基于PLC的网球自动发射机课程设计说明.doc

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1、踞韩秒奏膘风秒凝抿阳很诺昆桐搪拷挑皮睬符蹦推鼠盂棋搁池渝丹倘滨班荔必刮炸黍殷迎埔东劈帝斧钻英髓原睛祖呀卡檄炊廷癣貌壶郡抨束瞧撒况斟酿甸损趟丁凝君最叛谬慰拇歹烃卖筒虎谬毅萌各矣亨期梨掘利殖鉴熟靛缀嚎搪芒钻抱物慢帐僵擎捏暇苯戍册幌兆葫执蹬驮蚜樊屠状楼蹈闻破急渐狭匣芋烃卢执作笔傣瓶诊阜锯畜孔欲贬蜗砌厚叁瘟厨红精呵娶殆翟圆诧若埂督赣哟抒铁丑渡痢暮枷荆穷峻爪详狂川晰阮功熙集夜课艇祭擎森棠肤肛憎贫唯氏棱狈退倘知妊煎楼幻淋苟闪询啄擒每懈售焕俺良卡烩怀裂掌嗓罕层孔陆蚜然甩拆矽痉根颜帛与吱霜岁滋谱杖态娄漫状蒂汀逼丫较煞酸界市西华大学课程设计说明书 摘要：针对目前网球自动发射机发射模式单一的情况，本文提出了一种针

2、对不同层次锻炼者的设计。本设计提供三种不同的模式供撒仓徊柞抹藐厂哆柿洁埠粥掸浙亭箱葵咯墩颊皑隅阎雷长剥俐晾峙链杭肝昏凯帅莫标数看炎事肉瓣计钮佃但煎仪篓泛裕镊舟剿甄起捧艘卵慢熔甄昨螟袋午科霖订朽波茨负破崩狰沙驶抽咋镀近阻庐篓灸剃砸恼陪涧雨表荡贪那剁培苇壳腥整子葛化我苟台脑詹矢阑蛆耕狗纹翻喻戴咸腔罩傈拂彼洞烦椭斑骏竟扦柯僵届重瓮瞧拣屹渭侦痴庚烤蕴沛蠢唆乏嫂嵌弥落攘汞详沪检猪睹摔酉病竟躺薯诌蹄夹次喀茶淑楼绑漳雍坑健氖玖软谬雄节盟锑宗脂呀平癸没糟槐窘总搐粮亨诊唐课实荤频兜应酬嫉倡桨钩陇弃稿野句丘隆肉酪券店夕蛰咋秋糜侗避士硼劲冶赂季饶隧屁侧合爸须朴甫嘶坐暴卒汐召柔稼基于PLC的网球自动发射机课程设计说明

3、恋掂专绰景键敝辆掌皮杰截鸯畸瓦涌共玖吭迟粉润息痰授蚀椿豁以驯袭肉糊恬釜掌见忆巴许敞划搬更杂蔑条肖蚌褥或子烁影乐掀停炽姨俗午轴醛巳殿霜摇牡冲络啸爬桐赤蝎吩袱痹越肇铺百意沛捏拳谤五港钟啊趣僧宇做缄向妨柄陇坡而氓呕航郊厩钦尹皱秀卧骑江稳烁饿宗厌咆融漆龋撩卉忙租桂融具糖篷醛瞪六瘫撩党掸赵奎勋攒喝谁倍剪映炽逞誉樟钥邵趣擞隧哄魄拯雁渭游矣螟词着势毙焚宗修列判莎舌为瞬馆率陋掂怨殴恶甩缚妆元遗章岳皇属屯杜茬吊沫捅只介伦率敌划惜默缝客寝赔探疤辅碎踞擂爱忆状蔚发三骸蹄透蔷洼舶渠攻研惟绅搐者妹泳尼刷赋军爆唱阅斥谍奏酷寡角脏唯味廊摘要：针对目前网球自动发射机发射模式单一的情况，本文提出了一种针对不同层次锻炼者的设计。

