捆扎機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制作

桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙PAGEPAGE52目錄300591.1可編程控制器在捆扎機(jī)中的應(yīng)用概述 4941.2捆扎機(jī)的發(fā)展歷史 4284592.1三菱FX2N系列可編程控制器性能特點(diǎn) 648632.2梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法簡(jiǎn)介 6248092.3順序控制設(shè)計(jì)法簡(jiǎn)介 8173222.4兩種設(shè)計(jì)法的本質(zhì) 930402.5STL指令的編程方式簡(jiǎn)介 989013.1PLC的基本結(jié)構(gòu) 1132493.2PLC各部分介紹 11105503.3基本指令 12291773.4PLC的工作原理 13299903.4.1PLC編程方式 13271193.4.2主要技術(shù)性能 13280914.1PLC選型的方法 14190464.1.1機(jī)型選擇的原則 14250614.1.2PLC容量選擇 14188994.1.3I/O模塊的選擇 1586914.1.4確定I/O點(diǎn)及選擇PLC 16226024.2A/D模塊選型 17281164.3電機(jī)選型 19259734.4繼電器選型 19286724.5接觸器選型 20280394.6行程開(kāi)關(guān)選型 2123504.7電纜線(xiàn)選型 22303294.8傳感器的選型 22165165.1捆扎機(jī)工作原理 24218345.2設(shè)計(jì)的基本思路 2528535.3液壓系統(tǒng) 25136305.4捆扎機(jī)的基本動(dòng)作和運(yùn)行控制方式 2570105.5松緊調(diào)節(jié)和燙頭自動(dòng)控制 2695635.6計(jì)數(shù)器 27218115.7保護(hù)系統(tǒng) 2850095.8向PLC中輸入程序的過(guò)程 28引言在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，工業(yè)正在向著全自動(dòng)化這一目標(biāo)前進(jìn)。自動(dòng)控制在產(chǎn)品捆扎這一方面運(yùn)用得越來(lái)越多，也越來(lái)越重要。尤其在紙箱包裝這一行業(yè)。我國(guó)的自動(dòng)捆扎機(jī)從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始發(fā)展，最初在書(shū)籍、報(bào)刊發(fā)行部門(mén)獲得推廣，近年來(lái)發(fā)展異常迅速，已廣泛應(yīng)用于輕工、食品、外貿(mào)、百貨印刷刷、醫(yī)藥、化工、郵電、紡織等行業(yè)。目前某些生產(chǎn)捆扎機(jī)的廠家通過(guò)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的特點(diǎn)，在標(biāo)準(zhǔn)水平、設(shè)計(jì)制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量方面都有了較大的改善，比如永創(chuàng)機(jī)械的全自動(dòng)無(wú)人化捆扎機(jī)，在質(zhì)量上達(dá)到國(guó)外同類(lèi)設(shè)備的先進(jìn)水平，可自動(dòng)定位、捆扎、轉(zhuǎn)位，以進(jìn)行十字型、井字型等花樣捆扎，采用微機(jī)控制，已實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作的自動(dòng)捆扎生產(chǎn)線(xiàn)。捆扎機(jī)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)在向全自動(dòng)化、高級(jí)化和多樣化等方面伸。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)研究的是基于PLC的捆扎機(jī)控制系統(tǒng)，采用了日本三菱公司的FX2N系列當(dāng)中的FX2N-64MR型號(hào)可編程控制器，由于捆扎機(jī)的工作原理也屬于機(jī)床設(shè)備，所以涉及到很多的動(dòng)作，本設(shè)計(jì)中的打包機(jī)程序的編制設(shè)計(jì)采用了順序控制設(shè)計(jì)法和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，順序控制設(shè)計(jì)法中采用步進(jìn)梯形指令（StepLadderInstruction）STL的編程方法，使得程序簡(jiǎn)潔且能方便的是維護(hù)人員讀懂程序，同時(shí)用到了FX系列可編程控制器的狀態(tài)初始化指令I(lǐng)ST(InitialState),更簡(jiǎn)化了程序的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1緒論1.1可編程控制器在捆扎機(jī)中的應(yīng)用概述近幾年來(lái)可編程控制器(PLC)技術(shù)的普遍應(yīng)用為各種智能型儀器儀表提供了可靠的技術(shù)基礎(chǔ),在捆扎機(jī)控制系統(tǒng)方面的應(yīng)用,提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。與單片機(jī)相比,可編程控制器應(yīng)用廣泛,使捆扎機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)更加簡(jiǎn)單、使用更可靠、維護(hù)更簡(jiǎn)便。大大的提高了經(jīng)濟(jì)效益。而且發(fā)展前景非常樂(lè)觀。舊機(jī)床電氣控制部分大多采用繼電器控制,這種控制方法中采用眾多的電器元件,邏輯布線(xiàn)復(fù)雜,故障率高,設(shè)備運(yùn)行可靠性差，且經(jīng)常發(fā)生故障。用PLC能有效地解決這些問(wèn)題。大大提高了打包機(jī)的精度、可靠性、靈活性和工作效率，為各種智能型儀表提供了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。從而降低了捆扎機(jī)的生產(chǎn)成本。在我國(guó)捆扎機(jī)的種類(lèi)很多,但大部分的捆扎機(jī)是由手工操作或是開(kāi)關(guān)型液壓控制系統(tǒng)完成,打包的勞動(dòng)強(qiáng)度大。所以自動(dòng)捆扎機(jī)的研究發(fā)展需要很迫切。對(duì)捆扎機(jī)控制系統(tǒng)的研究對(duì)提升我國(guó)包裝設(shè)備的自主創(chuàng)新、提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)工業(yè)化發(fā)展、提升產(chǎn)品質(zhì)量具有著重要的影響。1.2捆扎機(jī)的發(fā)展歷史國(guó)外生產(chǎn)捆扎機(jī)械的國(guó)家較多，有美國(guó)，日本，德國(guó)等。他們的產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)占有一定地位。60年代以來(lái)，新材料逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的包裝材料，特別是采用塑料包裝材料后，包裝機(jī)械發(fā)生重大變革。超級(jí)市場(chǎng)的興起，對(duì)商品的包裝提出了更新的要求。為保證商品輸送快捷安全，集裝箱應(yīng)運(yùn)而生，集裝箱體尺寸也逐漸實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，從而促使包裝機(jī)械進(jìn)一步完善和發(fā)展我國(guó)的捆扎機(jī)起步較晚，最先是書(shū)籍，報(bào)刊的發(fā)行部門(mén)先應(yīng)用起來(lái)。直到年代末、70年代初，我國(guó)的一些單位曾先后試制過(guò)紙袋捆扎機(jī)和塑料帶捆扎機(jī)，但由于機(jī)器可靠性差等原因而不能獲得推廣使用。到70年代中期，北京新華書(shū)店儲(chǔ)運(yùn)公司，郵電部郵政科學(xué)技術(shù)研究所等單位在參照國(guó)外捆扎機(jī)的基礎(chǔ)上，研制成功了SK型塑料帶機(jī)械式自動(dòng)捆扎機(jī)，開(kāi)始了我國(guó)的捆扎機(jī)生產(chǎn)。在此基礎(chǔ)上，郵電部郵政科學(xué)技術(shù)研究所于1976年研制成功了YK型塑料帶液壓式自捆扎機(jī)，這種中國(guó)首創(chuàng)的塑料帶捆扎機(jī)械獲得了1978年全國(guó)科學(xué)大會(huì)科技成果獎(jiǎng)。80年代后期，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，市場(chǎng)對(duì)包裝機(jī)械的需求日趨擴(kuò)大。在此間期，我國(guó)的一大批機(jī)床、通用機(jī)械、農(nóng)機(jī)行業(yè)的企業(yè)開(kāi)始轉(zhuǎn)產(chǎn)從事包裝機(jī)械的生產(chǎn)。我國(guó)捆扎機(jī)行業(yè)要想實(shí)行走出去戰(zhàn)略，就必須要建立國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)。掌握了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的主動(dòng)權(quán)就掌握了市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)，我國(guó)捆扎機(jī)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)狀在很大程度上阻礙了行業(yè)的發(fā)展，在國(guó)際貿(mào)易中不斷遭遇壁壘和挫傷。所以，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的建立亟需上路，而我國(guó)也在這方面不斷的探索和建設(shè)中。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化不僅是在捆扎機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化，更包括捆扎機(jī)生產(chǎn)材料的國(guó)際化。在國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)下，需要我們更新觀念，開(kāi)拓新局面和新市場(chǎng)，更好地走向國(guó)際化。2FX2N系列PLC性能、程序設(shè)計(jì)和編程方法介紹2.1三菱FX2N系列可編程控制器性能特點(diǎn)FX2N是FX系列中性能最好、速度最高的微型可編程控制器（PLC）。它最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程序執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各地不同的電源以及滿(mǎn)足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，可以為工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最好的靈活性和控制能力。它的基本指令執(zhí)行時(shí)間為0.08μ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了很多大型可編程程序控制器。用戶(hù)存儲(chǔ)器容量可擴(kuò)展到16K步，最大可擴(kuò)展到256個(gè)I/O點(diǎn)，有多種模擬量輸入/輸出模塊、高速記數(shù)模塊、脈沖輸出模塊，以及特殊功能模塊和功能擴(kuò)展板，可實(shí)現(xiàn)模擬量控制、位置控制和聯(lián)網(wǎng)通信等功能。FX2N有3000多點(diǎn)輔助繼電器、1000點(diǎn)狀態(tài)、200多點(diǎn)定時(shí)器、200點(diǎn)16為加計(jì)數(shù)器、35點(diǎn)32位加/減計(jì)數(shù)器、8000多點(diǎn)16位數(shù)據(jù)寄存器、128點(diǎn)跳步指針、15點(diǎn)中斷指針，這些編程元件對(duì)于一般的系統(tǒng)都可滿(mǎn)足。FX2N有128種功能指令，具有中斷輸入處理、修改輸入濾波器時(shí)間常數(shù)、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)排序、PID運(yùn)算、開(kāi)平方、三角函數(shù)運(yùn)算、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、脈沖輸出、脈寬調(diào)制、BCD與BIN的相互轉(zhuǎn)換、串行數(shù)據(jù)傳送、校驗(yàn)碼、比較觸點(diǎn)等功能指令。FX2N內(nèi)裝時(shí)實(shí)鐘，有時(shí)鐘數(shù)據(jù)的比較、加減、讀出/寫(xiě)入指令。FX2N還有矩陣輸入、10鍵輸入、16鍵輸入、數(shù)字開(kāi)關(guān)、方向開(kāi)關(guān)、7段顯示器掃描顯示、示教定時(shí)器等方便指令。2.2梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法簡(jiǎn)介經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法也叫試湊法，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法需要設(shè)計(jì)者掌握大量的典型電路，在掌握這些典型電路的基礎(chǔ)上，充分理解實(shí)際的控制問(wèn)題，將實(shí)際控制問(wèn)題分解成典型控制電路，然后用典型電路或修改的典型電路進(jìn)行拼湊梯形圖。梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的步驟如下分解梯形圖程序輸入信號(hào)邏輯組合使用輔助元件和輔助觸點(diǎn)使用定時(shí)器和計(jì)數(shù)器使用功能指令畫(huà)互鎖條件畫(huà)保護(hù)條件圖2.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟流程圖但是用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)的梯形圖，存在著以下問(wèn)題：設(shè)計(jì)方法很難掌握，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)系統(tǒng)的梯形圖時(shí)，沒(méi)有一套固定的方法和步驟可以遵循，具有很大的隨意性和試探性，對(duì)于各種不同的控制系統(tǒng)，沒(méi)有一種統(tǒng)一的容易掌握的設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)的梯形圖時(shí)，要用大量的中間單元來(lái)完成記憶、聯(lián)鎖和互鎖等功能，由于需要考慮的各方面因素很多，它們往往又交織在一起，分析起來(lái)非常困難，并且很容易遺漏一些應(yīng)該考慮的問(wèn)題。修改某一局部電路時(shí)，很可能會(huì)改變整體的設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)的其他部分產(chǎn)生影響，因此梯形圖的修改也很麻煩。裝置交付使用后維修困難用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)的梯形圖往往非常復(fù)雜，對(duì)于其中某些復(fù)雜的邏輯關(guān)系，即使是一起設(shè)計(jì)的同行，分析起來(lái)都有點(diǎn)困難，更不用說(shuō)維修人員了，給可編程控制器控制系統(tǒng)的維修和改進(jìn)帶來(lái)了很大的麻煩。2.3順序控制設(shè)計(jì)法簡(jiǎn)介順序控制就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在每個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地進(jìn)行操作。順序控制設(shè)計(jì)法又稱(chēng)步進(jìn)控制設(shè)計(jì)法，它是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，很容易被初學(xué)者接受，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的工程師。也會(huì)提高設(shè)計(jì)的效率，程序的修改、調(diào)試和閱讀也很方便。順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱(chēng)為步（Step），并用編程元件（例如輔助繼電器M和狀態(tài)S）來(lái)代替各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化劃分的，在任何一步之內(nèi)，各輸出量的ON/OFF的狀態(tài)都不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的，步的這種劃分方法使代表每步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著極為簡(jiǎn)單的邏輯關(guān)系。使系統(tǒng)由當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)入下一狀態(tài)的信號(hào)稱(chēng)為轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件可能是外部的輸入信號(hào)，如指令開(kāi)關(guān)、按鈕、限位開(kāi)關(guān)的接通/斷開(kāi)等；也可能是可編程控制器內(nèi)部產(chǎn)生的輸入信號(hào)，如計(jì)數(shù)器、定時(shí)器常開(kāi)觸點(diǎn)的接通等，轉(zhuǎn)換條件還可能是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非邏輯組合。順序控制設(shè)計(jì)法用當(dāng)轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制各輸出繼電器。順序控制設(shè)計(jì)法的這種設(shè)計(jì)思想由來(lái)已久，在繼電器控制系統(tǒng)中，順序控制是用有觸點(diǎn)的步進(jìn)式選線(xiàn)器（或鼓形控制器）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但由于觸點(diǎn)的磨損和接觸不良，工作很不可靠。