方明明，楊智勇，吳 專，任康進(jìn)，楊 盼

（1.湖北工業(yè)大學(xué) 機(jī)械學(xué)院，武漢430068；2.湖北省地質(zhì)勘查裝備中心，武漢430034）

近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及“中國(guó)制造2025”概念的提出，各種資源的消耗加快，尤其對(duì)礦物質(zhì)的需求量在急劇增長(zhǎng)，因而對(duì)各種礦物質(zhì)的成分、含量都要有比較清楚的了解。地質(zhì)科研部門(mén)在使用平面光柵直讀光譜儀對(duì)礦物進(jìn)行攝譜分析時(shí)，依然采用較落后的人工送料方式，測(cè)試人員需手動(dòng)放置和回收石墨電極，其中，石墨電極用于裝填樣品粉料，是光譜分析中的重要載體[1-5]。該方式不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且手動(dòng)調(diào)節(jié)石墨電極位置精度較差，造成光譜檢測(cè)效率低、分析質(zhì)量差。因此，高效、可靠的高精度自動(dòng)進(jìn)料控制系統(tǒng)在光譜分析過(guò)程中顯得尤為重要。

目前，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上還未出現(xiàn)針對(duì)平面光柵直讀光譜儀的自動(dòng)進(jìn)料設(shè)備。據(jù)調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)各光譜分析實(shí)驗(yàn)室的日樣品分析量在1000 次左右，即實(shí)驗(yàn)操作員每天需要重復(fù)1000 次上述動(dòng)作。顯然，采用人工送料方式已無(wú)法滿足市場(chǎng)大批量、高效率、低成本的檢測(cè)要求。設(shè)計(jì)一套能有效解決實(shí)際問(wèn)題的自動(dòng)進(jìn)料儀來(lái)提高檢測(cè)效率和分析質(zhì)量是當(dāng)務(wù)之急。

本文依托湖北省地質(zhì)勘查裝備中心某型號(hào)平面光柵直讀光譜儀配置的自動(dòng)進(jìn)料儀研制需求，針對(duì)現(xiàn)有人工送料方式的不足進(jìn)行自動(dòng)化改進(jìn)，根據(jù)光譜實(shí)驗(yàn)的工藝流程和控制要求，結(jié)合應(yīng)用成熟的PLC 技術(shù)、上位機(jī)界面組態(tài)技術(shù)和通訊技術(shù)設(shè)計(jì)了自動(dòng)化程度高、效率高、可靠性好、控制精度高的自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦物樣品光譜分析工作的全自動(dòng)化過(guò)程。

1 自動(dòng)進(jìn)料儀結(jié)構(gòu)組成及動(dòng)作流程

自動(dòng)進(jìn)料儀實(shí)體圖如圖1所示，自動(dòng)進(jìn)料儀本體主要由取料模塊、放料模塊和盛料模塊等組成。為實(shí)現(xiàn)石墨電極自動(dòng)進(jìn)料、端面對(duì)位、定位檢測(cè)和廢料回收的完整流程，各功能模塊的執(zhí)行部件協(xié)調(diào)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)上述控制流程。其中，各功能模塊實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下所述：

圖1 自動(dòng)進(jìn)料儀實(shí)體圖Fig.1 Model diagram of automatic feeder

取料模塊：該模塊包括X，Y，Z三軸機(jī)械臂、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和末端夾爪。其中，三軸機(jī)械臂由X軸和Y軸的各1 套直線伺服電機(jī)模組以及Z軸的2 套直線伺服電機(jī)模組構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)末端夾爪移動(dòng)至空間指定位置；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)安裝在Z軸直線模組2 上，其轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)使上夾爪組合手指實(shí)現(xiàn)水平和豎直方向開(kāi)合；末端夾爪是分別安裝在Z軸兩直線模組的上、下夾爪，在三軸機(jī)械臂和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的配合下完成輔助石墨電極的送料工作。