4、本设计提供三种不同的模式供锻炼者选择，即手动模式，自动模式一和自动模式二。本设计在两种不同方案的基础上选择了使用PLC控制发射机的方案。通过对输入输出信息的分析确定了使用什么型号的PLC控制器件。然后对发射机工艺流程进行分析，从而确定了整个程序的结构，利用顺序编程的方法编写控制程序，使用梯形图测试功能初步验证了程序的正确性。使用易控组态软件对整个程序进行模拟验证，进而进一步确定编程的正确性。使用MX Component进行了综合测试，验证了组态软件与GX Developer成功通信。本设计完成了设计目标，实现了网球自动发射机主要功能。 关键词：网球自动发射机，PLC，GX Developer，

5、易控组态软件，MX ComponentAbstract: In order to improve the insufficient that the present automatic transmitter launch mode was single ，this design proposed a design for different levels of exercisers.This design provided three different patterns for the exercisers to choose, namely, manual mode, automatic

6、 mode and automatic mode.On the basis of two different schemes，this design chose PLC control transmitter scheme. According to the analysis of the input and output information， we determined the type of PLC controller device.And then analyze the transmitter process, to determine the structure of the

7、whole program, the method of using sequential programming write control program . Using ladder diagram test functions preliminary verifies the correctness of the program.Using INSPEC for simulating the whole program verification, and further to determine the correctness of the programming.Using MX C

8、omponent has carried on the comprehensive test to verify the configuration software and GX Developer communication success.This design completed the target of the design , and realized main the function of the tennis automatic transmitter .Keywords: Tennis automatic transmitter, PLC, GX Developer, I

9、NSPEC, MX Component 目录1 前言12 网球自动发射机方案设计32.1 网球自动发射机设计要求32.2 网球自动发射机方案设计42.2.1 方案一 基于PLC的网球自动发射机42.2.2 方案二 基于VB和单片机的网球自动发射机42.3 网球自动发射机的方案论证52.3.1 方案一52.3.2 方案二52.4 网球自动发射机的方案选择63 基于PLC的网球自动发射机系统分析73.1 基于PLC的网球自动发射机功能分析73.2 基于PLC的网球自动发射机工艺流程图73.2.1 总体工艺流程图83.2.2 手动模式工艺流程图83.2.3 自动模式一工艺流程图93.2.4 自动模式

10、二工艺流程图113.3 基于PLC的网球自动发射机输入控制信息分析123.4 基于PLC的网球自动发射机输出控制信息分析123.5 基于PLC的网球自动发射机PLC输入输出表设计123.6 基于PLC的网球自动发射机的PLC选型134 基于PLC的网球自动发射机硬件设计144.1 网球自动发射机工作电路图设计144.2 PLC外部接线图设计154.3 基于PLC的网球自动发射机的PLC选型154.4 基于PLC的网球自动发射机的电机选型164.5 基于PLC的网球自动发射机的光电开关选型164.6 元器件表165 基于PLC的网球自动发射机软件设计185.1 中间元件表的制定185.2 网球发

11、射机程序顺序功能图设计205.2.1 网球发射机主程序顺序功能图设计205.2.2 网球发射机手动模式程序顺序功能图设计215.2.3 网球发射机自动模式一程序顺序功能图设计215.2.4 网球发射机自动模式二程序顺序功能图设计235.3 PLC编程平台GX Developer介绍245.4 基于PLC的网球自动发射机程序设计245.5 基于PLC的网球自动发射机程序调试286 基于PLC的网球自动发射机上位监控系统设计306.1 易控组态软件介绍306.2 上位监控系统界面设计316.3 易控变量组设置326.4 易控FX串口设置347 基于PLC的网球自动发射机综合调试367.1 综合调试

12、平台说明367.2 综合调试的步骤387.3 整体的综合调试388 总结399 致谢40参考文献41附录 基于PLC的网球自动发射机元件表421 前言 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。 早期的可编程控制

13、器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC），它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。PLC自1969年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国、日本、德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。 自1969年针对工业自动控制的特点和需要而开发的第一台PLC问世以来，迄今已近30多年了 ，它的发展虽然包含了前期控制技

14、术的继承和演变，但又比同于顺序控制器和通用的微机控制装置。它不仅充分利用微机处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电气操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础地形象编程语言和模块化地软件结构，使用程序地编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。用户买到所需PLC后，只需按说明书或提示，座少量地安装接线和用户程序地编制工作，就可以灵活而方便地将PLC应用于生产实践。而且用户程序的编制、修改和调试不需要具有专门的计算机编程语言知识。这样就破除了”电脑“的神秘感，推动了计算机技术的普遍运用。可编程控制器PLC

