（定稿）某新城区汽车修理厂建设项目资金申请报告0

行程开关按其结构可分为直动式滚轮式微动式和组合式。

本设计中采用直线接触式行程开关检测机械手动作是否到位，当运动到指定位置时，碰到行程开关，终结上个动作，准备执行下个动作。

滑觉传感器机械手吸取物体时按吸力的大小可分为硬吸取和软吸取。

硬吸取是吸盘用最大的吸力吸取物体，以保证可靠性软吸取方式是吸盘使吸力保持在能稳固吸取物体的最小值，以避免损伤物件。

软吸取时吸力不够时被吸物体会产生滑动，滑觉传感器就是为了检测滑动而设计的，可以检测垂直于吸物方向物体的位移由重力引起的变形，以达到修正吸力，防止吸取物的滑动。

滑动传感器主要用于检测物体接触面直接的相对运动的大小和方向，判断是否吸住物体以及应用多大的吸力等。

视觉传感器机械手视觉的作用就是最大程度模仿人的眼睛，能够对不同的物体进行识别，本机械手采用颜色传感器，根据不同物料有不同的颜色，可以针对种颜色的物料进行拣出。

目前，用于颜色识别的传感器有两种基本类型色标传感器，它使用个白炽灯光源或单色光源红绿蓝颜色传感器，它检测物体的对三基色的反射比率，从而鉴别物体颜色。

这类装置许多是温反射型光束型光纤型的，封装在各种金属和聚碳酸脂外壳中。

典型的输出有和继电器和模拟输出。

颜色传感器的类型比较光到光电流转换器光到光电流转换器由光电二极管或具有色彩滤波器的光电二极管组成，将光转换成光电流。

可以使用外部电路，将光电流转换成定比例的电压输出，然后可以通过模拟数字转换器将电压转换成数字格式，输送到微控制器中。

优点设计灵活。

可以针对各个应用订制放大器的增益和带宽及模拟数字转换器的速度和分辨率。

缺点增加了组装成本，提高了设计复杂程度，光到光电流转换器适合要求响应时间短定制增益和速度调节及在光线变化条件下工作的应用。

光到模拟电压转换器光到模拟电压转换器由搭配色彩滤波器的光电二极管阵列组成，并整合个跨阻抗放大器。

要求使用外部电路，将模拟电压转换成数字输出，然后才能输送到数字信号处理器。

优点简化外设电路设计，改善空间利用效率，降低组装成本。

缺点响应时间预先由内置电流到电压转换器确定，如跨阻抗放大器，要求额外的模拟数字转换器，将电压输出转换成数字格式，光到模拟电压转换器适合要求设计周期较短产品开发周期更快光线条件和空间利用率设计精良的应用。

光到数字电压转换器光到数字电压转换器由搭配滤波器的光电二极管阵列模似数字转换器及用于通信和灵敏度控制的数字核心组成。

输出允许直接接口微控制器或其它逻辑控制通路，如线串行接口，以进步处理信号，而不需额外的器件。

优点提供抗噪声干扰能力，简化外围电路设计，改善空间利用率，降低组装成本。

缺点只通过线串行接口模块提供到微控制器或的直接接口，响应时间由内置模拟电路和数字电路预先确定，预先确定模拟数字转换分辨率，光到数字转换器适合要求抗噪声能力缩短设计周期加快产品开发周期及光线条件和空间利用率设计精良的应用。

传感器选择根据前面的介绍和比较，为了便于控制程序的编写，利于公司企业的经济效益，综合其各种情况，在本设计，选择颜色传感器着为识别物料颜色的装置，继电器输出方式，便于控制系统的简单化，控制系统更容易实现。

控制系统的选型及控制原理控制系统设计的基本原则机型的选择机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。

选择时主要考虑以下几点确定合理的结构型式主要有整体式和模块式两种结构型式。

整体式的每个点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中而模块式的功能扩展灵活方便，在点数输入点数与输出点数的比例模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，般于较复杂的控制系统。

考虑此系统控制比较简单，应用于小批量的生产线故此选择整体试的结构形式较为合适。

确定合理的安装方式系统的安装方式分为集中式远程式以及多台联网的分布式。

集中式不需要设置驱动远程硬件，系统反应快成本低远程式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程电源多台联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型，但必须要附加通讯模块。