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的順序控制器主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，因?yàn)槠涔δ苡邢?，可靠性不高早已被淘汰?？删幊炭刂破鞯脑O(shè)計(jì)者們繼承了順序控制的思想，為順序控制程序的設(shè)計(jì)提供了大量通用的和專(zhuān)用的編程元件和指令，開(kāi)發(fā)了供設(shè)計(jì)順序控制程序用的順序功能圖語(yǔ)言，使這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法成為當(dāng)前梯形圖設(shè)計(jì)的主要方法。順序功能圖是設(shè)計(jì)順序控制程序的一種極為重要的圖形編程語(yǔ)言和工具。順序控制設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)基本步驟1.步的劃分步是根據(jù)PLC輸出量的狀態(tài)劃分的，只要系統(tǒng)的輸出量狀態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng)就從原來(lái)的步進(jìn)入新的步。在每一步內(nèi)PLC各輸出量狀態(tài)均保持不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。2.轉(zhuǎn)換條件的確定轉(zhuǎn)換條件是使系統(tǒng)從當(dāng)前步進(jìn)入下一步的條件。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換條件有按鈕、行程開(kāi)關(guān)、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)的動(dòng)作（通/斷）等。3.順序功能圖的繪制順序功能圖主要有以下幾種結(jié)構(gòu):單序列結(jié)構(gòu)選擇序列結(jié)構(gòu)并行序列結(jié)構(gòu)子步結(jié)構(gòu)4.梯形圖的繪制根據(jù)順序功能圖，采用某種編程方式設(shè)計(jì)出梯形圖。常用的設(shè)計(jì)方法有三種：起－保－停電路設(shè)計(jì)法以轉(zhuǎn)換為中心設(shè)計(jì)法步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)法2.4兩種設(shè)計(jì)法的本質(zhì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法實(shí)際是試圖用輸入信號(hào)X直接控制輸出信號(hào)Y，如果無(wú)法直接控制，或?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)記憶、聯(lián)鎖、互鎖等功能，只好被動(dòng)地增加一些輔助元件和輔助觸點(diǎn)。由于不同的系統(tǒng)的輸出量Y與輸入量X之間的關(guān)系各不相同，以及它們對(duì)聯(lián)鎖、互鎖的要求千變?nèi)f化，不可能找出一種簡(jiǎn)單通用的設(shè)計(jì)方法。順序控制設(shè)計(jì)法的則是用輸入量X控制代表各步的編程元件（如輔助繼電器M），再用它們控制輸出量Y。步是根據(jù)輸出量Y的狀態(tài)劃分的，M與Y之間具有很簡(jiǎn)單的“與”的邏輯關(guān)系，輸出電路的設(shè)計(jì)極為簡(jiǎn)單。任何復(fù)雜系統(tǒng)的代表步的輔助繼電器的控制電路，其設(shè)計(jì)方法都是相同的，而且很容易掌握，所以順序控制設(shè)計(jì)法具有簡(jiǎn)單、規(guī)范、通用的優(yōu)點(diǎn)。由于M是依次順序?yàn)镺N/OFF狀態(tài)的，實(shí)際上已經(jīng)基本解決了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法中的記憶、聯(lián)鎖等問(wèn)題。2.5STL指令的編程方式簡(jiǎn)介步進(jìn)梯形指令（StepLadderInstruction）簡(jiǎn)稱(chēng)為STL指令，F(xiàn)X系列可編程序控制器還有一條使STL指令復(fù)位的RET指令。利用這兩條指令，可以很方便地編制順序控制梯形圖程序。如果使用個(gè)人計(jì)算機(jī)用FX編程軟件，可以用符合IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)的順序功能圖（SFC）編程語(yǔ)言來(lái)編程，根據(jù)順序功能圖可以生成指令表程序，也可以將梯形圖或指令表轉(zhuǎn)換為順序功能圖。使用計(jì)算機(jī)用的FX編程軟件，還可以用順序功能圖來(lái)進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)視和自動(dòng)顯示運(yùn)行狀態(tài)，很容易查找到發(fā)生故障的地方。使用步進(jìn)梯形指令編制的程序簡(jiǎn)潔、清晰、明了。其中FX2N系列可編程控制器的狀態(tài)S0~S9用于初始步，S10~S19用于返回原點(diǎn)，S20~S499是通用狀態(tài)，S500~S899有斷電保持功能，S900~S999用于報(bào)警。用它們編制順序控制程序時(shí)，應(yīng)于步進(jìn)梯形指令一起使用。使用STL指令的狀態(tài)的常開(kāi)觸點(diǎn)稱(chēng)為STL觸點(diǎn)，STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊具有三個(gè)功能，即對(duì)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)處理、指令轉(zhuǎn)換條件和指定轉(zhuǎn)換目標(biāo)。STL觸點(diǎn)是與左側(cè)母線(xiàn)相連的常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)某一步為活動(dòng)步時(shí)，對(duì)應(yīng)的STL觸點(diǎn)接通，該步的負(fù)載被驅(qū)動(dòng)。當(dāng)該步后面的轉(zhuǎn)換條件滿(mǎn)足時(shí)，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，即后續(xù)步對(duì)應(yīng)的狀態(tài)被SET指令置位，后續(xù)步變?yōu)榛顒?dòng)步，同時(shí)與原活動(dòng)步對(duì)應(yīng)的狀態(tài)被系統(tǒng)程序復(fù)位，原活動(dòng)步對(duì)應(yīng)的STL觸點(diǎn)斷開(kāi)。STL指令有以下一些特點(diǎn)：與STL觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)應(yīng)使用LD或LDI指令，即LD點(diǎn)移到STL觸點(diǎn)的右側(cè)，直到出現(xiàn)下一條STL指令或出現(xiàn)RET指令，RET指令使LD點(diǎn)返回左側(cè)母線(xiàn)。各STL驅(qū)動(dòng)的電路一般放在一起，最后一個(gè)STL電路結(jié)束時(shí)一定要使用RET指令，否則將出現(xiàn)“程序錯(cuò)誤”信息，可編程控制器不能運(yùn)行。2.STL指令觸點(diǎn)可以直接驅(qū)動(dòng)或通過(guò)別的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)Y，M，S，T等元件的線(xiàn)圈。由于CPU只執(zhí)行活動(dòng)步對(duì)應(yīng)的電路塊，使用STL指令時(shí)允許雙線(xiàn)圈輸出，即不同的STL觸點(diǎn)可以分別驅(qū)動(dòng)同一編程元件的一個(gè)線(xiàn)圈。3.在狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程中，相臨兩步的兩個(gè)狀態(tài)同時(shí)ON一個(gè)掃描周期，為了避免不能同時(shí)接通的兩個(gè)外部負(fù)載（如控制異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的兩個(gè)接觸器）同時(shí)接通，應(yīng)在可編程控制器外部設(shè)置硬件聯(lián)鎖。同一定時(shí)器的線(xiàn)圈可以在不同步使用，但是如果用于相鄰的兩步，在步的活動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，該定時(shí)的線(xiàn)圈不能斷開(kāi)，當(dāng)前值不能復(fù)位。STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊中不能使用MC和MCR指令，雖然不禁止在STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊中使用CJ指令，但因其操作復(fù)雜，建議不要使用。在中斷程序與子程序內(nèi)，不能使用STL指令。復(fù)雜的控制系統(tǒng)不僅I/O電數(shù)多，順序功能圖一般也相當(dāng)復(fù)雜。任何復(fù)雜的順序功能圖都由單序列、選擇序列和并行序列組成，掌握了選擇序列和并行序列的編程方式，就可以將復(fù)雜的順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖。對(duì)選擇序列和并行序列編程的關(guān)鍵在于對(duì)它們的分支與合并的處理，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則是設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)梯形圖的基本準(zhǔn)則。與單序列相比，在選擇序列和并行序列的分支、合并之處，某一步或某一轉(zhuǎn)換可能有幾個(gè)前級(jí)步或幾個(gè)后續(xù)步，在設(shè)計(jì)順序控制梯形圖時(shí)應(yīng)注意這個(gè)問(wèn)題。3PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理3.1PLC的基本結(jié)構(gòu)3.2PLC各部分介紹3.3基本指令3.4PLC的工作原理3.4.1PLC編程方式PLC最突出的優(yōu)點(diǎn)采用“軟繼電器”代替“硬繼電器”。用“軟件編程邏輯”代替“硬件布線(xiàn)邏輯”。PLC編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符語(yǔ)言等等。尤其是前兩者為常用。梯形圖語(yǔ)言特點(diǎn)：1.每個(gè)梯形圖由多個(gè)梯級(jí)組成。2.梯形圖中左右兩遍的豎線(xiàn)表示假想的邏輯電源。當(dāng)某一梯級(jí)的邏輯運(yùn)算結(jié)果為“1”時(shí)，有假想的電流通過(guò)。3.繼電器線(xiàn)圈只能出現(xiàn)一次，而它的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)可以出現(xiàn)無(wú)數(shù)次。4.每一梯級(jí)的運(yùn)算結(jié)果，立即被后面的梯級(jí)所利用。5.輸入繼電器受外部信號(hào)控制，只出現(xiàn)觸點(diǎn)，不出現(xiàn)線(xiàn)圈。3.4.2主要技術(shù)性能用戶(hù)程序存儲(chǔ)容量：是衡量可存儲(chǔ)用戶(hù)應(yīng)用程序多少的指標(biāo)。通常以字或K字為單位。16位二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)字，每1024個(gè)字為1K字。PLC以字為單位存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)。一般的邏輯操作指令每條占1個(gè)字。定時(shí)/計(jì)數(shù)，移位指令占2個(gè)字。數(shù)據(jù)操作指令占2-4個(gè)字。4選型4.1PLC選型的方法隨著PLC的工業(yè)方面的普及，PLC產(chǎn)品的種類(lèi)越來(lái)越多，而且功能也不斷完善。PLC的品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法等各不相同，適用場(chǎng)合也大不一樣。因此，合理選擇PLC，對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。4.1.1機(jī)型選擇的原則機(jī)型選擇的基本原則是在滿(mǎn)足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比。具體應(yīng)考慮的因素如下所述：（1）結(jié)構(gòu)合理對(duì)于工藝過(guò)程比較固定、環(huán)境條件較好、維修量較小的場(chǎng)合，選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC；否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC。（2）功能強(qiáng)、弱適當(dāng)對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制的工程項(xiàng)目，若控制速度要求不高，一般選用抵擋的PLC。對(duì)于以開(kāi)關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項(xiàng)目，可選用含有A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和含有D/A轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊，以及具有加減乘除運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳輸功能的低檔機(jī)的PLC。對(duì)于控制比較復(fù)雜、控制要求比較高的工程項(xiàng)目，如要實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可根據(jù)控制規(guī)模及復(fù)雜程度的程度，選用中檔機(jī)或高檔機(jī)。其中高檔機(jī)主要用于大規(guī)模過(guò)程控制、全PLC的分布式控制系統(tǒng)和整個(gè)工廠的自動(dòng)化等。當(dāng)系統(tǒng)的各個(gè)控制對(duì)象分布在不同地域時(shí)，應(yīng)根據(jù)各個(gè)部分的具體要求來(lái)選擇PLC，以組成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。（3）機(jī)型統(tǒng)一PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。整體式結(jié)構(gòu)把PLC的I/O和CPU放在一塊印刷電路板上，并封裝在一個(gè)殼體內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積小、價(jià)格便宜。但由于整體式結(jié)構(gòu)的PLC功能有限，只適合于控制要求比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。一般大型的控制系統(tǒng)都使用模塊式結(jié)構(gòu)，這樣功能易擴(kuò)展，比整體式靈活。（4）是否在線(xiàn)編程PLC的特點(diǎn)之一是使用靈活。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過(guò)程改變時(shí)，只需用編程器重新修改程序，就能滿(mǎn)足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來(lái)很大方便。4.1.2PLC容量選擇PLC容量包括兩個(gè)方面：一是I/O的點(diǎn)數(shù)；二是用戶(hù)存儲(chǔ)器的容量（字?jǐn)?shù)）。PLC容量的選擇除滿(mǎn)足控制要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ浚宰鰝溆?。根?jù)經(jīng)驗(yàn)，在選擇存儲(chǔ)容量時(shí)，一般按實(shí)際需要的10%～25%考慮裕量。對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為開(kāi)關(guān)量乘以8；對(duì)于有模擬量控制功能的PLC，所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以100。通常，一條邏輯指令占用存儲(chǔ)器一個(gè)字。計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位及算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯?chǔ)器兩個(gè)字。各種指令占存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)可查閱PLC產(chǎn)品使用手冊(cè)。I/O點(diǎn)數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。由于目前I/O點(diǎn)數(shù)較多的PLC價(jià)格較高，若備用的I/O的點(diǎn)的數(shù)量太多，將使成本增加。根據(jù)被控對(duì)象的輸入和輸出信號(hào)的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，通常I/O點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的10%～15%考慮備用量。4.1.3I/O模塊的選擇PLC是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，他的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程他的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。他與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系是通過(guò)I/O接口模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)I/O接口模塊可以檢測(cè)被控生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)。