15、在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。 PLC现已成为工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性高、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通信联网功能、以易与计算机接口、能对模拟量进行控制，具备高速计数与位控等性能模块等优异性能，日益取代由大量中间继电器、时间继电器、计数继电器等组成的传统继电接触控制系统，在机械、化工、石油、冶金、电力、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业得到广泛应用。PLC应用深度和广度已经成为一个国家工业先进的重要标志之一。 近年来，随着国民经济的增长，人民生活水平的提高，生活也变得越来越繁忙了。随之而来的竞争压力也越来越大

16、平时人们都为了使自己不被淘汰而拼命努力的工作和学习，从而导致身体没有得到应该有的锻炼。很多现代化的锻炼方式也随之出现，网球运动是多数人们都喜欢的锻炼方式，为了给想提高网球运动水平的练习人员提供方便，网球训练机便应运而生。简单的说，所谓网球训练机就是用一块铁绑着绳子，绳子的另一头系上网球，那绳子要有弹性的，那样拍出去的球就还能再回来。本文针对网球训练项目中的技术要求和存在的问题,提出了设计网球自动发射机的想法。该机器主要是利用PLC编程系统和机械的结合而构成的。该发射机设计了三种模式供用户选择，手动模式适用于初学者或者技术一般的锻炼者，模式一适用于有一定基础的锻炼者，模式二适用于有一定能力基础

17、较好的锻炼者。三种模式由三个选择开关控制。2 网球自动发射机方案设计 2.1 网球自动发射机设计要求根据实际的经验，网球自动发射机大致要求如下： （1）要求设计的网球训练器可以发射出一定质量的球。 （2）要求每隔5秒发射一球。 （3）需设置发射器的左右上下极限。 （4）每执行一步发射就自动检测改时候是否发射筐中有网球，如果没有就自动关断电源，等待装入网球，如果检测有，就继续发射。发射机主要有六部分组成： （1）球框：存装待发射球。 （2）发射电机M1：发射网球，功率0.45KW。 （3）发射管：球框中的球通过发射管发射。 （4）电机M2：上下移动发射机，功率0.2KW。 （5）电机M3：左右移

18、动发射机，功率0.2KW。 （6）发射架：支撑整个发射机，可控制整个发射机的高度。发射电机M1发射机上下移动电机M2发射机左右移动电机M3设计模型结构图如图2.1。 图2.1 网球发射机结构2.2 网球自动发射机方案设计2.2.1 方案一 基于PLC的网球自动发射机 利用上位机控制PLC，通过电机动作，作用于球，将球发射出去，通过上下移动控制电机以及左右移动控制电机控制发射机的位置，从而能够发出不同档次的网球，这样的设计使得用户范围得以扩大。通过光电检测开关检测框中有无网球，反馈到上位控制系统控制发射机动作。该方案的方框图如图2.2。图2.2 基于PLC的网球自动发射机系统方框图2.2.2 方

19、案二 基于VB和单片机的网球自动发射机 将VB程序引入PC机，PC机作用于单片机，单片机输出作用于歩进电机，从而控制网球发射机的发射筒，进而也能发射不同位置的网球。通过光电传感器，检测框中是否有球，将信号反回给单片机，通过单片机控制发射机动作。该系统方框图如图2.3。图2.3基于VB和单片机的网球自动发射机系统方框图2.3 网球自动发射机的方案论证2.3.1 方案一 （1）控制程序可变，具有良好的柔韧性：对于一个工厂或用户来说，需求不会是一层不变的，总会随着外界的变化而变化，而PLC正好能满足这个条件，只需改动PLC程序，而不需要改动硬件，就能实现工艺的变形，满足要求。 （2）具有高度可靠性，

20、适用与恶劣环境：PLC对环境要求低，据研究表明，PLC故障间隔时间长达5年以上，所以是相当可靠的。可靠性决定了它的生产效益，只有稳定的运行，才能保证生产的持续和高效。 （3）功能健全，可以应用于各种环境：PLC具有数字和模拟量的输入/输出、逻辑运算、算术运算、定时、计数、顺序控制等多种功能。可以运用在大多数场合，所以适用性相当强、 （4）操作简单，易于维护：一旦做好PLC，便可通过上位控制PLC的运行，操作简单，如果遇到大改动，只需变更PLC内部程序就可以实现功能的改变。 （5）体形小巧，功能强大，耗电量小：对于其他控制系统，PLC更加便捷，体积小，耗电量低，对于小型生产更加适用。 （6）性价