放料模塊：該模塊工作流程為通過(guò)控制料盒正下方的滑塊前后移動(dòng)與否帶動(dòng)料盒往復(fù)擺動(dòng)，將料盒內(nèi)放置的上電極篩落至其正下方的料槽內(nèi)，通過(guò)推碳棒軸直線模組將料槽內(nèi)的上電極推入上夾爪組合手指開(kāi)合口。

盛料模塊：該模塊包括收納盒、料盒和廢料回收盒。其中，收納盒上均布的插孔可豎直放置54 根下電極（填料電極，為碳棒狀結(jié)構(gòu)其上端小孔中可裝入樣品粉料），各孔位置坐標(biāo)已知；料盒內(nèi)可水平擺放批量上電極（空料電極，輔助下電極激發(fā)電?。?；廢料回收盒置于具有斜坡結(jié)構(gòu)的卸料斗正下方，用于回收曝光結(jié)束后的廢料電極。

2 系統(tǒng)的功能需求與工作過(guò)程

2.1 自動(dòng)進(jìn)料儀的功能需求

自動(dòng)進(jìn)料儀采用由上位機(jī)和下位機(jī)構(gòu)成的兩級(jí)控制系統(tǒng)，上位機(jī)與PLC 通過(guò)RS485 串口通訊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控。下位機(jī)PLC 通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入端采集各反饋信號(hào)，利用PLC 的高速計(jì)數(shù)器對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖數(shù)進(jìn)行采集[6]，根據(jù)控制要求，系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)如下功能：

1）該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作模式，對(duì)于不同的工況，兩種模式可自由切換。自動(dòng)操作模式用于正常的循環(huán)送料過(guò)程，各個(gè)機(jī)構(gòu)協(xié)同運(yùn)行；手動(dòng)操作模式主要用于調(diào)試、維護(hù)和故障排除。

2）為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，需對(duì)設(shè)備的各執(zhí)行單元狀態(tài)信息實(shí)時(shí)監(jiān)控，并能在觸摸屏上顯示。系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)，能夠自動(dòng)報(bào)警停機(jī)且上位機(jī)能顯示發(fā)生故障的單元，為故障的排除提供有效信息。

3）在推料運(yùn)動(dòng)中，系統(tǒng)能夠針對(duì)不同長(zhǎng)度上電極進(jìn)行合格判定，并對(duì)料盒空料狀況進(jìn)行識(shí)別；取料成功后，系統(tǒng)能按工藝要求實(shí)現(xiàn)兩電極端面對(duì)位工作。

4）通過(guò)上位機(jī)能在線修改各模塊參數(shù)，上位機(jī)與下位機(jī)間的通訊應(yīng)快速、穩(wěn)定可靠。

5）系統(tǒng)下位機(jī)PLC 能聯(lián)合微型PC 上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)攝譜過(guò)程的自動(dòng)定位檢測(cè)功能。

2.2 光譜分析的工作過(guò)程

整個(gè)光譜檢測(cè)過(guò)程可以分為送料過(guò)程和攝譜過(guò)程兩部分。送料過(guò)程由配套的自動(dòng)進(jìn)料儀完成，過(guò)程分為石墨電極進(jìn)料和廢料回收，將滿足實(shí)驗(yàn)要求的兩電極從進(jìn)料儀送入攝譜儀內(nèi)屬于進(jìn)料，將曝光結(jié)束后的石墨電極送出攝譜儀屬于廢料回收；攝譜過(guò)程由平面攝譜儀完成，具有激發(fā)電弧和光譜分析兩種功能，整個(gè)工作流程如圖2所示。

