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基于PLC的多材质工件分拣设备系统设计

摘要：在当今的工业领域PLC控制方法，已经成为最普遍的选择，它能够在恶劣的环境下工作，而且操作起来简单，因此在工业中，PLC控制要比单片机控制更优秀。PLC控制就是将继电器、计数机和通信三者技术融合到一块，是一款专门给工业控制所设计的,它的功能强大、具有灵活性、十分的可靠、能适应各种各样的环境、程序编写起来也简单、容易操作，而且个头小、质量轻、消耗能量低等众多的优点,因此在工业领域应用是非常的广泛。      

文章总体讲述的是PLC控制与自动分拣装置结合在一块，如何对物料进行更高效，更准确，分拣的量更多。如果想要实现自动分拣应用在实际生活中，为人们的生活服务，那么就要选择各种传感器，还有能够定位的位置控制，以及要有气动装置来带动，在以PLC为核心控制器，这样就可以现场控制物料分拣。可编程控制器它是一款极易操作，而且作为分拣系统准确性高，运行时候也是很平稳的，它可以根据不同的对象，略微改动程序就为其量身制作出分拣的程序，足以满足分拣对象的要求。    

关键词:分拣系统;可编程控制器;传感器;位置控制装置

 

目录

第一章  绪 论 3

1.1自动分拣的课题的背景及意义 3

1.1.1 课题背景 3

1.1.2 研究自动分拣的意义 4

1.2自动分拣国内外研究现状 4

第二章 装置结构及总体设计 5

2.1自动分拣系统整体方案设计思路 5

2.1.1材料分拣装置 5

2.2系统的技术指标 6

2.3系统设计的两大要求： 6

2.3.1功能要求： 6

第三章  硬件设计 7

3.1系统的结构组成部件 7

3.2自动分拣系统硬件设计思路 9

3.2.1系统的硬件结构 9

3.2.2确定I/ O点数 9

3.2.3  PLC的选择 9

3.2.4  PLC的输入输出端子分配 10

3.2.5  PLC输入输出接线端子图 10

3.3 检测元件的选取 11

3.3.1旋转编码器 11

3.3.2电感传感器 13

3.3.3电容传感器 14

3.3.4光电传感器 16

3.3.5电动机部分 17

第四章 软件设计 18

    4.1变频器与PLC模拟量连接 18

4.1.1模拟量输入/输出电路 18

4.1.2 PLC与触摸屏连接 19

4.2流程图设计 20

4.3进料槽控制部分 20

4.4断电延时器 21

4.5检测分拣铁质 22

4.6检测分拣铝质 23

4.8传送带控制 24

第五章  组态监控画面及参数设置 25

5.2 组态控制画面的设计 26

5.2.1分拣系统的组态监控画面 27

5.3组态控制参数与通讯参数的设定 27

5.4分拣系统的组态报警画面 28

参考文献 29

 

第一章  绪 论

1.1自动分拣的课题的背景及意义

何为物料分拣，说白了就是将形形色色的物品，按照地点，种类和单位的不同将其在人为设定的场地就行作业。当今社会对于物料分拣大体有三种方式，既人工，机械和自动。其中自动分拣所占比例最小，主要集中在发达国家。       

 伴随着社会的快速发展，人们所需物品日益增多，分拣是着这块更是压力增重，如何将货物从进入系统在到所分配的位置，这将要人们提前输入好程序，让其按照指令执行。自动分拣过程中是要用的计数机网络的，不然要想把分拣的货物送往到别处，是实现不了的。机械化的装置，运用PLC控制自动化程度高，分拣的种类杂、数量大并且效率高。 