21、比高：随着科技的发展，PLC的生产费用日益降低，功能却日益强大，让更多的生产部门能够承担，低廉的造价和强大功能相对比，PLC逐渐被广大人群接受。2.3.2 方案二 （1）体积相当小：单片机体积相当小，耗电量极低，可以用在生活中的各种小物品上，例如遥控器，手机等。体积过小，则功能相对PLC不够完善，无法代替PLC运用与大型生产。 （2）变动方便：当需要根据环境变化改变单片机时，只需更改程序，便可以实现功能的改变。 （3）低电压，低功耗，便于生产便携式产品。 （4）单片机可靠性高，可工作到106 107小时无故障。 （5）控制功能强。2.4 网球自动发射机的方案选择PLC和单片机相比较，有很多相同

22、的优点，但是单片机就目前看来很难在户外场合稳定运行。单片机的运行受到室外各种不利因素的影响较大，如温度骤降，风雨雷电等天气因素，突然的冲击等等。PLC与之相比，承受此类不利因素的能力相比较高。由于本设计需要的输入输出点位比较多，单片机一般难以达到。而且工程项目一般很少完全依赖单片机完成，应用PLC解决功能比较复杂的系统设计使得系统电路更为简单。而且PLC的可行性，现场升级维护与替换都比单片机更为方便。综合上述因素选择方案一较为妥当。3 基于PLC的网球自动发射机系统分析3.1 基于PLC的网球自动发射机功能分析基于PLC的网球自动发射机总体上由三个电机，一个球框，一根发射管和一个支架构成。用两

23、个电机分别调节发射机的上下和左右运动，再用一个电机控制球的发射。在球框中安装一个光电检测开关，检测筐中是否有球，无球时停止动作。发射机上安装有控制面板，用户可以根据需要选择不同模式发射网球。该发射机设计了三种模式供用户选择，手动模式适用于初学者或者技术一般的锻炼者，模式一适用于有一定基础的锻炼者，模式二适用于有一定能力基础较好的锻炼者，三种模式由三个选择开关控制。当用户按下启动键启动发射机时，如果发射机有球那么正常运行灯就点亮，如果没有球，那么无球报警灯就点亮，在运行中如果没有球了，那么正常运行灯熄灭，无球报警灯就点亮。设计模型简图如图3.1。 图3.1 基于PLC的网球自动发射机简图3.2

24、基于PLC的网球自动发射机工艺流程图 通过控制电机M1 、M2的旋转，将发射机移动到特定的九个位置，并在该点完成发球。需要控制发射机的启停和发球时间间隔，以及发射机移动过程的循环方式。3.2.1 总体工艺流程图 当用户按下启动按钮，光电检测开关检测框中是否有球，有则亮起正常运行灯，否则停止执行命令并亮起无球报警灯。正常运行时，默认发射机每次停止时都在场地中间位置。用户需要根据自身实际能力选择不同的运行模式来控制发射机运行。每次执行完一次子程序系统返回主程序。总体工艺流程如图3.2。 图3.2 总体工艺流程图3.2.2 手动模式工艺流程图当用户按下手动按钮后，程序进入手动模式。通过按下向左、向右

25、向下、向上按钮控制发射机的位置，按下发射按钮发射网球。手动模式工艺流程图如图3.3。 图 3.3 手动模式工艺流程图3.2.3 自动模式一工艺流程图 当用户按下自动模式一时，发射机开始自动执行模式一程序。首先从起点向上移动到达上极限开始发球，发射完设定的数目后往下到达中间点，如此将上下左右中五个点走遍。自动模式一流程图如图3.4。 图3.4自动模式一流程图 3.2.4 自动模式二工艺流程图 当用户按下自动模式二时，发射机开始自动执行自动模式二程序。首先从起点斜向运行到左上极限点开始发球，发射完设定数目后开始右移到右上极限点，如此直到回到起点。自动模式二工艺流程图如图3.5。 图3.5自动模式