圖2 光譜實(shí)驗(yàn)工作流程Fig.2 Flow chart of spectrum wroking process

3 送料過(guò)程的控制需求與數(shù)據(jù)處理

3.1 推料流程的控制策略

在上電極取料過(guò)程中，由于料盒批量放置的上電極長(zhǎng)度常不一致，在推料運(yùn)動(dòng)中若以隨機(jī)選取的某根上電極長(zhǎng)度為例將推桿移動(dòng)距離固定，在推出較短長(zhǎng)度上電極時(shí)可能出現(xiàn)以下2 種結(jié)果：①上電極推出長(zhǎng)度過(guò)短，伸出部分未至上夾爪開(kāi)合口，造成夾爪取空；②上電極受重力作用其軸線發(fā)生較大偏斜與夾爪下指發(fā)生擠壓，若繼續(xù)運(yùn)動(dòng)推桿會(huì)造成石墨電極脆性崩壞或夾具損壞，如圖3（a）和3（b）所示。在推料過(guò)程中料盒可能發(fā)生空料狀況，造成設(shè)備空料運(yùn)行。

圖3 上電極推料運(yùn)動(dòng)示意簡(jiǎn)圖Fig.3 Schematic diagram of upper electrode pushing movement

因此，為避免上述問(wèn)題影響上夾爪正常取料，在推料運(yùn)動(dòng)中對(duì)所推上電極長(zhǎng)度進(jìn)行合格判定，并對(duì)料盒空料狀況進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)控制要求，合格上電極需推出自身長(zhǎng)度的一半，既避免偏斜，又保證推出長(zhǎng)度足夠，方便夾取。通過(guò)推桿運(yùn)動(dòng)并配合反射傳感器的觸發(fā)實(shí)現(xiàn)上述控制要求，控制方案如下：

設(shè)c為上夾爪與出料口最近豎直端面距離；a為傳感器與推桿前端在原點(diǎn)之間的距離；b為傳感器與料槽出口端面之間的距離，如圖3（c）所示。則上電極推料運(yùn)動(dòng)的判定依據(jù)為

式中：設(shè)定推桿從零點(diǎn)移動(dòng)至第1 段位移y0，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中若傳感器發(fā)生觸發(fā)，則判定所推上電極合格，記錄瞬時(shí)觸發(fā)時(shí)推桿的移動(dòng)距離xi（i為對(duì)應(yīng)下電極的取料序數(shù)），可計(jì)算出所推上電極長(zhǎng)度d為

記錄合格上電極長(zhǎng)度后繼續(xù)下一步運(yùn)動(dòng)，設(shè)定上電極推出一半長(zhǎng)度時(shí)，推桿的移動(dòng)距離為l，其值大小為

式中：a，b，c，xi的單位均為mm。

若傳感器未觸發(fā)，則判定上電極不合格（過(guò)短或料盒空料），推桿再移至第2 段位移y1，若傳感器發(fā)生觸發(fā)，則判定上電極長(zhǎng)度過(guò)短，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直至推桿前端伸出料槽口用來(lái)清空不合格上電極，再退回零點(diǎn)重復(fù)前述推料動(dòng)作；若觸感器未觸發(fā)，則判定料盒空料，報(bào)警停機(jī)并在上位機(jī)顯示空料提示信息。

3.2 對(duì)位流程的控制策略

根據(jù)光譜實(shí)驗(yàn)工藝控制要求，夾取的上、下電極送入攝譜儀之前還需進(jìn)行端面對(duì)位，端面對(duì)位包括兩電極端面豎直對(duì)準(zhǔn)（同心）和距離控制，具體調(diào)節(jié)過(guò)程如下：

1）當(dāng)上電極被水平夾取后，取料模塊移至待調(diào)整位置，選用日本SG 公司的OSMS-60YAW 步進(jìn)電機(jī)型轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)完成端面豎直對(duì)準(zhǔn)工作，完成對(duì)準(zhǔn)后上電極移至Z軸最遠(yuǎn)避位位置，為下一步工序做準(zhǔn)備。

2）自動(dòng)進(jìn)料儀采用2 組對(duì)射傳感器輔助端面距離調(diào)節(jié)，兩傳感器安裝在一定距離的同一豎直直線上。根據(jù)兩傳感器豎直安裝距離，調(diào)整攝譜儀內(nèi)聚光透鏡和光欄方孔位置，使其處于兩傳感器安裝距離的中間位置，如圖4所示。