在工厂小批量生产中降低成本是很重要的，所以此系统选择集中试的安装方式。

满足相应的功能要求般小型低档具有逻辑运算定时计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。

对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带和转换单元，具有加减算术运算数据传送功能的增强型低档。

对于控制较复杂，要求实现运算闭环控制通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档。

但是中高档价格较贵，般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。

此系统只需用开关量控制，选用般小型即可。

满足响应速度要求是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次的响应速度般都能满足其应用范围内的需要。

如果要跨范围使用，或者些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑的响应速度，可选用具有高速处理功能的，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的等。

本系统不需要跨范围使用对些功能或信号也没有特殊的速度要求，不需要选用具有高速处理功能的。

满足系统可靠性要求对于般系统的可靠性均能满足。

对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。

本系统选用般系统能够满足要求，不需要考虑太多此方面的问题。

机型尽量统个企业，应尽量做到的机型统。

以保证其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理有利于技术力量的培训和技术水平的提高其外部设备可以通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成个多级分布式控制系统。

本课题的要求不高，不需要考虑配备上位计算机，但为了方便采购和管理等我们还是要求机型要统。

二确定的容量的容量包括点数和用户存储容量两个方面。

确定系统的实际输入点数系统由启动按钮停止按钮急停按钮手臂复位按纽颜色传感器左旋极限传感器右旋极限传感器上升限位传感器下降限位传感器手臂缩回限位传感器手臂伸出限位传感器超上升限位传感器超下降位传变送器的量程为。

水厂压力变送器检测到的电流信号为，为单极性输入。

要求水厂的水位在的范围内做出调整，设定水厂的水位保持在的位置，保持进出水量恒定。

做出水厂液位的控制，调用模拟量输入转换块进行数据的模数转换，其得到的是转换后的个物理量。

在主程序块中调用的功能块如图所示图标度变化模块其含义为模拟量规格化。

由于模拟量地址在硬件组态时，自动分配出来，为，干扰频率为，所以，模拟量输入地址设置为初始地址。

压力变送器检测到的电流信号为。

经规格化后为，所以下限设置为，上限设置为，单极性输入，所以为，转换后输出。

调用进行模拟量输出量化。

将工程量转换为所需要的量，进行运算。

在中调用功能块如图所示。

图中调节数据转换块要求水厂液位恒定，即为工程量。

通过输出的电流信号对应液位为，经规格化后为。

液位上限位，液位下限位，因为为单极性，所以为。

从站水源地程序的设计从站水源地两个，与主站通信的时候采用无组态的单边通信，用到的编程软件是，它是基于的应用软件，由西门子公司专为系列设计开发，它功能强大，主要为用户开发控制程序使用，的基本功能是协助用户完成开发应用软件的任务，现在加上全中文化程序后，可在中文的界面下进行操作。

使用编程软件进行编程。

主从站的通信采用无组态连接的通信。

无组态连接的通信可分为两种单边通信方式和双边通信方式。

在本系统通信中，采用单边通信，单边通信只在边编写程序，好像客户机与服务器的访问模式，编写程序的方就是客户机，不编写程序的边就是服务器。

这种单边通信适合与之间的通信。

只能做服务器，而不能做客户机。

实现通信时，调用函数功能块来读取对方指定的地址数据，到本地机指定的地址存放，函数功能将本地机指定的数据发送到对方指定的地址区存放。

从站系统设计过程中，由于主站与从站的通信采用无组态的单边通信，所以程序编写过程中无需在内编写任何程序，只需在里面编写程序即可实现双方从站的地址为从站的地址为主站通过调用系统功能函数和分别对两个从站进行读和写操作。

根据系统的控制工艺要求，主站和从站的程序流程如图所示水厂区数据采集开始运行液位上限起动变频器控制液位下限从站数据采集停机停止变频器结束停止深井泵起动深井泵开始水源地数据采集深井泵运行停止深井泵并报警过载与主站通信结束停止深井泵图主站水厂区流程图图从站水源地流程图整个水厂系统的仿真与调试系统的仿真系统的仿真由西门子公司推出，可以替代西门子硬件的仿真软件，当设计好控制程序后，无须硬件支持，可以直接调用仿真软件来验证。