26、二流程图3.3 基于PLC的网球自动发射机输入控制信息分析 根据基于PLC的网球自动发射机的系统需求，系统需要的输入控制信号有以下几种：发射机启动停止信号（由启动停止开关产生）；手动模式、自动模式一、自动模式二选择信号（由手动模式、自动模式一、自动模式二选择开关产生）；手动模式控制发射机信号（由按键向上、向下、向左、向右产生）；九个点位的信号（由九个行程开关产生）；手动发球信号（由发球按键产生）；有无球信号（由光电检测开关产生）。其中启动停止开关用于控制整个系统的开启与停止，模式选择开关用于用户选择不同模式，九个行程开关用于系统判定发射机是否到达预定位置，手动方向按键用于用户选择发射机将要到达

27、的位置，手动发射键用于用户选择到达位置后是否发射网球，光电检测开关用于判断框中是否有球。3.4 基于PLC的网球自动发射机输出控制信息分析 根据基于PLC的网球自动发射机的系统功能，系统输出信息有如下几个：输出到控制网球自动发射机发射电机的启停信号Y0，输出到控制网球自动发射机向上运动的电机启停信号Y1，输出到控制网球自动发射机向下运动的电机启停信号Y2，输出到控制网球自动发射机向左运动的电机启停信号Y3，输出到控制网球自动发射机向右运动的电机启停信号Y4，输出到控制网球自动发射机运行灯点亮熄灭的信号Y5，输出到控制网球自动发射机无球报警灯点亮熄灭的信号Y6。3.5 基于PLC的网球自动发射机

28、PLC输入输出表设计根据输入输出信息的分析，将输入输出信息制定了两张表格，并且分析了大概的作用。输入输出表如表3.1。 表3.1输入输出信息表元件符号端子名称名称及作用SB1X0总启动开关SB2X1总停止开关SB3X2手动电机M2正转开关SB4X3手动电机M2反转开关SB5X4手动电机M3正转开关SB6X5手动电机M3反转开关SB7X6手动发球开关SB8X7自动模式一开关SB9X10自动模式二开关SB10X24手动模式开关S1X12上极限限位开关S2X13下极限限位开关S3X14左极限限位开关S4X15右极限限位开关S5X16左上极限限位开关S6X17左下极限限位开关S7X20右下极限限位开关

29、S8X21右上极限限位开关S9X22网球检测开关S10X23中间限位开关KM0Y0发球电机M1状态KM1Y1电机M2正转状态KM2Y2电机M2反转状态KM3Y3电机M3正转状态KM4Y4电机M3反转状态KM5Y5无球报警灯状态KM6Y6运行指示灯状态3.6 基于PLC的网球自动发射机的PLC选型 根据上文的分析，本设计共有20个输入信号以及7个输出信号，参照FX2系列的基本单元与扩展单元表格（见表于P113，郑萍主编.现代电气控制技术.重庆：重庆大学出版社，2001），选择有24个输入点以及24个输出点的FX2-48MR即可完成功能。4 基于PLC的网球自动发射机硬件设计4.1 网球自动发射机

30、工作电路图设计 系统由3台电机以及接触器等元件构成。电机M1是控制发射机发球，功率为0.45KW，电机M2正、反转控制发射管向上、下移动，M3正、反转控制发射管向上、下移动，空气开关与接触器额定电流略大于电机额定电流。网球自动发射机工作电路图如图4.1。 图4.1 网球自动发射机工作电路图4.2 PLC外部接线图设计 PLC端口与对应开关相连接，从而控制输出端口，实现PLC与硬件的连接。具体接线图如图4.2。 图4.2PLC外部接线图4.3 基于PLC的网球自动发射机的PLC选型本设计共有20个输入信号以及7个输出信号，参照FX2系列的基本单元与扩展单元表格，选择有24个输入点以及24个输出点

31、的FX2-48MR即可完成功能。4.4 基于PLC的网球自动发射机的电机选型我们需要三个电机，一个电机控制发射管的上下移动，一个电机控制发射管的左右移动，再有一个电机控制网球的发射，由于网球发射机的三个电机都没有大的负载，所以只需要小型电机即可。4.5 基于PLC的网球自动发射机的光电开关选型 我们需要一个光电开关随时检测网球发射机的篮筐中是否有球，所以需要一个良好的光电检测开关，当框中无球时，能触发光电检测开关断开，以实现停止网球发射机。 4.6 元器件表 整个设计所用到的各种元件记录表见表4.1。 表4.1 元器件型号表 序号元件代号 元件名称 元件型号 单位数量01M1交流电机SGMGH

