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系统硬件设计着重在抗干扰技术、节约PLC输入/输出点数、节省成本等方面进行研究。系统软件设计方法本文采用顺序控制设计法，而手动程序釆用经验设计法进行设计。对于调速系统的设计，本文综合了多种方案比较，指出了本系 统采用的设计方案。根据本文的研究方案设计的装盘机电气自动控制系统，功能强、成本低、易文护、可靠性高，具有很强的实际意义。
2 系统硬件设计
2.1 粉笔包装机的工作过程及控制要求
粉笔包装机的电气控制系统较为复杂，主要包括进料段、装盘、换盘、空盘 输送、满盘输送、提升台几部分的检测与控制。检测元件多是光电开关和接近开 关，执行器则是继电器、接触器、电动机等。系统除了自动工作方式外，还设置 了手动和必要的安全保护措施。
2.1.1 系统中各元件功能及工作过程
系统中各元器件的功能和作用见表2.2。工作过程如下:
1、进料段：粉笔通过水平和垂直两段输送带进入包装机的粉笔库。电动机M6直接驱动水平输送带，并通过电磁离合器YC1驱动垂直输送带。M6的转速由前方机器送来的同步信号无级调节。同样，有光电开关SQ52、SQ53控制物流的输送，接近开关SQ51监视堵塞。即：
SQ52激发(遮蔽） M6启动，水平输送带运行；
SQ53激发（遮蔽） YC1吸合，垂直输送带运行；
SQ53空出 YCI释放，垂直输送带停止；
SQ52空出 M6延迟后停止并制动；
SQ51空出（堵塞） 机组停顿。
2、装盘：储存在粉笔库中的粉笔，通过填充装置装入托盘。在这个过程中，光电汙关SQ48 (中间位）、SQ49 (底部位）和SQ50 (高位）检测粉笔库料位的高低从而决定装盘过程的进行或停顿。在生产开始时，前方机器快行信号己经送 达，进料段中SQ52亦已激发，粉笔库料位上升至SQ48,则有：
SQ48激发（遮蔽） YA3吸合，打开填充装置；
Ml和M5起动；
M7慢速运行（粉笔盘下降）。
在装盘过程中，如果补充不及时，料位下降到低于光电开关SQ49的位置，即
有：
SQ49空出 M7和M5停止；
Ml延迟后停止。
当料位重新又升到高于SQ48的位置，装盘重新开始，在特殊情况下，如果料位上升过高，以至遮蔽了光电开关SQ50，即有：
SQ50激发（遮蔽） M7和M5停顿；
Ml延迟后停顿；
机组停顿。
在这种情况下，可操作手动旋钮开关SA34排放粉笔库内的物料，直到SQ50空 出。装盘机又重新发出准备就绪信号。
在开始生产或调试的时候，我们需要在填充装置的下面放上一个空的粉笔盘（进入自动循环后，空盘即由空盘输送轨送达）。此时，如果一切就绪，料位达到遮蔽 SQ48的高度，那么，首先被接通的将是YA3和Ml。电动机M7驱动粉笔盘下降过程延迟后开始，这个延迟时间，在开机生产之初，由可编程控制器的软件产生，进入生产过程后，则由接近开关SQ36、SQ37的检出信号产生。
当粉笔盘下降到盘底略低于整平板的时候，接近开关SQ61激发，使整平板电机 M5起动，M7继续慢速下降，直到粉笔盘装满，接近开光SQ58激发，于是，换盘过程开始
3、换盘：电动机M7驱动链条托架装置，使粉笔盘作垂直下降运动：与此同时， M7还带动751个凸轮块的控制轴，这些凸轮块用来激发接近开关SQ56~SQ61。在粉笔盘下降的整个过程中，控制轴转一圈。
粉笔盘装满以后，换盘的过程如下：
SQ58激发 M7停止，YA3释放，Ml停止；
SQ55使M5在整平板向外时停止并使M7转换到快速运行;
SQ59激发 满盘接近满盘输送台，M7重又转到慢行；
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