同時(shí)控制器又通過(guò)I/O接口模塊將控制器的處理結(jié)果送給工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的被控設(shè)備，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。外部設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程中的信號(hào)電平各種各樣，各種機(jī)構(gòu)所需的信息電平也是各種各樣的，而PLC的CPU所處理信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以I/O接口模塊還需實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。PLC從現(xiàn)場(chǎng)收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號(hào)都需經(jīng)過(guò)一定距離。為了確保這些信息的正確無(wú)誤，PLC的I/O接口模塊都具有較好的抗干擾能力。根據(jù)實(shí)際需要，PLC相應(yīng)有許多種I/O接口模塊，包括開(kāi)關(guān)量輸入模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入及模擬量輸出模塊，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇使用。標(biāo)準(zhǔn)的I/O模塊用于同傳感器和開(kāi)關(guān)（如按鈕、限位開(kāi)關(guān)等）及控制（開(kāi)/關(guān)）設(shè)備（如指示燈、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。典型的交流I/O信號(hào)為24～240V（AC），直流I/O信號(hào)為0～10V（DC）。I/O點(diǎn)數(shù)的確定要充分的考慮到裕量，能方便的對(duì)功能進(jìn)行擴(kuò)展。對(duì)一個(gè)控制對(duì)象，由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣，I/O所用的點(diǎn)數(shù)就可能有所不同，現(xiàn)具體分析如下：（1）開(kāi)關(guān)量輸入模塊輸入電壓的選擇輸入模塊的輸入電壓一般為DC24V和AC220V。直流輸入電路的延遲時(shí)間較短，可以直接與接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等電子輸入裝置連接。交流輸入方式的觸點(diǎn)接觸可靠，適合于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。（2）開(kāi)關(guān)量輸出模塊的選擇繼電器型輸出模塊的觸點(diǎn)工作電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng)，但是動(dòng)作速度較慢，壽命有一定的限制。如果系統(tǒng)的輸出信號(hào)變化不是很頻繁，選用繼電器型。選擇時(shí)應(yīng)考慮負(fù)載電壓的種類(lèi)和大小、系統(tǒng)對(duì)延遲時(shí)間的要求、負(fù)載狀態(tài)變化是否頻繁等，還應(yīng)注意同一輸出模塊對(duì)電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載和白熾燈的驅(qū)動(dòng)能力的差異。輸出模塊的輸出電流額定值應(yīng)大于負(fù)載電流的最大值。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際選用的是AC220V開(kāi)關(guān)量輸入模塊和繼電器型輸出模塊。以此為依據(jù)，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用三菱公司的FX2N系列（見(jiàn)表3.1）可編程序控制器。FX2N是FX系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程序控制器，完全符合此設(shè)計(jì)的要求。FX2N系列基本單元型號(hào)輸入點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)繼電器輸出可控硅輸出晶體管輸出FX2N-16MR-001FX2N-16MSFX2N-16MT8824～32FX2N-32MR-001FX2N-32MSFX2N-32MT161624～32FX2N-48MR-001FX2N-48MSFX2N-48MT242448～64FX2N-64MR-001FX2N-64MSFX2N-64MT323248～64FX2N-80MR-001FX2N-80MSFX2N-80MT404048～644.1.4確定I/O點(diǎn)及選擇PLC輸入設(shè)備——用來(lái)產(chǎn)生輸入控制信號(hào)（如按鈕、指令開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、傳感器等）按鈕開(kāi)關(guān)15個(gè)。輸出設(shè)備——由PLC的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行元件，接觸器、電磁閥、指示燈等。該系統(tǒng)中有接觸器2個(gè)，電磁閥7個(gè)，指示燈3個(gè)。本系統(tǒng)中實(shí)際需要輸入點(diǎn)15點(diǎn)，輸出點(diǎn)12點(diǎn)，根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，以及考慮到今后對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)充使用，要保留一定的裕量，因此我們選用的PLC型號(hào)為三菱公司的FX2N系列，其選擇如下：基本單元：FX2N-48MR（輸入點(diǎn)24點(diǎn)，輸出點(diǎn)24點(diǎn)）。功能模塊：FX2N－4AD-TC模塊1個(gè)。在確定了控制對(duì)象的控制任務(wù)和選擇好PLC的機(jī)型后，即可安排輸入、輸出的配置，并對(duì)輸入、輸出進(jìn)行地址編號(hào)。分配I/O地址時(shí)要注意以下問(wèn)題：（1）設(shè)備I/O地址盡可能連續(xù)；（2）相鄰設(shè)備I/O地址盡可能連續(xù)；（3）輸入/輸出I/O地址分開(kāi)；（4）每一框架I/O地址不要全部占滿(mǎn)，要留有一定的余量，便于系統(tǒng)擴(kuò)展和工藝流程的改，但不宜保留太多，否則會(huì)增加系統(tǒng)成本。（5）充分考慮控制柜與控制柜之間、框架與框架之間、模塊與模塊之間的信號(hào)聯(lián)系，合理地安排I/O地址，減少它們之間的內(nèi)部連線(xiàn)。4.2A/D模塊選型在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，除了有大量的開(kāi)/關(guān)信號(hào)外，還有大量的連續(xù)變化的信號(hào)，例如溫度、壓力、流量、濕度等。通常先用各種傳感器將這些連續(xù)變換的物理量變換成電壓或電流信號(hào)，（一般來(lái)說(shuō)，PLC模擬量輸入的電壓范圍為1到5伏或-10到10伏，電流范圍為4到20mA或-20到20mA），然后再將這些信號(hào)連接到適當(dāng)?shù)哪M量輸入模塊的接線(xiàn)端上，經(jīng)過(guò)A/D功能模塊內(nèi)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，最后將數(shù)據(jù)傳入PLC內(nèi)。本課題是利用溫度變送器，壓力變送器三相電流變送器將溫度，壓力的三相電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào),該電壓信號(hào)再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為五位二進(jìn)制的數(shù)字量，傳入PLC內(nèi)。三菱FX2N-4A/D模塊性能指標(biāo)表4.1項(xiàng)目電壓輸入電流輸出可以選擇電壓或電流方式，一次可以使用4個(gè)輸入點(diǎn)模擬輸入范圍DC-10到10V(輸入阻抗：2021K?)。注意：如果輸入電壓超過(guò)±15V，單元會(huì)被損壞。DC-20到20mV（輸入阻抗：250?）注意：如果輸入電流超過(guò)±32mV,單元會(huì)被損壞。數(shù)字輸出12位的轉(zhuǎn)換結(jié)果以16位二進(jìn)制補(bǔ)碼方式存儲(chǔ)。最大值：+2047，最小值：-2048分辨率5mV（10V默認(rèn)范圍：1/2021）20uV（20mV默認(rèn)范圍1/1000）總體精度1%（對(duì)于-10V到10V范圍）1%（對(duì)于-20mV到20mV）轉(zhuǎn)換速度15ms/通道（常用），6ms/通道（快速）2緩沖存儲(chǔ)器（BFM）的分配表4.2BFM內(nèi)容*#0通道初始化，缺省值=H000*#1通道1包含采樣數(shù)（1-4096），用于得到平均結(jié)果，缺省值設(shè)為8（正常速度），高速操作可選擇1。*#2通道2*#3通道3*#4通道4#5通道1這些緩沖區(qū)包含采樣數(shù)的平均輸入值，這些采樣數(shù)是分別輸入在#1—#4緩沖區(qū)中的聽(tīng)到數(shù)據(jù)。#6通道2#7通道3#8通道4#9通道1這些緩沖區(qū)包含每個(gè)輸入通道讀入當(dāng)前值。#10通道2#11通道3#12通道4#13-#14保留#15選擇A/D轉(zhuǎn)換速度如設(shè)為0，則選擇正常速度，15ms/通道（缺?。┤缭O(shè)為1，則選擇高速，6ms/通道。模擬量通過(guò)帶屏蔽的雙絞線(xiàn)把信號(hào)輸入每個(gè)通道,因?yàn)槭请妷盒盘?hào),則將電壓信號(hào)兩端接到通道的V+,VI-端。同時(shí)為防止噪音和紋波干擾,在V+和V-兩端短接一個(gè)0.47uf的電容。A/D模塊的參數(shù)配置三菱公司的PLC的I/O映象區(qū)中不設(shè)專(zhuān)門(mén)的模擬量I/O映象區(qū)。當(dāng)用戶(hù)程序需對(duì)模擬量輸入進(jìn)行處理時(shí),由于經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量此時(shí)還存放在該模塊的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中,因此,首先必須在用戶(hù)程序中使“FROM”指令將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)字量讀入到PLC數(shù)據(jù)寄存器中,然后才能在用戶(hù)程序中使用該數(shù)據(jù)寄存器作為操作數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量輸入的處理。寄存器#0是通道初始化寄存器,由4位16進(jìn)制數(shù)HXXXX確定:X=0:預(yù)置范圍(-10V～+10V)X=1:預(yù)置范圍(+4mA～+20mA)X=2:預(yù)置范圍(-20mA～+20mA)X=3:不用本課題要求2個(gè)電壓2個(gè)電流輸入，選用三菱FX2N-4AD。4.3電機(jī)選型液壓電機(jī)是捆扎機(jī)的動(dòng)力的來(lái)源，主要從選用的電動(dòng)機(jī)的功率、工作電壓、種類(lèi)、型式及其保護(hù)電器考慮。液壓電機(jī)是指輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的,將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來(lái)看，液壓泵與液壓電機(jī)是可逆工作的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入工作液體，都可使其變成液壓電機(jī)工況；反之，當(dāng)液壓電機(jī)的主軸由外力矩驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，也可變?yōu)橐簤罕霉r。因?yàn)樗鼈兙哂型瑯拥幕窘Y(jié)構(gòu)要素--密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)本課題中用到一個(gè)完成捆扎動(dòng)作的液壓電機(jī)，經(jīng)過(guò)比較，決定選用XHM2-150型液壓電機(jī)。為了能使電機(jī)平穩(wěn)安全的啟動(dòng)，在此我選用電阻降壓?jiǎn)?dòng)。液壓電機(jī)啟動(dòng)電路如圖所示圖4.3液壓電機(jī)啟動(dòng)電路4.4繼電器選型繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。電磁式繼電器一般由鐵芯、線(xiàn)圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線(xiàn)圈兩端加上一定的電壓，線(xiàn)圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線(xiàn)圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線(xiàn)圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱(chēng)為“常開(kāi)觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱(chēng)為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。以下為其參數(shù)的選擇問(wèn)題1、_繼電器額定工作電壓的選擇繼電器額定工作電壓是繼電器最主要的一項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。在使用繼電器時(shí)，應(yīng)該首先考慮所在電路(即繼電器線(xiàn)圈所在的電路)的工作電壓，繼電器的額定工作電壓應(yīng)等于所在電路的工作電壓。一般所在電路的工作電壓是繼電器額定工作電壓的0.86。注意所在電路的工件電壓千萬(wàn)不能超過(guò)繼電器額定工作電壓，否則繼電器線(xiàn)圈燒毀。另外，有些集成電路，例如NE555電路是可以直接驅(qū)動(dòng)繼電器工作的，而有些集成電路，例如COMS電路輸出電流小，需要加一級(jí)晶體管放大電路方可驅(qū)動(dòng)繼電器，這就應(yīng)考慮晶體管輸出電流應(yīng)大于繼電器的額定工作電流。2、繼電器的選擇_觸點(diǎn)負(fù)載的選擇。觸點(diǎn)負(fù)載是指觸點(diǎn)的承受能力。繼電器的觸點(diǎn)在轉(zhuǎn)換時(shí)可承受一定的電壓和電流。所以在使用繼電器時(shí)，應(yīng)考慮加在觸點(diǎn)上的電壓和通過(guò)觸點(diǎn)的電流不能超過(guò)該繼電器的觸點(diǎn)負(fù)載能力。例如，有一繼電器的觸點(diǎn)負(fù)載為28V(DC)×10A，表明該繼電器觸點(diǎn)只能工作在直流電壓為28V的電路上，觸點(diǎn)電流為10A，超過(guò)28V或10A，會(huì)影響繼電器正常使用，甚至燒毀觸點(diǎn)3、繼電器的選擇_繼電器線(xiàn)圈電源的選擇這是指繼電器線(xiàn)圈使用的是直流電(DC)還是交流電(AC)。通常，初學(xué)者在進(jìn)行電子制作活動(dòng)中，都是采用電子線(xiàn)路，而電子線(xiàn)路往往采用直流電源供電，所以必須是采用線(xiàn)圈是直流電壓的繼電器。本設(shè)計(jì)我選用的是JC系列的磁電式繼電器。4.5接觸器選型接觸器是指工業(yè)電網(wǎng)中利用線(xiàn)圈流過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。接觸器由電磁系統(tǒng)（鐵心，靜鐵心，電磁線(xiàn)圈）觸頭系統(tǒng)（常開(kāi)觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。其原理是當(dāng)接觸器的電磁線(xiàn)圈通電后，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作：常閉觸頭斷開(kāi)；常開(kāi)觸頭閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線(xiàn)圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復(fù)原：常閉觸頭閉合；常開(kāi)觸頭斷開(kāi)。在工業(yè)電氣中，接觸器的型號(hào)很多，電流在5A-1000A的不等，其用處相當(dāng)廣泛。因?yàn)榭煽焖偾袛嘟涣髋c直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制(某些型別可達(dá)800安培)電路的裝置，所以經(jīng)常運(yùn)用于電動(dòng)機(jī)作為控制對(duì)象，也可用作控制工廠設(shè)備﹑電熱器﹑工作母機(jī)和各樣電力機(jī)組等電力負(fù)載，并作為遠(yuǎn)距離控制裝置。(1)選擇接觸器的類(lèi)型根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類(lèi)選擇。交流負(fù)載應(yīng)選用交流接觸器，直流負(fù)載應(yīng)選用直流接觸器，如果控制系統(tǒng)中主要是交流負(fù)載，直流電動(dòng)機(jī)或直流負(fù)載的容量較小，也可都選用交流接觸器來(lái)控制，但觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)選得大一些。(2)選擇接觸器主觸頭的額定電壓應(yīng)等于或大于負(fù)載的額定電壓。(3)選擇接觸器主觸頭的額定電流。被選用接觸器主觸頭的額定電流應(yīng)不小于負(fù)載電路的額定電流。也可根據(jù)所控制的電動(dòng)機(jī)最大功率進(jìn)行選擇。如果接觸器是用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)、正反或反接制動(dòng)等場(chǎng)合，應(yīng)將接觸器的主觸頭額定電流降低使用，一般可降低一個(gè)等級(jí)。(4)根據(jù)控制電路要求確定吸引線(xiàn)圈工作電壓和輔助觸點(diǎn)容量如果控制線(xiàn)路比較簡(jiǎn)單，所用接觸器的數(shù)量較少，則交流接觸器線(xiàn)圈的額定電壓一般直接選用380V或220V。如果控制線(xiàn)路比較復(fù)雜，使用的電器又比較多，為了安全起見(jiàn)，線(xiàn)圈的額定電壓可選低一些，這時(shí)需要加一個(gè)控制變壓器。