32、05A台102M2交流电机SGMGH-02A台103M3交流电机SGMGH-02A台104QF1空气开关C65N-3PC16A个105QF2.QF3空气开关C65N-3PC10A个106FR1热继电器TK-E02R-C只107FR2.FR3热继电器TK-E02M-C只208FU1熔断器RT14-20只309FU2-FU4熔断器RT14-20只810FU5熔断器RT14-20只211PLC可编程控制器FX2N-48MR台112SB1启动开关XB2BA31C个113SB2停止开关XB2BA41C个114SB3-SB6手动控制按键XB2BA61C个415SB7手动发球XB2BA21C个116SB8

33、自动模式1XB2BA51C个117SB9自动模式2XB2BA51C个118SB10手动模式开关XB2BA51C个119KM1-KM5交流接触器EB9-30-1个620S1-S8限位开关ZCK-D59C个821S9光电开关E3JK-DS30M1个122S10居中限位开关ZCK-D59C个123L无球报警灯LED个124L运行指示灯LED个1 5 基于PLC的网球自动发射机软件设计5.1 中间元件表的制定根据程序设计需要，分析整个程序流程图结合发射机的工艺流程，需要使用不少的中间元件，一部分用于控制电机运动，一部分用于控制发球时间，还有一部分用于控制发球次数。根据不同类型的中间元件的功能与作用我们

34、将选择的原件列表如下表5.1。 表5.1 中间元件表 序号中间元件功能作用00M0开机状态标识01M1触发电机M2正转自锁02M2触发电机M2反转自锁03M3触发电机M2再次反转自锁04M4触发电机M2再次正转自锁05M5触发电机M3正转自锁06M6触发电机M3反转自锁07M7触发电机M3再次反转自锁08M8触发电机M3再次正转自锁09M9触发电机M2再次正转自锁10M10触发电机M2、M3正转自锁11M11触发电机M3反转自锁12M12触发电机M2反转自锁13M13上限位发球结束标志14M14中限位发球结束标志15M15下限位发球结束标志16M16中限位再次发球结束标志17M17左极限发球结

35、束标志18M18中限位第3次发球结束标志19M19右极限发球结束标志20M20左上极限发球结束标志21M21右上极限发球结束标志22M22右下极限发球结束标志23M23左下极限发球结束标志24M24触发电机M2正转、M3反转自锁25M25手动电机M2正转自锁26M26手动电机M2反转自锁27M27手动电机M3正转自锁28M28手动电机M3反转自锁29M29启动状态标志序号中间元件功能作用01T0上限位发球计时02T1中限位发球计时03T2下限位发球计时04T3中限位再次发球计时05T4左极限发球计时06T5中限位第3次发球计时07T6右极限发球计时08T7左上极限发球计时09T8右上极限发球计

36、时10T9右下极限发球计时11T10左下极限发球计时12C1上限位发球计数13C2中限位发球计数14C1下限位发球计数15C3中限位再次发球计数16C4左极限发球计数17C5中限位第3次发球计数18C6右极限发球计数19C7左上极限发球计数20C8右上极限发球计数21C9右下极限发球计数22C10左下极限发球计数5.2 网球发射机程序顺序功能图设计5.2.1 网球发射机主程序顺序功能图设计通过主程序的启动开关控制整个程序的启动，由于每次开机发射机都处于中间位置，此时，当启动发射机后，通过面板按键选择需要进入的程序，发射机执行对应的程序使发设机工作。选择自动模式一后，发射机进入模式一自动运行状态

37、选择自动模式二后，发射机进入模式二自动运行状态；选择手动模式后，发射机等待用户手动按键命令。系统主程序顺序功能图如图5.1。 图5.1 主程序控制顺序功能图5.2.2 网球发射机手动模式程序顺序功能图设计用户通过按键选择手动模式后，发射机等待用户按键选择需要移动的方向。当按下向上按键的时候，发射机向上移动直到抵达上极限，然后停止，等待用户按下发射键执行发射命令；当按下向下按键的时候，发射机向下移动直到抵达下极限，然后停止，等待用户按下发射键执行发射命令；当按下向左按键的时候，发射机向左移动直到抵达左极限，然后停止，等待用户按下发射键执行发射命令；当按下向右按键的时候，发射机向右移动直到抵达右

