引线装填机控制系统设计
引线装填机这种设备能够把电子元件的引线放在接料盒中，本设计主要是研究分析了可编程控制器的引线装填机控制系统。在本课题中，设计的方案、设计的软件、选择的系统硬件都是此次研究方案中的重点。按照控制系统所需要的具体要求，控制部分使用三菱PLC，监控界面使用组态王。我第一步先设计了系统的总体方案；第二部就选择了设计时用到的硬件，经过相关分析画出PLC接线图和I/O列表；第三步，依照系统的具体要求，和之前选择好的硬件，把功能流程图画出来，系统的编写时选用三菱PLC的编程软件GX Developer，再把系统进行调试一次；最后系统的监控方面使用组态王来操作。
目录
1. 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 选题背景和意义 1
1.3 国内外现状及其发展 1
2. 方案设计 2
2.1 引线装填机的装填描述 2
2.2接料盒的控制与控制系统的接线 2
2.3 状态流程图 2
3 系统硬件设计 4
3.1 系统硬件的选型 4
3.1.1按钮开关的选择 4
3.1.2 步进电机的选择 6
3.1.3 PLC的选择 7
3.2 PLC的基本工作原理 10
3.3 PLC的基本结构 11
3.4.1 PLC的编程语言 12
3.4.2 PLC的软件结构及使用 13
3.4.3 用户程序结构及处理过程 13
4. 软件设计 14
4.1 PLC输入／输出(I／O)端口与资源分配 14
4.2 硬件系统接线图和状态流程图 15
4.3 梯形图与指令表 16
4.3.1 梯形图： 16
4.3.2 指令表： 23
5. 组态王软件简介 25
5.1 组态软件的概述 25
5.1.1组态软件的结构划分 25
5.1.2 组态软件的五大组成部分 26
5.1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
.3 组态王软件的基本特点功能 26
5.2 启动PLC仿真 26
5.3 建立数据传输 27
5.3.1新建Access文件夹 27
5.4 仿真监控传输 28
5.4.1 仿真监控 28
5.4.2仿真数据的传输 28
5.5 组态王软件的操作方式 29
5.5.1 配置OPC服务器 29
5.5.2 服务器端运行组态王 32
5.5.3 客户端通过OPC连接服务器 32
5.6 组态王对监控系统的实现 32
5.7组态王界面 33
结束语 34
参考文献 35
致谢 36
1. 绪论
1.1 引言
二极管生产过程中是要将引线装填在接料盒中的，以用来准备下一步工序的需要。在装填的过程中，引线装填机的引线装填的位置是不变化的，料盒则需要作定位运动。每一次运动过程后，料盒都要准确地对准引线装填位的引导孔，并在切刀的作用下，将引线装入各个孔中。引入PLC控制之后，系统更加灵活和简单。
1.2 选题背景和意义
装填机服务我国很多行业，例如火炮就利用到了装填机、还有国内外花盆基质装填机的研发等等。其中，引线装填机是一种可自动将有引线的电子元件的引线装填在接料盒中的设备,其采用的PLC控制技术。二极管生产过程中要将引线装填在接料盒中，以备下一步工序的需要。在装填过程中，引线装填机的装填位置是不变的，料盒则需要作定位运动。每一次运动后，料盒都要准确地对准装填位置的引导孔，并在切刀的作用下，将引线装入各个孔中。引入PLC控制之后，系统更加简单和灵活。其中，引线装填机程序采用步进顺序控制方式编程，具有控制灵活、系统参数修改快速方便、报警及时全面的特点，不但缩短了维修时间，而且保养方便轻松，适用于有规模的生产作业。实践中我们证明了，这是一种非常科学的控制技术。
1.3 国内外现状及其发展
当前的状况，例如我国是花卉苗木种植面积最大的,没有用好装填机在种植上门，大大影响了我们的生产效率。花盆基质装填机的结构和功能,国内外花盆基质装填机的发展现状,并提出了下一步研发方向,以便我国花盆基质装填机械化发展提供参考等。例如大炮，就很好的利用了装填机。将装填机用于这些方面大大提升了效率和生产量。
