第 1 章 设计目的
流水线(pipeline)技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行
处理实现技术。流水线是 Intel 首次在 486 芯片中开始使用的。流水线的工作方式就
象工业生产上的装配流水线。在 CPU 中由 5—6 个不同功能的电路单元组成一条指令
处理流水线,然后将一条 X86 指令分成 5—6 步后再由这些电路单元分别执行,这样
就能实现在一个 CPU 时钟周期完成一条指令,因此提高 CPU 的运算速度。
为了方便人的操作与执行省劳动力设置流水线上某种产品能够自动检测并且分
装,实现对产品的自动控制。此装置只需打开开关,后便可以实现自动控制。此实验
用手动模拟的方式对实验进行控制。
现在科技发展日益迅速,流水线控制原理在我们生活当中也日益图突出。流水线
检测的产生为我国节省了大量的劳动力;检测系统能够准确,快速,精准的完成每一
个步骤,这是我们所不能及的,因此研究它具有很高的现实意义。
第 2 章 设计要求
本题目用 PLC 来模拟并实现产品在流水线上的测试与分检控制。
图 2-1 产品在流水线的测试与分检控制
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流水线由一电动机 M 带动,产品由左边进入(位 0),经 PHl 检测,凡不合格产品
应由 PHl 产生信号。正品最后在右端(位 6)装入成品框内,不合格的次品在 PLC 控制
下,从位 4 的电磁分检阀门落人次品框内。为了保证次品落下后及时关闭分检阀门以
免后面的正品也落人次品框内,设置了次品检测传送器 PH2。PH3 为正品计数器。
产品传送器传动轴上有一个凸轮,每转动一圈,就拨动微动开关一次(也可为霍
尔开关或接近开关),发出一个脉冲信号。
当成品箱计数为 20 个,满箱时,将产生一个信号使 M 停止,成品就移走。移走
后,再起动 M。
第 3 章 PLC 选型、I/O 分配表和接线图
3.1 PLC 选型
三菱公司近年来推出的 FX 系列 PLC 有 FX0、FX2、FXOS、FX0N、FX2C、FX1S、FX1N、
FX2N、FX2NC 等系列型号。其中,FX0S 的功能简单实用,价格便宜,可用于小型开关
量控制系统;FX0N 可用于要求较高的中小型控制系统;FX2N 的功能最强,可用于要求
很高的系统。
针对此设计所需,由于此系统开关量并不大,采用 FX0S 系列;单元类型为基本
单元即可;输入点数为 10,输出点数为 7,选定 I/O 点数为 20 输入点数为 12,输出
点数为 8;实际电路中电源为交流电源,选定 AC 电源;输出形式使用 R-继电器输出。
所以选定的型号是 FX0S-20MR-001。
3.2 I/O 分配表
产品在流水线的测试与分检控制 I/O 分配表如下
输入
启动开关:
停止开关:
凸轮开关:
X0
X1
X2
检测开关 PH1: X3
次品开关 PH2: X4
正品车限位开关 SQ1:X5
次品车限位开关 SQ2:X6
输出
PLC 工作指示灯: Y0
传送带电动机 M:
Y1
次品电磁阀门 YV: Y2
次品小车电动机 M1 正转: Y3
正品小车电动机 M2 正转: Y4
次品小车电动机 M1 反转: Y5
正品小车电动机 M2 反转: Y6
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次品小车返回开关 SQ3:X11
正品小车返回开关 SQ4: X12
3.3 I/O 接线图
产品在流水线的测试与分检控制 I/O 接线图如图 3-1
图 3-1 产品在流水线的测试与分检控制 I/O 接线图
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第 4 章 PLC 程序设计
4.1 梯形图设计
产品在流水线上的测试与分检控制梯形图如图 4-1
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图 4-1 产品在流水线上的测试与分检控制梯形图
4.2 指令语句表
产品在流水线上的测试与分检控制指令表如下:
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第 5 章 设计总结
本次设计中完成了对题目的要求,并弥补了程序中的一些不足:小车在往返过程
中或计数过程中对设备有停止要求,那么该设备重新启动后,小车会继续它未完成的
指令。程序中的不足:如果在检测到次品时,设备停止,重新启动后没有实现继续完
成的过程。操作流程:按下 X0 设备指示灯 Y0 亮设备工作并开始检测上次停止时的中
断点,继续中断点运行。假设传送带从头 Y1 亮开始转动当 X3、X2 同时闭合时检测到
次品,再按三次凸轮开关 X2 即经过第四个口时阀门打开 Y2 亮物品落下,按下 X4 检
测开关阀门 Y2 灭。当按下 X7 时即通过正品时计数器才 C100 计数一次当计数 20 次时
Y1 灭传送带停止,Y3、Y4 同时亮小车正转。同时 X5、X6 由断开变为闭合。到达 X11、
X12 时 X11、X12 闭合小车反转送回,到达 X5,X6 时由闭合变为断开,Y1 亮,同时由
限位开关 X5,X6 分别控制的限位开关 X12、X11 断开。循环运行。
通过这次设计,使我对自动控制设计有了更深刻的认识,使我对移位寄存器指令
有了充分的了解。对 PLC 的功能也有了进一步的认识,了解了不同型号的 PLC 以及相
关的编程软件。在设计的过程中使我能够不断的发现错误,改正错误,在这个过程中
使我对 PLC 的意义更加清晰,对 PLC 有了进一步的了解。在遇到解决不了的问题时,
同学们集思广益,大家一同解决问题,增加彼此的默契,也能够提高大家的互助精神。
使我清楚的认识了 RST、SET 与移位指令与中间继电器的差异,与应用场合。也
使自己的动手能力和方案设计的思路有了更进一步的提高,同时也更加熟悉了本专业
的设计软件。
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参考文献
[1] 郁汉祺.电气控制与可编程可编程序控制器应用技术.东南大学出版社,2010
[2] 邓则名.电器与可编程控制器应用技术.机械工业出版社,2008
[3] 张万忠.可编程控制器应用技术.化学工业出版社,2002
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