圖4 端面距離調(diào)節(jié)示意圖Fig.4 Schematic diagram of end face distance adjustment

兩電極從各自避位位置同向移至中間位置，當(dāng)觸發(fā)到反射傳感器時(shí)停止，此時(shí)端面距離值H為兩傳感器的安裝間距，再設(shè)置兩電極各自移動(dòng)距離均為L(zhǎng)，其值大小為

使兩電極端面距離h略大于光欄方孔，并保證兩電極端面處于聚光透鏡中間面，實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，當(dāng)端面距離值h控制在4～6 mm 范圍時(shí)有利于攝譜工作的進(jìn)行。

4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

為保證系統(tǒng)控制的精確性，且滿足系統(tǒng)的控制需求，自動(dòng)進(jìn)料儀控制系統(tǒng)的硬件部分由PLC 模塊、觸摸屏模塊、傳感器檢測(cè)模塊、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器等組成[7]。設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖Fig.5 Hardware structure diagram of control system

其中，PLC 作為主控制器，結(jié)合多源傳感器信息融合技術(shù)，通過(guò)綜合分析各傳感器的信號(hào)變化，識(shí)別自動(dòng)進(jìn)料儀的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)發(fā)出相應(yīng)指令控制執(zhí)行部件有序運(yùn)動(dòng)，完成系統(tǒng)各部分的動(dòng)作流程。

4.1 PLC 控制模塊

根據(jù)被控對(duì)象的需求，分析控制系統(tǒng)所需的輸入設(shè)備及輸出設(shè)備，確定PLC 的I/O 點(diǎn)數(shù)[8]。系統(tǒng)選用三菱微型可編程控制器，具體模塊配置及其它硬件選型如下：

1）PLC 的模塊配置。PLC 的CPU 型號(hào)為FX5U-80MT-ES-A，其輸入點(diǎn)數(shù)為40，輸出點(diǎn)數(shù)為40，內(nèi)置4 軸定位。由于控制系統(tǒng)需要7 根軸完成相應(yīng)動(dòng)作需求，故擴(kuò)展一塊定位模塊三菱FX5-40SSC-S（其內(nèi)置有4 軸高速定位），通過(guò)SSCNETⅢ/H 總線與伺服放大器連接。

2）選用歐姆龍EE-SX672 光電傳感器作為各伺服軸的原點(diǎn)和極限限位；選用基恩士FU-7F 反射光纖傳感器用于推料運(yùn)動(dòng)及料盒空料識(shí)別；選用基恩士FU-66 對(duì)射光纖傳感器輔助兩電極端面距離調(diào)節(jié)。

5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為上位軟件設(shè)計(jì)和下位程序設(shè)計(jì)兩部分，上位軟件設(shè)計(jì)是指上位機(jī)的界面組態(tài)，使用威綸通Utility Manager 綜合管理器中的EB Pro 程序編輯器進(jìn)行設(shè)計(jì)；下位軟件設(shè)計(jì)是指PLC的程序設(shè)計(jì)，使用三菱的GXWorks3 軟件進(jìn)行編程。

5.1 系統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)計(jì)

自動(dòng)進(jìn)料儀系統(tǒng)選用威綸通TK6051i 型觸摸屏作為人機(jī)交互界面，與PLC 通過(guò)RS-485 串口通信。觸摸屏作為自動(dòng)進(jìn)料儀系統(tǒng)的上位機(jī)，主要完成數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)設(shè)定、故障報(bào)警、狀態(tài)監(jiān)控和配方管理等功能，具有界面直觀、操作簡(jiǎn)便、維護(hù)方便、可靠性高等特點(diǎn)。下面介紹觸摸屏各界面的主要功能，觸摸屏主要界面如圖6所示。