直流接觸器線(xiàn)圈的額定電壓應(yīng)視控制回路的情況而定。而一系列、同一容量等級(jí)的接觸器，其線(xiàn)圈的額定電壓有好幾種，可以選線(xiàn)圈的額定電壓和直流控制電路的電壓一致。本課題中對(duì)電機(jī)的啟?？刂朴玫?個(gè)接觸器，主電機(jī)為降壓?jiǎn)?dòng)，我選用了兩個(gè)接觸器，型號(hào)為CJ20-40，抽風(fēng)電機(jī)我選用一個(gè)接觸器，型號(hào)為CJ20-25.交流接觸線(xiàn)圈的額定電壓均為380V。4.6行程開(kāi)關(guān)選型行程開(kāi)關(guān)是實(shí)現(xiàn)行程控制的小電流（5A以下）的主令電器，它是利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使觸頭動(dòng)作，即將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)控制其他電器來(lái)控制運(yùn)動(dòng)部件的行程大、運(yùn)動(dòng)方向或限位保護(hù)。選擇行程開(kāi)關(guān)是應(yīng)考慮幾點(diǎn)：第一，根據(jù)使用場(chǎng)合和控制對(duì)象來(lái)確定行程開(kāi)關(guān)的種類(lèi)；第二，根據(jù)使用的環(huán)境條件，選擇開(kāi)啟式或保護(hù)式等防護(hù)形式；第三，根據(jù)控制電路的電壓和電流選擇系列；第四，根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特征，選擇行程開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)形式。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)我選用的是LX19K型號(hào)的行程開(kāi)關(guān)。4.7電纜線(xiàn)選型三相功率的計(jì)算公式是：P=1.732IUcosφ。由三相功率公式可推出線(xiàn)電流公式：I=P/1.732Ucosφ