激活仿真软件后，会出现如图的界面。

图激活仿真界面然后选择的的地址为，点击键可以进入仿真界面，如图所示。

图仿真的接入点的选取图进入仿真界面主站水厂区的仿真如图所示。

图主站水厂区的仿真图从站水源地的仿真如图所示。

图深井泵正转运行图深井泵停止运行图深井泵反转运行图深井泵正转运行图深井泵停止运行图深井泵反转运行系统的调试系统调试要按控制要求将电源外部电路与输入输出端子连接好，再将控制程序输入后，且将切换为运行状态，对整个系统进行运行调试。

其限生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。

行程开关按其结构可分为直动式滚轮式微动式和组合式。

本设计中采用直线接触式行程开关检测机械手动作是否到位，当运动到指定位置时，碰到行程开关，终结上个动作，准备执行下个动作。

滑觉传感器机械手吸取物体时按吸力的大小可分为硬吸取和软吸取。

硬吸取是吸盘用最大的吸力吸取物体，以保证可靠性软吸取方式是吸盘使吸力保持在能稳固吸取物体的最小值，以避免损伤物件。

软吸取时吸力不够时被吸物体会产生滑动，滑觉传感器就是为了检测滑动而设计的，可以检测垂直于吸物方向物体的位移由重力引起的变形，以达到修正吸力，防止吸取物的滑动。

滑动传感器主要用于检测物体接触面直接的相对运动的大小和方向，判断是否吸住物体以及应用多大的吸力等。

视觉传感器机械手视觉的作用就是最大程度模仿人的眼睛，能够对不同的物体进行识别，本机械手采用颜色传感器，根据不同物料有不同的颜色，可以针对种颜色的物料进行拣出。

目前，用于颜色识别的传感器有两种基本类型色标传感器，它使用个白炽灯光源或单色光源红绿蓝颜色传感器，它检测物体的对三基色的反射比率，从而鉴别物体颜色。

这类装置许多是温反射型光束型光纤型的，封装在各种金属和聚碳酸脂外壳中。

典型的输出有和继电器和模拟输出。

颜色传感器的类型比较光到光电流转换器光到光电流转换器由光电二极管或具有色彩滤波器的光电二极管组成，将光转换成光电流。

可以使用外部电路，将光电流转换成定比例的电压输出，然后可以通过模拟数字转换器将电压转换成数字格式，输送到微控制器中。

优点设计灵活。

可以针对各个应用订制放大器的增益和带宽及模拟数字转换器的速度和分辨率。

缺点增加了组装成本，提高了设计复杂程度，光到光电流转换器适合要求响应时间短定制增益和速度调节及在光线变化条件下工作的应用。

光到模拟电压转换器光到模拟电压转换器由搭配色彩滤波器的光电二极管阵列组成，并整合个跨阻抗放大器。

要求使用外部电路，将模拟电压转换成数字输出，然后才能输送到数字信号处理器。

优点简化外设电路设计，改善空间利用效率，降低组装成本。

缺点响应时间预先由内置电流到电压转换器确定，如跨阻抗放大器，要求额外的模拟数字转换器，将电压输出转换成数字格式，光到模拟电压转换器适合要求设计周期较短产品开发周期更快光线条件和空间利用率设计精良的应用。

光到数字电压转换器光到数字电压转换器由搭配滤波器的光电二极管阵列模似数字转换器及用于通信和灵敏度控制的数字核心组成。

输出允许直接接口微控制器或其它逻辑控制通路，如线串行接口，以进步处理信号，而不需额外的器件。

优点提供抗噪声干扰能力，简化外围电路设计，改善空间利用率，降低组装成本。

缺点只通过线串行接口模块提供到微控制器或的直接接口，响应时间由内置模拟电路和数字电路预先确定，预先确定模拟数字转换分辨率，光到数字转换器适合要求抗噪声能力缩短设计周期加快产品开发周期及光线条件和空间利用率设计精良的应用。

传感器选择根据前面的介绍和比较，为了便于控制程序