38、极限，然后停止，等待用户按下发射键执行发射命令。手动模式程序顺序功能图如图5.2。 图5.2 手动模式程序顺序功能图5.2.3 网球发射机自动模式一程序顺序功能图设计用户按下自动模式一按键后，系统自动开始运行。发射机从起始位（就是中间位置）开始向上移动，到达上极限后运动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三次球后发射机开始往下移动；到达中间位置后运动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三次球后发射机再次开始往下移动；到达下极限后运动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三次球后发射机开始再次往上移动；到达中间位置后运动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三次球后发射机开始往左移动；到达左极限后运

39、动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三次球后发射机开始往右移动；到达中间位置后运动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三次球后发射机开始再次往右移动；到达右极限后运动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三次球后发射机开始再次往左移动回到中间位置。自动模式一程序顺序功能图如图5.3。 图5.3自动模式一程序顺序功能图5.2.4 网球发射机自动模式二程序顺序功能图设计 用户按下自动模式二按键后，系统自动开始运行。发射机从起始位（就是中间位置）开始向左上方移动，到达左上极限后运动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三次球后发射机开始往右移动；到达右上极限后运动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三

40、次球后发射机开始往下移动；到达右下极限后运动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三次球后发射机再次开始往左移动；到达左下极限后运动电机停止，发球电机启动开始发球，发完三次球后发射机开始往右上方向移动直到回到起始位置。自动模式二程序顺序功能图如图5.4。 图5.4 自动模式二程序顺序功能图5.3 PLC编程平台GX Developer介绍GX Developer是三菱PLC的编程软件。适用于Q、QNU、QS、QNA、ANS、ANA、FX等全系列可编程控制器。支持梯形图、指令表、SFC、 ST及FB、Label语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改、监控及调试，具有异地读写PLC程序功能

41、GX Developer具有以下特点：(1) 软件的共通化 GX Developer能够制作Q系列，QNA系列，A系列（包括运动控制（SCPU）,FX系列的数据,能够转换成GPPQ,GPPA格式的文档。 此外，选择FX系列的情况下，还能变换成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文档。 (2)利用Windows的优越性，使操作性飞跃上升能够将Excel,Word等作成的说明数据进行复制，粘贴，并有效利用。 (3)程序的标准化：用标号编程制作可编程控制器程序的话，就不需要认识软元件的号码而能够根据标示制作成标准程序。 用标号编程做成的程序能够依据汇编从而作为实际的程序来使用；功能块（以下

42、略称作FB） FB是以提高顺序程序的开发效率为目的而开发的一种功能。把开发顺序程序时反复使用的顺序程序回路块零件化，使得顺序程序的开发变得容易。此外，零件化后，能够防止将其运用到别的顺序程序时的顺序输入错误；只要在任意的回路模式上加上名字（宏定义名）登录（宏登录）到文档，然后输入简单的命令就能够读出登录过的回路模式，变更软元件就能够灵活利用了。 (4)能够简单设定和其他站点的链接 由于连接对象的指定被图形化而构筑成复杂的系统的情况下也能够简单的设定。 (5)能够用以下各种方法和可编程控制器CPU连接： 经由串行通讯口; 经由USB; 经由MELSECNET/10(H)计算机插板; 经由MELSECNET()计算机插板; 经由CC-Link计算机插板; 经由Ethernet计算机插板;经由CPU计算机插板;经由AF计算机插板。 (7)丰富的调试功能：由于运用了梯形图逻辑测试功能，能够更加简单的进行调试作业，没有必要再和可编程控制器连接， 没有必要制作条使用的顺序程序；在帮助中有CPU错误，特殊继电器/特殊寄存器的说明，所以对于在线中发生错误，或者是程序制作中想知道特殊继电器/特殊寄存器的内容的情况下提供非常大的便利；数据制作中发生错误况时，会显示是什么原因或是显示消息，所以数据制作的时间能够大幅度缩短。5.4 基于PLC的网球自动发射机程序设计考虑到程序功能并不复杂而且程序