式中：

P為負(fù)載功率

U為線(xiàn)電壓，一般是380V

cosφ是負(fù)載功率因數(shù)，一般取0.75，現(xiàn)在新型電機(jī)也有達(dá)到0.8或者0.9的。

計(jì)算線(xiàn)電流：

I=P/1.732Ucosφ。

按主電機(jī)1500瓦計(jì)算：

I=1.5kW/(1.732*380*0.75)

=1.5kW/493.62

=3.09A4.8傳感器的選型現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類(lèi)型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。(1)靈敏度的選擇

通常，在傳感器的線(xiàn)性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少?gòu)耐饨缫氲膹S擾信號(hào)。(2)頻率響應(yīng)特性

傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。(3)線(xiàn)性范圍

傳感器的線(xiàn)形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線(xiàn)性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類(lèi)確定以后首先要看其量程是否滿(mǎn)足要求。但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線(xiàn)性，其線(xiàn)性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線(xiàn)性誤差較小的傳感器近似看作線(xiàn)性的，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。(4)穩(wěn)定性

傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱(chēng)為穩(wěn)定性。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。

在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。

傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在超過(guò)使用期后，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。(5)精度

精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿(mǎn)足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過(guò)高。這樣就可以在滿(mǎn)足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。當(dāng)傳感器的輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，則稱(chēng)為變送器。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)與PLCA/D模塊上的信號(hào)相對(duì)應(yīng)。在此設(shè)計(jì)中，我用到4種傳感器，分別測(cè)量壓力、溫度、電壓和電流。設(shè)計(jì)中采用PT100溫度傳感器

測(cè)溫探頭采用Pt100鉑電阻，J、K、E、熱電偶，精度高，穩(wěn)定性好，集傳感變送于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，精度高、功耗低

電流輸出型適合長(zhǎng)距離傳送，抗電磁干擾電路設(shè)計(jì)，保證傳感器在受到各種干擾下能夠安全可靠的工作，整體密封性能良好，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，過(guò)程連接接口靈活方便，體積小，重量輕，安裝位置任意