其中，觸摸屏界面的主界面集成各功能模塊的子操作界面，通過(guò)主界面能進(jìn)入各子操作界面，如圖6（a）所示；運(yùn)動(dòng)控制界面主要包括對(duì)設(shè)備的啟停操作和初始狀態(tài)復(fù)位，如圖6（b）所示；配方管理界面用于保存其它操作界面的參數(shù)設(shè)置，方便調(diào)用和節(jié)省時(shí)間，如圖6（c）所示；報(bào)警界面包括對(duì)系統(tǒng)故障信息的顯示和運(yùn)行工位實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控，如圖6（d）所示。

圖6 人機(jī)交互界面Fig.6 Human-machine Interface diagram

5.2 PLC 主程序設(shè)計(jì)

根據(jù)被控對(duì)象的工藝流程和控制要求，自動(dòng)進(jìn)料儀在光譜實(shí)驗(yàn)中需實(shí)現(xiàn)兩電極自動(dòng)進(jìn)料、端面對(duì)位、定位檢測(cè)和廢料回收的完整流程，主程序設(shè)計(jì)采用常用的梯形圖編程，為降低程序的復(fù)雜度，使程序設(shè)計(jì)、調(diào)試和管理等操作簡(jiǎn)便化，在程序設(shè)計(jì)上對(duì)各功能采用模塊化編程，對(duì)各伺服軸進(jìn)行子程序設(shè)計(jì)，在功能執(zhí)行部分時(shí)，反復(fù)調(diào)用子程序，實(shí)現(xiàn)上述功能流程[9]。下位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)端口與PC 端進(jìn)行程序上傳與下載，PLC 程序控制流程如圖7所示。

圖7 PLC 程序流程Fig.7 Program flow chart of PLC

5.3 定位檢測(cè)功能的通訊設(shè)計(jì)

為提高光譜實(shí)驗(yàn)的工作效率和自動(dòng)化水平，根據(jù)控制要求，上、下電極送入攝譜儀內(nèi)指定工作位置后，鼠標(biāo)能夠自動(dòng)點(diǎn)擊微型PC 端的分析應(yīng)用軟件，啟動(dòng)攝譜分析工作；曝光時(shí)間結(jié)束后，鼠標(biāo)再次點(diǎn)擊關(guān)閉攝譜儀，功能流程如圖8所示。

圖8 定位檢測(cè)功能系統(tǒng)交互圖Fig.8 Interaction diagram of positioning detection function system

通過(guò)C++編寫(xiě)的鼠標(biāo)控制程序和Socket 通信功能實(shí)現(xiàn)PLC 與分析應(yīng)用軟件的聯(lián)合控制完成上述控制功能，其中，Socket 通信功能是指在PLC 程序中設(shè)置專用命令與通過(guò)以太網(wǎng)連接的對(duì)方設(shè)備以TCP 及UDP 協(xié)議收發(fā)任意數(shù)據(jù)的功能[10]。

6 系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況

自動(dòng)進(jìn)料儀如圖9所示，由圖可知，該設(shè)備主要由人機(jī)交互模塊、工作結(jié)構(gòu)、電氣控制柜等構(gòu)成。自動(dòng)進(jìn)料儀分上下2 層，其中人機(jī)交互模塊和工作結(jié)構(gòu)位于機(jī)箱上層，電氣控制柜位于機(jī)箱下層。