将来，引线装填机还会被人们所利用，而且会在很多方面，所以我们要更加注重这方面的研发和学习。[1]
2. 方案设计
2.1 引线装填机的装填描述
如下图21是一个比较全面的空料盒自动装填过程。在每次装填过程的位移的时候，当料盒到位后停顿，然后再开始启动、送料、切刀、装填。送料、切刀、接料盒的横向移动工作是气动装置，用电磁阀，切刀、接料盒的横移在工作完后都可自动复位。装填过程出现卡料时，卡料指示灯亮，排除故障后，按复位按钮装填工作继续进行。
图21自动装料过程图
2.2接料盒的控制与控制系统的接线
装填机接料盒的运动采取步进电机定位控制，该系统具有以下功能：（1）具有脉冲发生器功能，能产生可调频率、可准确计数控制的脉冲串。该功能由PLC完成。（2）有脉冲放大及脉冲分配功能，可将脉冲发生器送来的脉冲放大，变按一定规律分配给步进电机的各个绕组。该功能由步进电机驱动器完成。
由于采用步进电动机，PLC应选用晶体管输出型，根据引线装填机所需输出／输入量，选用FX2N16MT型PLC，其接线图如图2所示。图中输出指示灯A、B、C分别为非原点指示灯、原点指示灯和卡料灯，固态开关用于电磁阀控制。[23]
2.3 状态流程图
状态流程图如下图22
图22引线装填机的状态流程图
3 系统硬件设计
3.1 系统硬件的选型
3.1.1按钮开关的选择
按钮开关一种电路环节开关可实现不同电路的连接或断开。按钮开关的结构简单，被广泛地应用在电路控制中。按钮开关在电气自动控制电路中，控制各种电器的启动和停止，并大多与接触器、继电器连用控制电路，按钮开关在使用中都是按动的，大多数的按钮开关都是用于按下时接通或断开电路，释放后状态回复至原位置，因此有时常会被叫为“电铃开关”。
按钮开关为了达到能保持“已被按下”的状态，与普通开关一样，可加自锁装置，利用自锁性能，使其同样可以自己保持接通或断开状态，这个就是带自锁的开关，其中为某种需要，数个开关在工作时只允许其中一个处于接通状态，其余必须的断开状态，有将数个按钮开关并排组合，并使用“互锁机构”，只允许其中一个开关处于连接锁定状态，当按下另一开关时，该开关被锁定，但同时原来锁定的开关被释放。[4]
目录
1. 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 选题背景和意义 1
1.3 国内外现状及其发展 1
2. 方案设计 2
2.1 引线装填机的装填描述 2
2.2接料盒的控制与控制系统的接线 2
2.3 状态流程图 2
3 系统硬件设计 4
3.1 系统硬件的选型 4
3.1.1按钮开关的选择 4
3.1.2 步进电机的选择 6
3.1.3 PLC的选择 7
3.2 PLC的基本工作原理 10
3.3 PLC的基本结构 11
3.4.1 PLC的编程语言 12
3.4.2 PLC的软件结构及使用 13
3.4.3 用户程序结构及处理过程 13
4. 软件设计 14
4.1 PLC输入／输出(I／O)端口与资源分配 14
4.2 硬件系统接线图和状态流程图 15
4.3 梯形图与指令表 16
4.3.1 梯形图： 16
4.3.2 指令表： 23
5. 组态王软件简介 25
5.1 组态软件的概述 25
5.1.1组态软件的结构划分 25
5.1.2 组态软件的五大组成部分 26
5.1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
.3 组态王软件的基本特点功能 26
5.2 启动PLC仿真 26
5.3 建立数据传输 27
5.3.1新建Access文件夹 27
5.4 仿真监控传输 28
5.4.1 仿真监控 28
5.4.2仿真数据的传输 28
5.5 组态王软件的操作方式 29
5.5.1 配置OPC服务器 29
5.5.2 服务器端运行组态王 32
5.5.3 客户端通过OPC连接服务器 32