，殼體保護(hù)材料多樣化，適應(yīng)多種介質(zhì)測(cè)量

主要技術(shù)指標(biāo)：

溫度測(cè)量范圍：0～300℃輸出信號(hào)：4～20mA、負(fù)載電阻：≤500Ω；供電電源：24VDC；功耗：≤1W。基本誤差：0.2％～0.5％。AD模塊對(duì)應(yīng)的正常值為700到850.壓力變送器我選用的是YSH-3-霍爾壓力變送器，其量程為0到0.1Mpa。AD模塊對(duì)應(yīng)的值大于800則動(dòng)作。電壓傳感器和電流傳感器我均選用霍爾傳感器，電壓選用VSM500D，原邊額定輸入電壓500V；原邊電壓測(cè)量范圍0～600V。CSM005A系列霍爾電流傳感器。測(cè)量范圍為0到5A。在此我選用的AD模塊均為電壓輸入（-10V~+10V）。電壓傳感器測(cè)量的電壓范圍為0至500V，根據(jù)要求電壓超過(guò)1.15倍為過(guò)壓，即380的1.15倍437V,所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為約為1150.當(dāng)?shù)陀陔妷旱?.75倍時(shí)為欠壓，即285V，所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量約為350.所以PLC的AD模塊選用的正常范圍為350至1150.電流變送器我選用的電流測(cè)量范圍為0至5A。主電機(jī)正常的電壓為3.09A，當(dāng)高于其1.05倍時(shí)為過(guò)流，即3.245A。所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量約為600.所以AD模塊的對(duì)比量應(yīng)為600.5捆扎機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)5．1捆扎機(jī)工作原理捆扎機(jī)是使用捆扎帶帶纏繞產(chǎn)品或包裝件，然后收緊并將兩端通過(guò)熱效應(yīng)熔融或使用包扣等材料連接的機(jī)器。功用是使塑料帶能緊貼于被捆扎件表面，保證物品在運(yùn)輸、貯存中不因捆扎不牢而散落，同時(shí)還應(yīng)整齊美觀。捆扎機(jī)的工藝過(guò)程捆扎工作過(guò)程由送帶、收緊、切燙、粘接四個(gè)環(huán)節(jié)組成。如捆扎工藝流程圖所示，送帶輪3送帶，利用送帶輪3與捆扎帶4之間的摩擦力使捆扎帶4沿軌道架1向前送進(jìn)，直至帶端碰上2的微動(dòng)開(kāi)關(guān)，使捆扎帶送帶停止，處于待捆位置。右刀頂6上升壓住帶端，送帶輪3同樣利用摩擦力使捆扎帶沿軌道架1退出，使捆扎帶繼續(xù)退出直至緊貼在包件表面，當(dāng)壓力器里的壓力變送器收到的緊度信號(hào)合適是就停止退帶，而左刀頂8上升將兩層捆扎帶壓住，隔離臺(tái)5退出而燙頭相隨跟進(jìn)，開(kāi)始將捆扎帶兩端加熱，將兩層已加熱的打包帶兩端壓粘在一起，完成捆扎動(dòng)作。這時(shí)切斷刀9上升切斷捆扎帶。圖5.1捆扎工藝過(guò)程圖1.軌道架2.行程開(kāi)關(guān)3.送帶輪4.捆扎帶5.隔離臺(tái)6.右刀頂7支撐架8.左刀頂9切斷刀10捆扎件捆扎的基本原理（1）退帶張緊：一夾頭上升夾住塑料帶頭，送帶輪反轉(zhuǎn)退帶，將多余的塑料帶退回儲(chǔ)帶盒，并勒緊被捆物。隨后，機(jī)械手夾住塑料帶，將包件進(jìn)一步勒緊至所調(diào)緊度。（2）切帶粘合：導(dǎo)向板從兩層塑料帶中間退出，同時(shí)，電燙頭同步插入兩層帶之間，接著二夾頭上升夾住塑料帶另一端帶頭，切刀切斷帶子，并將帶頭推向燙頭與之接觸，受熱熔化（表面），隨即電燙頭快速退出，切刀繼續(xù)上升將表面已熔化的兩層塑料帶壓在承壓板上，并冷卻凝固，兩帶粘合。5.2設(shè)計(jì)的基本思路本設(shè)計(jì)過(guò)程中要完成的兩個(gè)部分是系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)和控制軟件的編寫(xiě)。這也是在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要解決的最關(guān)鍵的問(wèn)題。捆扎機(jī)控制系統(tǒng)的硬件主要有主電路控制部分、溫度檢測(cè)部分、各種監(jiān)測(cè)保護(hù)部分和圖書(shū)數(shù)量顯示部分。主電路部分由兩個(gè)電機(jī)及其相關(guān)的低壓控制電器組成，由PLC對(duì)低壓控制電器進(jìn)行控制。溫度檢測(cè)部分主要由溫度變送組成，它對(duì)燙頭溫度進(jìn)行控制。設(shè)計(jì)中用到了幾個(gè)變送器主要壓力檢測(cè)、電流監(jiān)測(cè)和溫度檢測(cè)。壓力檢測(cè)就是要通過(guò)壓力變送器將檢測(cè)到的模擬量變?yōu)殡娏吭谵D(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的數(shù)字量與預(yù)設(shè)值想比較來(lái)控制開(kāi)關(guān)。電流監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)要通過(guò)電流變送器輸入當(dāng)前的三相電流，與預(yù)設(shè)值比較，保證電路的正常工作；溫度檢測(cè)程序要將變送器輸入的溫度與預(yù)設(shè)值比較，然后控制加熱電路開(kāi)關(guān)。5.3液壓系統(tǒng)捆扎機(jī)機(jī)是由送帶，退帶，捆扎，熔接，切斷等工序所組成的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，液壓和電氣則是為了保證捆扎機(jī)按工藝過(guò)程預(yù)定的要求（壓力、速度、溫度、時(shí)間及位置）和動(dòng)作程序，準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行工作而設(shè)置的動(dòng)力和控制系統(tǒng)、液壓部分重要有動(dòng)力油泵、流量閥（控制速度變化）、方向閥、管路、油箱等。本設(shè)計(jì)的捆扎機(jī)其送帶和退帶等一些動(dòng)作都是用控制傳動(dòng)系統(tǒng)的電磁閥來(lái)完成的。液壓傳動(dòng)中所需要的元件主要有動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動(dòng)力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動(dòng)力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來(lái)工作，所以一般也稱(chēng)為容積液壓泵。5.4捆扎機(jī)的基本動(dòng)作和運(yùn)行控制方式生產(chǎn)中要求捆扎機(jī)要完成以下的基本動(dòng)作：燙頭預(yù)熱，送帶，壓住自由端，退帶拉緊，燙頭熔接，切割。這些動(dòng)作之前要先打開(kāi)抽風(fēng)電機(jī)防止機(jī)床內(nèi)部過(guò)熱。其由電動(dòng)機(jī)直接控制；其他基本動(dòng)作由液壓泵的各個(gè)閥門(mén)控制。沒(méi)完成一個(gè)循環(huán)動(dòng)作后都對(duì)其計(jì)數(shù)。捆扎機(jī)的運(yùn)行控制方式要求：?jiǎn)?dòng)抽風(fēng)電機(jī)，停止抽風(fēng)電機(jī)，啟動(dòng)主電機(jī)，停止主電機(jī)，計(jì)數(shù)清零?？刂埔缶唧w為：首先啟動(dòng)各個(gè)電機(jī)并燙頭接通加熱，然后選擇自動(dòng)或者手動(dòng)，按下捆扎按鈕就開(kāi)始動(dòng)作。其順序?yàn)樗蛶В?dāng)帶子送到底部就觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)后壓緊帶子的一端，同時(shí)退帶閥門(mén)啟動(dòng)開(kāi)始退帶拉緊，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的緊度的時(shí)候壓力變送器采集到信號(hào)送到A/D轉(zhuǎn)換與PLC內(nèi)設(shè)定的值進(jìn)行比較。如果大于設(shè)定的值則停止退帶并壓住另一端熔接，最后切斷帶子完成一個(gè)流程。人工放上紙箱→按下送帶按鈕→開(kāi)始送帶，帶子送到位→觸到行程開(kāi)關(guān)，左頂?shù)秹壕o上層帶子→按下退帶按鈕→開(kāi)始退帶→壓力變送器的信號(hào)觸發(fā)→退帶完成→右頂?shù)俄斏蠅壕o下層帶子→加熱片加熱熔接→切斷帶子→完成一個(gè)捆扎流程（如需要一個(gè)箱子捆扎幾根繩子需按下移動(dòng)開(kāi)關(guān)使箱子移動(dòng)到合適的位置再循環(huán)一個(gè)流程）。本設(shè)計(jì)中的可編程控制器的輸入/輸出繼電器地址編排詳見(jiàn)下表所示。其中輸入信號(hào)有15個(gè)，輸出信號(hào)有31個(gè)，所以選用的是三菱公司FX2N64MR可編程序控制器。此可編程序控制器輸入和輸出口都為32個(gè)口，完全滿(mǎn)足對(duì)控制器的要求。表5.1I/O地址編排輸入器件號(hào)地址號(hào)功能說(shuō)明器件號(hào)地址號(hào)功能說(shuō)明SB1X0啟動(dòng)抽風(fēng)電機(jī)SB1X7行程開(kāi)關(guān)SB2X1停止抽風(fēng)電機(jī)SB2X10計(jì)數(shù)復(fù)位SB3X2啟動(dòng)主電機(jī)SB3X11溫度一檔SB4X3停止主電機(jī)SB4X12溫度二檔SB5X4捆扎SB5X13緊度一檔SB6X5送帶SB6X14緊度二檔SB7X6退帶SB7X15緊急停車(chē)按鈕輸出地址號(hào)功能說(shuō)明地址號(hào)功能說(shuō)明1Y20送帶9Y32降壓?jiǎn)?dòng)指示2Y21左刀頂壓位10Y33燙頭3Y22退帶11Y34過(guò)流警報(bào)4Y23右刀頂壓位12Y35過(guò)欠壓報(bào)警5Y24熔接Y0到Y(jié)6計(jì)數(shù)器個(gè)位6Y25切斷Y10到Y(jié)16計(jì)數(shù)器十位7Y26抽風(fēng)電機(jī)8Y27液壓電機(jī)控制線(xiàn)路圖如附錄III捆扎機(jī)的松緊程度直接影響捆扎的質(zhì)量，但是有時(shí)有些產(chǎn)品又不能綁得過(guò)緊。所以就要制定一個(gè)可以調(diào)節(jié)松緊程度的檔位，我的制定的設(shè)計(jì)是輸入有幾個(gè)檔位，以產(chǎn)品的不同來(lái)選著檔位，每一個(gè)檔位都自己的PLC比較值的不同，所受的動(dòng)作壓力也不一樣。壓力和電壓或電流大小成線(xiàn)性關(guān)系，一般是正比關(guān)系所以，變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大由此得出一個(gè)壓力和電壓或電流的關(guān)系式。捆扎機(jī)捆扎時(shí)，捆扎帶的溶接的好壞，決定捆扎機(jī)捆扎是否成功，如果你的包裝物品上的捆扎帶，剛打上就斷了，或者輕輕一提也斷了，那你使用捆扎機(jī)捆扎有什么用呢？不能給自己的企業(yè)提高效率，而且還增加了煩惱。所以我設(shè)計(jì)的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)雖然簡(jiǎn)單，但是個(gè)人覺(jué)得非常實(shí)用。就是經(jīng)過(guò)溫度變送器采集變送到plc后和plc中預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較來(lái)控制開(kāi)關(guān)的通斷。在對(duì)其溫度采集我選用了熱電偶變送器，把被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換器算處理后以4～20mA直流電流輸出，再將該信號(hào)送入變送器的輸入A/D轉(zhuǎn)換器。一般而言，需要選擇一個(gè)具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng)，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器，持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標(biāo)定最大值會(huì)縮短傳感器的壽命，然而，由于這樣做會(huì)精度下降。所以在選擇變送器時(shí)，要充分考慮壓力范圍，精度與其穩(wěn)定性。在此我選用測(cè)量的壓力變送器（量程為0到0.1Mpa）是YSH-3-霍爾壓力變送器。然后在轉(zhuǎn)換成4ma到20ma的電壓傳送到A/D轉(zhuǎn)換模塊中。再PLC程序輸出上我分別選用CH1和CH2口輸出。計(jì)數(shù)器我采用的是靜態(tài)顯示，雖然靜態(tài)顯示的不比動(dòng)態(tài)顯示方便，因?yàn)槠湫枰妮敵龆丝诙?，程序也比較復(fù)雜。但我個(gè)人認(rèn)為其準(zhǔn)確率更高。當(dāng)完成一個(gè)捆扎數(shù)的時(shí)候給十個(gè)計(jì)數(shù)器加一個(gè)信號(hào)，其值加1，十個(gè)計(jì)數(shù)器的滿(mǎn)值分別為1到10.分別設(shè)。每一個(gè)計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)0到9十個(gè)數(shù)字。這樣就可以完成靜態(tài)顯示的設(shè)計(jì)了。當(dāng)捆扎程序完成一個(gè)捆扎循環(huán)時(shí)，就會(huì)給計(jì)數(shù)器一個(gè)信號(hào)，讓其計(jì)數(shù)加1（程序設(shè)計(jì)如附錄）7個(gè)輸出口為七段碼的7個(gè)字符。個(gè)位Ｉ＼Ｏ點(diǎn)分配表數(shù)碼管段碼輸出控制數(shù)碼管段碼輸出控制aY0dY3bY1eY4cY2fY5gY6十位Ｉ＼Ｏ點(diǎn)分配表數(shù)碼管段碼輸出控制數(shù)碼管段碼輸出控制aY10dY13bY11eY14cY12fY15gY16一種電氣保護(hù)系統(tǒng)，它可聯(lián)結(jié)在供電電源與電氣負(fù)載之間，一般有過(guò)載保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)，一般都采用中斷元件來(lái)控制．一種電路中斷元件，若系統(tǒng)采取該種聯(lián)結(jié)形式，該中斷元件可提供正常與故障兩種狀態(tài)，正常狀態(tài)時(shí)，電路中允許流經(jīng)一正常電流。斷路器和開(kāi)關(guān)接觸器就是很好的中斷元件。但也有經(jīng)過(guò)PLC程序來(lái)控制的電路，其比較準(zhǔn)確和及時(shí)。本設(shè)計(jì)的三相過(guò)電流保護(hù)我就是采用PLC的程序來(lái)控制。其最主要的元件就是三相電流變送器和電壓傳感器，它們均是電測(cè)量變送器，一種將被測(cè)電量參數(shù)轉(zhuǎn)換成隔離的直流電流、直流電壓或數(shù)字信號(hào)的裝置。5.8向PLC中輸入程序的過(guò)程本設(shè)計(jì)通過(guò)計(jì)算機(jī)的編程軟件FXGP/WIN—C向PLC中導(dǎo)入程序。信號(hào)的傳送速度為9600bit/s。通過(guò)軟件向PLC導(dǎo)入程序的操作步驟如下所式：首先進(jìn)行打開(kāi)[文件]—[新文件]菜單操作，創(chuàng)制新文件圖形界面如圖所示。圖5.2（2）在所出現(xiàn)的[PLC類(lèi)型設(shè)置]中選擇相應(yīng)的PLC類(lèi)型，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的是三菱公司的FX2N系列的PLC，所以在次對(duì)話(huà)框中選擇[FX2N/FX2NC]選項(xiàng)。然后點(diǎn)擊[確認(rèn)]選項(xiàng)。圖5.3（3）在梯形土圖窗口中輸入梯形圖程序，并點(diǎn)擊轉(zhuǎn)換選項(xiàng)，轉(zhuǎn)化為指令表程序。圖5.4（4）轉(zhuǎn)化完指令表程序后，然后點(diǎn)擊[PLC]—[端口設(shè)置]進(jìn)入端口設(shè)置選項(xiàng)中，根據(jù)計(jì)算機(jī)與PLC的實(shí)際連接端口進(jìn)行COM口的選擇。圖5.5（5）接下來(lái)選擇[PLC]—[傳送]—[寫(xiě)出]操作選項(xiàng)，進(jìn)入的菜單如圖所示，輸入指令表程序的起始步和終止步，然后點(diǎn)擊[確認(rèn)]開(kāi)始向PLC中導(dǎo)入程序。然后等待程序傳送結(jié)束。圖5.6經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的努力，我已經(jīng)完成控制系統(tǒng)在電器柜上的安裝，并成功的調(diào)試實(shí)現(xiàn)功能。之前的一個(gè)月，我們完成了主電路的設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并做好了其在PLC上的模擬運(yùn)行。剛開(kāi)始根據(jù)電路的要求計(jì)算出各種所需器件的參數(shù)。根據(jù)參數(shù)選用合適的電器元件型號(hào)，并制作出了電器元件明細(xì)表。根據(jù)形狀大小設(shè)計(jì)電路布置圖和繪制電器接線(xiàn)圖，在經(jīng)過(guò)幾次的討論校正后開(kāi)始安裝各種電器。安裝過(guò)程中遇到了不少問(wèn)題，但是在解決問(wèn)題的同時(shí)，自己也學(xué)到了不少的知識(shí)。比如接觸器的一些基本知識(shí)，以前知識(shí)在書(shū)上知道一些理論性的知識(shí)，現(xiàn)在近距離的接近才能更深入的了解到它本質(zhì)性的構(gòu)造。在裝機(jī)的過(guò)程中我選用了兩種接觸器，分別為CJ系列的CJ-40和CJ-25的，根據(jù)電路的不同選用不同的接觸器。主電機(jī)選用40A的接觸器，抽風(fēng)電機(jī)選用25A的接觸器。經(jīng)過(guò)前面參數(shù)的計(jì)算，我選用的主電機(jī)要通過(guò)的電流為3.90A，考慮其啟動(dòng)是的電流。所以此設(shè)計(jì)中我選用的是BLV鋁芯聚氯乙烯絕緣電纜。其額定電壓為300/500V2）該電纜的長(zhǎng)期允許工作溫度不超過(guò)70℃，其敷設(shè)溫度應(yīng)不低于0℃；電纜的允許彎曲半徑為：電纜外徑（D）小于25mm者……應(yīng)不小于4D；電纜外徑（D）為25mm及以上者應(yīng)不小于6D