1.1.1 课题背景

社会每天都在进步和发展，快节奏的发展带来激烈的竞争，一大批生产企业都在寻求如何改变生产方式，已达到既能节约成本，又能提高生产效率来增加收入。  

PLC控制的物料分拣，它能够大批量并且不间断的分拣货物，把人从繁重的体力劳动中解放出来，而且机器分拣误差小，生产率大大的提高。借鉴标准化及模块化对设计进行组装的，系统在布局方面十分灵活，维修和保养方便，能够适应各种场地等众多特点。它可以根据不同的对象，略微改动程序就为其量身制作出分拣的程序，足以满足分拣对象的要求。   

想要实现自动分拣应用与生活，那么就要选择各种传感器，并且要结合气动装置来带动，以及要有位置控制，这样的搭配才能满足针对不同物料的分拣。     而且具有灵活性，程序设计与编写简单，有弹性的生产线想要实现自动分拣，本程序同样适用。本文将详细介绍自动分拣系统是如何运作，它主要由那些部件的设计组成，这些部件之间是如何搭配工作的，以及最后讲解的调试方式。     

1.1.2 研究自动分拣的意义

纵观当今世界，发达国家在自动分拣领域要远比发展中国家高的多，欧美一些国家在工业中或物流配送中，都是挑选自动化程度极高的分拣系统来进行。

1.2自动分拣国内外研究现状

    我国虽然在建国初期通过两个五年计划，基本摆脱了落后农业国的帽子，但是工业的起步远落后于发达国家，由于物资短缺，工业底子薄弱，所以绝大部分的分拣工作任然是人工作业。虽然自动分拣系统优点众多，但是它的局限性就是，要求使用中要有一定的经济基础和一定的技术经验，所以我国在自动化分拣系统领域还远落后于发达国家，但是在肥沃的草原同样有瘦马，发达国家的工业并非遥不可及，自动分拣也不是应用在生活的方方面。    

     下面的两点原因就可反映出在自动分拣方面，为何我国落后于西方国家太多:        

(1)俗话说经济基础决定上层建筑，也只有强大的经济作为后盾，才能支持庞大的自动分拣系统运作，而且这种投资要想获利，是需要时间的缓慢积累。      而且运营成本这么高，所以必须要有足够量的货源作为保障，在我国也只有大型生产企业和一些专业的物流公司，才有这个需求跟能力投资，小企业也只有望洋兴叹的份。

    (2)自动分拣并非能够分拣出所有东西，它分拣时也有要求，格式化，标准化的包装才能识别，不然检测不出。因此能够让更多的商品接受用机械设备的自动分拣，人们想了很多种办法，比如生产过程中包装要统一规范，根据商品包装的统一性，在对分拣机的进行二次制定措施，但是现实中供应商为了节约成本，赚取更大的利益，让他们统一执行国家的包装标准，那是困难重重的，对分拣机进行定制这样是能取得对某商品实现自动分拣，但是应用领域太狭窄，而且定制费用太高。  

虽然在我国自动分拣有着种种的局限性，但是我国的经济增长是非常迅猛的，为了适应经济的高速增长，所有生产企业就要讲究高效率，要想实安全平稳运行，而且高效率的分拣，那么自动分拣系统为最佳选择。所以它的应用前景是非常广阔的。本次的设计引用PLC控制分拣系统，将完成既保证安全运行又能高效率高质量的对物料进行分拣。

 

参考文献

[1] 孙平    可编程控制器原理及应用    北京高等教育出版社  1999年  

[2] 张桂香  电气控制与PLC应用   化学工业出版社  2006年                                         

[3] 余雷声  电气控制与PLC应用   化学工业出版社  2001年 

[4] 王兆义  小型可编程控制器实用技术  化学工业出版社  2002年  

[5] 张泽荣  可编程控制器原理及应用  化学工业出版社  2002年  

[6] 李景学  可编程序控制器应用系统设计及方法   化学工业出版社  2001年      

[7] 田瑞庭  可编程控制器应用技术  化学工业出版社  1994年

[8] 张运波   工厂电气控制技术   化学工业出版社  2001年 

[9] 奚茂龙   小型综合自动化系统集成   西安电子科技大学出版社  2014年