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基于西门子S7－1200PLC的转盘式分拣装置控制系统设计

一、选题简介、意义

随着近代社会经济快速发展与科学技术的进步，对于大多数企业对与自动化的需求水平也随之提升，科学的进步，能很好的服务与人民，自动化分拣的应用也随之普及。在工业自动化、智能化进程的快速发展，以科学技术为后勤保障，工业生产的操作方式不断升级和变化。在之前，生产的自动化能力较为偏低，采纳继电器控制的人工进行分拣工作方法存在较多的短处，比如：1：维修不便，出现故障率高，数字化程度不够，不能够方便使用，进而导致生产成本高、生产效率低。为了能够全方面的满足生产以及被控对象所提出的要求，提升企业在市场中竞争能力，降低其所服务的费用，就需要不断的优化自动分拣装置控制系统。现在的互联网的时代，人们掀起一场购物狂潮，在家随时随地购物，包含衣服，家具，生活用品，医药，机械等各个行业。人们之所以网购，是因为可以我们的物流快，服务好，节省时间，在竞争这么激烈的社会，人们拼的就是时间，就是说,在这段有限的时间内，你可以做很多事情，创造更多价值，为社会服务。

PLC是现在工业中运用最多自动化技术之一，PLC和触摸屏等技术的有机结合的手段已经潜移默化的被我们运用到各个领域，其性能好、出错率底，还能大大的减少了我们的投资生产成本，也是更加的利于民生等众多优点。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

1.明确课题相关要求，查阅并收集整理相关文献，开展课题调研工作，完成开题报告。

2.了解送料转盘系统物料分拣装置的自动控制设计的结构和性能，确定总体设计方案

3.方案设计。

4.电气控制设计。

5.完成机械手的零件以及仿真.

6. PLC控制设计，完成中期检查报告

7. HMI设计，完成毕业设计初稿。

8. 审核修改，撰写设计说明书。

9.完成设计说明书查重，完成整套毕业设计资料

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

第一章  绪论

1.1课题研究背景意义

1.2物料分拣装置的发展状况

1.3课题研究的内容

第二章  总体设计方案

2.1课题基本工作要求

2.2自动控制方案确定

第三章 物料分拣装置的结构设计

3.1分拣装置的总体结构

3.2机械手的结构设计

3.2.1机械手的需求及结构

3.2.2机械手臂的建模

3.2.3机械手臂的装配

3.2.4机械手臂的仿真

3.3 输送线的分拣机构

第四章 控制系统的设计

4.1流程图的设计

4.2电气原理图的设计

4.2.1 PLC接线原理图

4.2.2触摸屏的接线原理图

4.3气动控制原理图的设计

第五章PLC程序设计

5.1 PLC选型

5.2 I/O地址分配介绍

5.3 PLC程序

第六章：触摸屏

6.1触摸屏的选型

6.2HMI设计 

6.3程序执行的过程

总结
 

此次研究课题的内容是自动送料装置通过无托气缸、旋转气缸、输送线、机 械手和气动三爪卡盘进行送料， 利用气缸和电磁阀等之间的对接口进行控制。在 利用 PLC 和 HMI 进行控制和显示， 从而实现对工件进行搬运的功能。我所设计的 是一-种由 PLC 和 HMI 控制的送料转盘系统物料分拣装置的自动控制。包括：

(1)首先我们需要给出自动送料装置的总体设计方案， 按着从它的实体情况 进行总的功能设计.然后绘制了总体设计动作流程图。 近接着也是最后对总体控 制系统进行设计。

(2)对自动送料装置的电气系统设计， 首先给出了电气控制系统的设计方案， 然后对 PLC 进行接口回路设计， 对控制回路进行设计， 最后完成电气元件的选型。

(3)对其整个自动送料装置的 PLC 硬件进行组态、 编译以及其仿真，采用到 西门子 S7-1200PLC 对其进行硬件的组态，然后生成梯形图。

(4)对自动送料装置的 HUI 触规展进行设计，在触摸屏西面上添加按钮、指 示灯、开关和图形 1/0 域等。编辑完成完整的触摸屏画面。

 

总结

1.  本次毕业设计主要送料转盘系统物料分拣装置的自动控制， 主要对机械 手、送输线，物料分拣，等装置进行描述，经过控制器， HMI 等进行控制，以 达到此设计的目的。 使用西门子博途 S7-1200 V15,编写了控制的程序，其运行 较为简单，设用成本地，可靠系数高。

2.  此次的毕业设计是一次很好的将理论知识应用于实践的课程设计。对于 自己在大学中所学结佣于此，例如 UG12.0 博途等皆是如此。虽然此次过程比 较艰辛，在拿到课题时，心里的恐慌到完成课题才得以消除，完成时也是一直 不相信自己能够完成工作量这样大的课题。可是，在完成时，收获还是挺大   的，在这过程不经是对于 PLC 的进一步的了解，还有对于各种元器件的理解， 对于在机械制造公司来说，对于工作也有还多帮助。

3.  再次毕业设计中，遇到很多的困难，更是凸显的自己的不足之处，遇到 的问题自己很少自己解决，都时通过老师，同学的帮助，可能是自己的依赖， 再加上自己的储备知识不足，对于 PLC 知识的不足。对于此次的毕业设计，对 于时间的管理更差，前期基本没有做任何准备，主要集中在垢面，再不得以的 情况下，才开始完成。

4.  此次的毕业设计主要是对于 UG 制做的机械手进行仿真， PLC 的程序， 以及触摸屏， 在其仿真过程，由于自己安装环节的疏忽，缺少组件，无法进行 电脑仿真，程序编译是没有问题的。 由于硬件的要求，没有能做成成品模型， 希望在以后可以制作。

5.  此次设计包含NX 12.0 的建模装配和仿真(主要是针对机械手)、PLC 编程设计和触摸屏，以及优先传感器、伺服电机等，涉及传感器技术、气动技 术、伺服技术、 PLC 控制技术、机械手技术等多项现代关键技术内容。经过此 设计改进后，设备可以作为教学实验仪器，设计有一定的实用意义。

6.  在接触 PLC，UG 的同时，自己也认识到起的重要性，更是了解到她的普 遍性，不管是生活，还是工作，都是不可缺少的。很庆幸，这几门课能伴随我 度过珍贵的大学时光，尽管自己现在掌握的只是皮毛，，在以后，尽自己所能继

续学习这门课，并应用与实践。

 

参考文献

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[5]   李琳慧，基于 PLC 的物料分拣自动控制系统设计[N]，电子报，2013.3

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