，標(biāo)稱(chēng)截面為2.5-300。在安裝的過(guò)程中為了更好的節(jié)約運(yùn)用電纜線(xiàn)，自己還根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)了各個(gè)器件的分布圖。對(duì)于一些器件，如接觸器，不知道其是否還可以正常使用，我就用萬(wàn)用表對(duì)其沒(méi)個(gè)端口測(cè)量。并做好記錄。器件安裝分布圖和過(guò)程圖片如下：圖6.1安裝柜分布圖過(guò)程如圖在初步安裝好每一個(gè)回路的路線(xiàn)之后，我還對(duì)每一個(gè)回路做了細(xì)致的檢查，首先從最主要的主回路開(kāi)始，不要認(rèn)為主回路的路線(xiàn)簡(jiǎn)單，但是其安全檢查才是最主要的。因?yàn)樗恼＿\(yùn)行是整個(gè)電路的基礎(chǔ)。對(duì)于主電路我做了一下過(guò)程的檢查：先從刀開(kāi)關(guān)開(kāi)始，每一步的電路都與設(shè)計(jì)的主電路比對(duì)，看看是否一致。之前為了能更好的檢查線(xiàn)路，我采取了不同顏色的線(xiàn)接線(xiàn)。并且每一條路線(xiàn)都做好標(biāo)記。對(duì)每一條線(xiàn)路。我用萬(wàn)用表檢測(cè)路線(xiàn)接觸是否堅(jiān)固穩(wěn)定，看看是否有短路或者斷路現(xiàn)象。檢查中發(fā)現(xiàn)有些回路中的線(xiàn)路太過(guò)松緊，當(dāng)萬(wàn)用表接觸兩端時(shí)，萬(wàn)用表發(fā)出的聲音并不是很清脆，而是有些斷續(xù)。可能會(huì)引起火花或者短路都為引起電路的異常，帶來(lái)不必要的人身儀器的安全問(wèn)題。所以我就再一次的把每個(gè)線(xiàn)路的各端扭緊，在次檢測(cè)。直到符合要求為止。接著我檢查了電機(jī)的接線(xiàn)是否正確，看看電機(jī)的外殼一定要接到線(xiàn)路的零線(xiàn)上，這一點(diǎn)在開(kāi)始接機(jī)的時(shí)候我已經(jīng)很注意了，零線(xiàn)我都是用另一顏色的線(xiàn)來(lái)區(qū)分的。但是為了安全，我還是再一次的檢查了電機(jī)接線(xiàn)。對(duì)于電機(jī)不僅要保證其接線(xiàn)正確還有保證其參數(shù)是否正常。這些都是因?yàn)殡姍C(jī)長(zhǎng)期的運(yùn)行或者過(guò)載帶來(lái)的。先了解電機(jī)的各種參數(shù)等級(jí)，看看是否標(biāo)準(zhǔn)。我先用兆歐表檢查電機(jī)的繞組的阻值是否存在匝間短路。接著測(cè)量接線(xiàn)盒里任意接線(xiàn)柱對(duì)地阻值，結(jié)果無(wú)窮大，證明對(duì)地沒(méi)有短路漏電現(xiàn)象。最后測(cè)量線(xiàn)圈與外殼間的絕緣，其值為無(wú)窮大，說(shuō)明線(xiàn)圈與外殼沒(méi)有短路。檢查好電機(jī)可以正常使用后。最后我仔細(xì)的檢查控制回路，先對(duì)照其是否與設(shè)計(jì)圖上的一樣。和檢查主回路一樣，用外用表一根一根的檢查；然后再加檢查按鈕觸點(diǎn)接觸問(wèn)題，都沒(méi)發(fā)現(xiàn)有短路和斷路的現(xiàn)象。檢查的過(guò)程中，由于之前設(shè)計(jì)的疏忽發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。以為之前的不了解，在設(shè)計(jì)PLC控制回路的時(shí)候，把需要接380V的接觸器和需要接12V的指示等設(shè)計(jì)在了同一個(gè)COM的輸出開(kāi)關(guān)量上。如果接上可能會(huì)引起指示燈的電壓過(guò)高燒掉。這樣我修改了控制回路，把所有要接380V的開(kāi)關(guān)量接在同一個(gè)COM上，把要接12V的開(kāi)關(guān)量接在另一個(gè)COM上。在完成以上檢查發(fā)現(xiàn)沒(méi)出現(xiàn)問(wèn)題后開(kāi)始試機(jī)試機(jī)。在接通插頭之前要先將空氣開(kāi)關(guān)、刀開(kāi)關(guān)打開(kāi)，然后先合上刀開(kāi)關(guān)，再合上空氣開(kāi)關(guān)，因?yàn)榈堕_(kāi)關(guān)的滅弧能力弱，突然的接通很容易引起火花。要注意在接通電源時(shí)身體最好不要接觸電氣控制柜，免得引起不必要的觸電。將電器控制柜的門(mén)板合上，此時(shí)電器控制柜的電源指示燈亮，其他器件的停止指示燈亮；按下抽風(fēng)電機(jī)的啟動(dòng)按鈕，其啟動(dòng)指示燈亮。然后再按下主電機(jī)的啟動(dòng)按鈕，其啟動(dòng)指示燈亮。等過(guò)了5秒后另一個(gè)接觸器必合，完成降壓?jiǎn)?dòng)。接著按步驟完成送帶，退帶和捆扎動(dòng)作，當(dāng)完成一個(gè)流程是，計(jì)數(shù)器加1。.試機(jī)過(guò)程中，如果AD轉(zhuǎn)換模塊接收到的是過(guò)壓，欠壓和過(guò)流信號(hào)，則其會(huì)接通相應(yīng)的報(bào)警停機(jī)。直到恢復(fù)正常方可再啟動(dòng)。試機(jī)結(jié)束，需要打開(kāi)到開(kāi)關(guān)，則要先關(guān)閉空氣開(kāi)關(guān)使電路斷路方可打開(kāi)空氣開(kāi)關(guān)，同樣的如果突然斷開(kāi)刀開(kāi)關(guān)也會(huì)引起火花。為了安全，都是有老師在場(chǎng)或者幾個(gè)同學(xué)在場(chǎng)的情況下才進(jìn)行試機(jī)。試機(jī)需要的設(shè)備1.電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)；2.自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、交流接觸器、熱繼電器、互感器、按鈕等常用電器；3.FX2-64MR可編程控制器；4.A/D模塊；5.萬(wàn)用表、電烙鐵等常用工具；6.計(jì)算機(jī)一臺(tái);7.5V電源4個(gè)。8.BLV鋁芯聚氯乙烯絕緣電纜若干經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的研究，成功設(shè)計(jì)出了包裝帶捆扎機(jī)的電路圖和控制圖，能很好的滿(mǎn)足對(duì)紙箱的捆扎要求，運(yùn)行穩(wěn)定。本論文是對(duì)包裝帶捆扎機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程的總結(jié)，在此過(guò)程中不僅設(shè)計(jì)出了包裝捆扎機(jī)，同時(shí)自己也學(xué)到了不少知識(shí)。包裝帶捆扎機(jī)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并具有廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)對(duì)包裝帶捆扎機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程，我學(xué)習(xí)了機(jī)、電、氣動(dòng)及計(jì)算機(jī)控制一體化的現(xiàn)代化高科技設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)過(guò)程，在鍛煉自己科研能力的同時(shí)，了解我國(guó)目前國(guó)有大中型工業(yè)企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀，文中在對(duì)捆扎控制系統(tǒng)編程時(shí)，采用了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法通俗易懂，能根據(jù)自己的要求隨心所欲的設(shè)計(jì)電路。通過(guò)對(duì)捆扎機(jī)PLC控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，我們可以看到三菱FX2N系列可編程控制器的強(qiáng)大功能，由可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)打包機(jī)控制較傳統(tǒng)繼電器控制有如下的優(yōu)點(diǎn)：其編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高、硬件配套齊全、用戶(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)、無(wú)觸點(diǎn)免配線(xiàn)、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、維護(hù)工作量小、維修方便。大大提高了捆扎機(jī)的精度、可靠性、靈活性和工作效率，為各種智能型儀表提供了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。從而降低了捆扎機(jī)的生產(chǎn)成本。解決了打包機(jī)繼電器控制系統(tǒng)以往采用眾多的電器元件,邏輯布線(xiàn)復(fù)雜,接點(diǎn)多,故障率高,設(shè)備運(yùn)行可靠性差的缺陷，在對(duì)可編程序控制器輸入程序時(shí)采用個(gè)人計(jì)算機(jī)輸入，程序輸入中利用三菱公司提供的編程軟件SWOPC—FXGP/WIN—C，我們可以看到此種程序輸入方式的通用性和靈活性，避免了采用專(zhuān)用編程器的高成本帶來(lái)的不便。符合當(dāng)今以個(gè)人計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)編程系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。在設(shè)計(jì)的研究工作期間，得到了諸葛致老師的熱情幫助，從課題選擇到具體的寫(xiě)作過(guò)程，論文初稿與定稿無(wú)不凝聚著諸葛致老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，為我的論文提供了許多寶貴的意見(jiàn)和建議。諸葛老師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，使我感受到他樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力。他是我日后工作與生活中的最好的榜樣。在程序編制和論文撰寫(xiě)過(guò)程中，感謝同學(xué)在我遇到問(wèn)題的時(shí)候?qū)ξ业募?xì)心講解，以及在生活中對(duì)我的幫助，給予我的關(guān)懷，在此一并表示感謝。在大學(xué)生涯里，還得到眾多老師和同學(xué)們的關(guān)心支持和幫助，在此，謹(jǐn)向每一位老師同學(xué)致以忠心的感謝和崇高的敬意。[1]顧戰(zhàn)松,陳鐵年.可編程控制原理應(yīng)用[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2021[2]袁任光.可編程控制器(PC)應(yīng)用技術(shù)于實(shí)例[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2021[3]李仁.電氣控制[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1988[4]賀湘淡.電器學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985[5]李景學(xué),金廣業(yè).可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法[M].北京:電子工業(yè)出版社,1995[6]鐘肇新,范建東.可編程控制器原理及應(yīng)用[M].廣州:華南理工出版社,2021[7]陳宇,段鑫.可編程控制器基礎(chǔ)及編程技巧[M].廣州:華南理工出版社[8]陳立定,吳玉香,蘇開(kāi)才.電氣控制與可編程控制器[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社.[9]康華光,鄒壽彬.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分[M].高等教育出版社[10]MohamedEA.Rand.Artificialneuralnetworkbasedfaulteddiagnosticsystemforelectricpowerdistributionfeeders[J].ElectricPowerSystemsResearch,1995,35(4):1—10