圖9 自動(dòng)進(jìn)料儀Fig.9 Picture of automatic feeder

圖10（a）為工作結(jié)構(gòu)圖，工作結(jié)構(gòu)由取料模塊、放料模塊和盛料模塊等組成，人機(jī)交互模塊作為系統(tǒng)的上位機(jī)對(duì)自動(dòng)進(jìn)料儀的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；圖10（b）為自動(dòng)進(jìn)料儀的電氣控制柜，控制柜是電氣控制系統(tǒng)元件的集成地，主要由PLC 控制器、空氣開(kāi)關(guān)、繼電器、接觸器、直流電源開(kāi)關(guān)和驅(qū)動(dòng)器等組成。其中，空氣開(kāi)關(guān)為整個(gè)設(shè)備控制電路正常工作提供安全保障；直流電源開(kāi)關(guān)為傳感器、旋轉(zhuǎn)臺(tái)和驅(qū)動(dòng)器提供穩(wěn)定直流電源；PLC 為系統(tǒng)的主控，用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)備的動(dòng)作流程控制；驅(qū)動(dòng)器和夾爪與PLC 的輸出模塊相連，用于接收PLC 的指令并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間有序動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)送料攝譜工作的全自動(dòng)化控制。

圖10 工作結(jié)構(gòu)和控制柜實(shí)物圖Fig.10 Pictures of working structure and control cabinet

為驗(yàn)證自動(dòng)進(jìn)料儀的送料檢測(cè)效率和端面距離控制效果，采用隨機(jī)長(zhǎng)度的一批石墨電極，其直徑均為6 mm，對(duì)準(zhǔn)端內(nèi)徑為4 mm，在自動(dòng)進(jìn)料儀設(shè)備進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)，與人工送料方式進(jìn)行對(duì)比，具體對(duì)比內(nèi)容如下：

該實(shí)驗(yàn)以收納盒滿盒送料攝譜為一組實(shí)驗(yàn)單元，減去每次攝譜分析的30 s 曝光時(shí)間，共做8 組人機(jī)送料實(shí)驗(yàn)，表1 為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表（其中，th—人工送料檢測(cè)時(shí)間，ta—自動(dòng)進(jìn)料儀送料檢測(cè)時(shí)間）；再以收納盒第1 序號(hào)孔位的下電極為例，統(tǒng)計(jì)其64 次送料過(guò)程中與上電極端面距離控制的數(shù)據(jù)（設(shè)定兩電極的端面距離控制為5 mm），并與人工送料方式的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)分析如圖11所示。

表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表Tab.1 Record of experiment data

圖11 端面距離數(shù)據(jù)分析Fig.11 Data analysis diagram of end face distance

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，人工送料單次檢測(cè)平均用時(shí)為46.49 s，檢測(cè)整盒料平均用時(shí)2503.75 s；自動(dòng)進(jìn)料儀單次檢測(cè)平均用時(shí)為38.91 s，檢測(cè)整盒料平均用時(shí)2101 s，較人工送料單次檢測(cè)平均用時(shí)減少了7.58 s，檢測(cè)整盒料平均用時(shí)減少了近7 min，自動(dòng)進(jìn)料儀整盒檢測(cè)效率較人工方式平均提高了16%以上；在端面距離控制實(shí)驗(yàn)中，自動(dòng)進(jìn)料儀端面距離控制精度高且穩(wěn)定，避免了人工送料時(shí)端面距離在較大范圍波動(dòng)的現(xiàn)象，提高了攝譜分析質(zhì)量的可靠性。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，自動(dòng)進(jìn)料儀能有效縮短整體送料時(shí)間，且避免了手動(dòng)調(diào)節(jié)造成的實(shí)驗(yàn)誤差，系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，可靠性高，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

7 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)人工送料方式進(jìn)行礦物樣品光譜分析所存在的問(wèn)題及難點(diǎn)分析，設(shè)計(jì)一套光譜實(shí)驗(yàn)樣品自動(dòng)進(jìn)料控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)結(jié)合PLC 技術(shù)、觸摸屏組態(tài)技術(shù)、Socket 通信技術(shù)和合理的控制算法設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)光譜分析樣品輔助石墨電極自動(dòng)進(jìn)料與回收等功能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該設(shè)備可以顯著減少人工參與成本和人為誤差，還能批量處理試樣，提高光譜實(shí)驗(yàn)工作效率，促進(jìn)了我國(guó)光譜實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化建設(shè)，具有良好的推廣價(jià)值。