5.6 组态王对监控系统的实现 32
5.7组态王界面 33
结束语 34
参考文献 35
致谢 36
1. 绪论
1.1 引言
二极管生产过程中是要将引线装填在接料盒中的，以用来准备下一步工序的需要。在装填的过程中，引线装填机的引线装填的位置是不变化的，料盒则需要作定位运动。每一次运动过程后，料盒都要准确地对准引线装填位的引导孔，并在切刀的作用下，将引线装入各个孔中。引入PLC控制之后，系统更加灵活和简单。
1.2 选题背景和意义
装填机服务我国很多行业，例如火炮就利用到了装填机、还有国内外花盆基质装填机的研发等等。其中，引线装填机是一种可自动将有引线的电子元件的引线装填在接料盒中的设备,其采用的PLC控制技术。二极管生产过程中要将引线装填在接料盒中，以备下一步工序的需要。在装填过程中，引线装填机的装填位置是不变的，料盒则需要作定位运动。每一次运动后，料盒都要准确地对准装填位置的引导孔，并在切刀的作用下，将引线装入各个孔中。引入PLC控制之后，系统更加简单和灵活。其中，引线装填机程序采用步进顺序控制方式编程，具有控制灵活、系统参数修改快速方便、报警及时全面的特点，不但缩短了维修时间，而且保养方便轻松，适用于有规模的生产作业。实践中我们证明了，这是一种非常科学的控制技术。
1.3 国内外现状及其发展
当前的状况，例如我国是花卉苗木种植面积最大的,没有用好装填机在种植上门，大大影响了我们的生产效率。花盆基质装填机的结构和功能,国内外花盆基质装填机的发展现状,并提出了下一步研发方向,以便我国花盆基质装填机械化发展提供参考等。例如大炮，就很好的利用了装填机。将装填机用于这些方面大大提升了效率和生产量。
将来，引线装填机还会被人们所利用，而且会在很多方面，所以我们要更加注重这方面的研发和学习。[1]
2. 方案设计
2.1 引线装填机的装填描述
如下图21是一个比较全面的空料盒自动装填过程。在每次装填过程的位移的时候，当料盒到位后停顿，然后再开始启动、送料、切刀、装填。送料、切刀、接料盒的横向移动工作是气动装置，用电磁阀，切刀、接料盒的横移在工作完后都可自动复位。装填过程出现卡料时，卡料指示灯亮，排除故障后，按复位按钮装填工作继续进行。
图21自动装料过程图
2.2接料盒的控制与控制系统的接线
装填机接料盒的运动采取步进电机定位控制，该系统具有以下功能：（1）具有脉冲发生器功能，能产生可调频率、可准确计数控制的脉冲串。该功能由PLC完成。（2）有脉冲放大及脉冲分配功能，可将脉冲发生器送来的脉冲放大，变按一定规律分配给步进电机的各个绕组。该功能由步进电机驱动器完成。
由于采用步进电动机，PLC应选用晶体管输出型，根据引线装填机所需输出／输入量，选用FX2N16MT型PLC，其接线图如图2所示。图中输出指示灯A、B、C分别为非原点指示灯、原点指示灯和卡料灯，固态开关用于电磁阀控制。[23]
2.3 状态流程图
状态流程图如下图22
图22引线装填机的状态流程图
3 系统硬件设计
3.1 系统硬件的选型
3.1.1按钮开关的选择
按钮开关一种电路环节开关可实现不同电路的连接或断开。按钮开关的结构简单，被广泛地应用在电路控制中。按钮开关在电气自动控制电路中，控制各种电器的启动和停止，并大多与接触器、继电器连用控制电路，按钮开关在使用中都是按动的，大多数的按钮开关都是用于按下时接通或断开电路，释放后状态回复至原位置，因此有时常会被叫为“电铃开关”。
按钮开关为了达到能保持“已被按下”的状态，与普通开关一样，可加自锁装置，利用自锁性能，使其同样可以自己保持接通或断开状态，这个就是带自锁的开关，其中为某种需要，数个开关在工作时只允许其中一个处于接通状态，其余必须的断开状态，有将数个按钮开关并排组合，并使用“互锁机构”，只允许其中一个开关处于连接锁定状态，当按下另一开关时，该开关被锁定，但同时原来锁定的开关被释放。[4]
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