社會(huì)實(shí)踐報(bào)告系別：班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：作為祖國(guó)未來(lái)的事業(yè)的繼承人，我們這些大學(xué)生應(yīng)該及早樹(shù)立自己的歷史責(zé)任感，提高自己的社會(huì)適應(yīng)能力。假期的社會(huì)實(shí)踐就是很好的鍛煉自己的機(jī)會(huì)。當(dāng)下，掙錢(qián)早已不是打工的唯一目的，更多的人將其視為參加社會(huì)實(shí)踐、提高自身能力的機(jī)會(huì)。許多學(xué)校也積極鼓勵(lì)大學(xué)生多接觸社會(huì)、了解社會(huì)，一方面可以把學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，提高各方面的能力；另一方面可以積累工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)日后的就業(yè)大有裨益。進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐，最理想的就是找到與本專(zhuān)業(yè)對(duì)口單位進(jìn)行實(shí)習(xí)，從而提高自己的實(shí)戰(zhàn)水平，同時(shí)可以將課本知識(shí)在實(shí)踐中得到運(yùn)用，從而更好的指導(dǎo)自己今后的學(xué)習(xí)。但是作為一名尚未畢業(yè)的大學(xué)生，由于本身具備的專(zhuān)業(yè)知識(shí)還十分的有限，所以我選擇了打散工作為第一次社會(huì)實(shí)踐的方式。目的在于熟悉社會(huì)。就職業(yè)本身而言，并無(wú)高低貴賤之分，存在即為合理。通過(guò)短短幾天的打工經(jīng)歷可以讓長(zhǎng)期處于校園的我們對(duì)社會(huì)有一種更直觀的認(rèn)識(shí)。實(shí)踐過(guò)程：自從走進(jìn)了大學(xué)，就業(yè)問(wèn)題就似乎總是圍繞在我們的身邊，成了說(shuō)不完的話(huà)題。在現(xiàn)今社會(huì)，招聘會(huì)上的大字報(bào)都總寫(xiě)著“有經(jīng)驗(yàn)者優(yōu)先”，可還在校園里面的我們這班學(xué)子社會(huì)經(jīng)驗(yàn)又會(huì)擁有多少呢？為了拓展自