动识别与检测单元基于PLC的控制的实现。以PLC 为主控制器，结合气动装置、传感器、位置控制等技术实现成本低、效率高的材料自动检测装置的设计。该系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点，系统具有良好的柔性仅需很小改动即可满足不同检测目的的需要。

关键词：PLC，自动识别，控制系统，传感器

机电一体化这一概念的内涵在国内外学术界还没有一个完全统一的表述。一般认为，机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。这里面包含了三重含义：首先，机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科。其次，机电一体化是一个发展中的概念，早期的机电一体化就像其字面所表述的那样，主要强调机械与电子的结合，即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。随着机电一体化技术的发展，以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术（即所谓的“3C”技术：Computer、Communication和 Control Technology）“渗透”到机械技术中，丰富了机电一体化的含义，现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合，还包括光（光学）机电一体化、机电气（气压）一体化、机电液（液压）一体化、机电仪（仪器仪表）一体化等；最后，机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想，强调各种技术在机电产品中的相互协调，以达到系统总体最优。换句话说，机电一体化是多种技术学科有机结合的产物，而不是它们的简单叠加。总的看来机电一体化技术是从系统工程的观点出发，将机械、电子和信息等有关技术有机结合起来，以实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术主要包括技术原理和使机电一体化产品（或系统）得以实现、使用和发展的技术。当前机电一体化依据控制器的不同大致可分为：单片机系统、嵌入式系统、PLC系统等。

　　　PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC已经广泛应用于钢铁、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，它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点。故PLC系统相对其他系统应用较为广泛。

　　　本文研究的基于 PLC 技术的材料自动检测装置是一种典型的机电一体化系统。随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，各个行业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，尤其对涉及识别与检测的企业而言更为迫切。这类企业长时间以来一直采用人工检测的方法，致使生产效率低，生产成本高，竞争能力差，故完成材料的自动检测系统改造必将成为这类企业的最终选择。针对上述问题设计的基于 PLC 技术的材料自动检测装置，在自动识别与检测过程中取得了较好的控制效果，且该系统在实践也被证实是经济可行的。本文主要介绍了PLC控制系统的硬件和软件设计，以及一些调试方法。　　 由于的实际对象往往都是工件尺寸这样的模拟量，而PLC的CPU只能处理数字量，故需将模拟信号转化为数字信号。将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称A/D转换器或ADC,Analog to Digital Converter），其功能由模拟量输出模块实现。具体实现步骤如下：

（1）将电阻式传感器与位置指示器一起构成了测量工件高度尺寸的传感系统，由电阻式传感器将测量杆的位置位移量转变为电位器电阻值的变化，再经位置指示器转化0-10V的直流电压信号输出。输出的电压值与测量杆位移量之间成正比例关系，实现了工程量的转换。

（2）将电阻式传感器输出电压输入模拟量输入模块经A/D转换后的二进制数值存储在AIW0，延时后将稳定的数值由AIW0存入VW0。.模拟量输入数据字格式有单极性数据格式和双数据格式两种。电阻式传感器输出为直流电压故本系统采用单极性数据格式输入方式。模拟量到数字量转换器(ADC)的12位读数，其数据格式是左端对齐的。最高有效位是符号位：0表示是正值数据字，对单极性格式，3个连续的0使得ADC计数数值每变化1个单位则数据字的变化是以8为单位变化的。对双极性格式，4个连续的0使得ADC计数数值每变化1个单位，则数据字的变