发布时间 : 星期三 文章基于PLC的物料自动分拣系统设计 毕业设计更新完毕开始阅读11f90d4bfe00bed5b9f3f90f76c66137ee064f22
西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文）
发挥了分拣技术分拣速度快、分拣点多、差错率极低、效率高和基本上全自动操作的优势。所以为了提高生产效率，降低生产成本，提高企业的竞争能力，我们必须加大对自动分拣系统的普及与应用。针对上述问题，利用 PLC 技术设计了一种成本低，效率高的材料自动分拣装置，在材料分拣过程中取得了较好的控制效果。
物料分拣采用可编程控制器PLC 进行控制，能连续、大批量地分拣货物，分拣误差率低且劳动强度大大降低，可显著提高劳动生产率。而且，分拣系统能灵活地与其他物流设备无缝连接，实现对物料实物流、物料信息流的分配和管理。 其设计采用标准化、模块化的组装，具有系统布局灵活，维护、检修方便等特点，受场地原因影响不大。同时，该系统的灵活性较强，程序开发简单，可适应进行材料分拣的弹性生产线的需求。 1.4 本论文研究的主要内容
在本文中，以货物材料的分拣系统为例，详细的分析了在基于PLC控制的自动分拣系统的设计，文中介绍了分拣系统中信号的采集分析中传感器的一些基本知识，并通过要求与比较，确定了硬件系统中的一些元器件的选择与确定了PLC的选型。
在介绍了一些PLC的基本知识后，对本课题进行硬件与软件设计，在软件设计中，确定了I/O分配，并按照控制要求设计出了PLC梯形图。
在本系统完成其设计之后，对其进行整体调试。在硬件部分，调试其各部分安装的位置及角度，使其材料物块的运行与传感器安装的角度适合。将硬件各部分的动作幅度进行调试之后，进行了软硬件综合调试，实现材料分拣系统中上料、传送与分拣的全过程。
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第2章 物料分拣装置结构及总体设计
PLC控制分拣装置涵盖了PLC技术、气动技术、传感器技术、位置控制技术等内容，是实际工业现场生产设备的微缩模型。本章主要介绍分拣装置的工作过程及控制要求。
要想进行PLC控制系统的设计，首先必须对控制对象进行调查，搞清楚控制对象的工作过程、工作特点，明确控制要求以及各阶段的特点和各阶段之间的转换条件。
2.1 材料分拣装置工作过程概述
如图2-1所示为本分拣装置的结构示意图。
图2-1 材料分拣装置结构示意图
它采用台式结构，内置电源，有步进电机、汽缸、电磁阀、旋转编码器、气动减压器、滤清器、气压指示等部件，可与各类气源相连接。选用颜色识别传感器及对不同材料敏感的电容式和电感式传感器，分别固定在网板上，且允许重新安装传感器排列位置或选择网板不同区域安装。
系统上电后，可编程序控制器首先控制启动输送带，下料传感器SN检测料槽有无物料，若无料，输送带运转一个周期后自动停止等待下料；当料槽有料时，
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下料传感器输出信号给PLC，PLC控制输送带继续运转，同时控制气动阀5进行下料，每次下料时间间隔可以进行调整。物料传感器SA为电感传感器，当检测出物料为铁质物料时，反馈信号送PLC，由PLC控制气动阀1动作选出该物料；物料传感器SB为电容传感器，当检测出物料为铝质物料时，反馈信号送PLC, PLC控制气动阀2动作选出该物料；物料传感器SC为颜色传感器，当检测出物料的颜色为待检测颜色时，PLC控制气动阀3动作选出该物料。
物料传感器SD为备用传感器。当最后一种物料经过被检测到时，PLC控制气动阀4动作选出该物料，完成分拣任务。 2.2 系统的技术指标
输入电压：AC200～240V（带保护地三芯插座） 消耗功率：240W
环境温度范围：-10～40℃ 气源：大于0.3MPa切小于0.8Mpa 2.3 系统的设计要求
系统的设计要求主要包括功能要求和控制要求，进行设计之前，首先应分析控制对象的要求。 2.3.1功能要求
材料分拣装置应实现基本功能如下 （1）分拣出金属和非金属 （2）分拣某一颜色块
（3）分拣出非金属中某一颜色块
（4）分拣出金属中某一颜色块和非金属中某一颜色块 2.3.2系统的控制要求
系统利用各种传感器对待测材料进行检测并分类。当待测物体经下料装置送入传送带后，依次接受各种传感器检测。如果被某种传感器测中，通过相应的气动装置将其推入料箱；否则，继续前行。其控制要求有如下9个方面：
（1）系统送电后，光电编码器便可发生所需的脉冲 （2）电机运行，带动传输带传送物体向前运行 （3）有物料时，下料汽缸动作，将物料送出
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（4）当电感传感器检测到铁物料时，推汽缸1动作 （5）当电容传感器检测到铝物料时，推汽缸2动作
（6）当颜色传感器检测到材料为某一颜色时，推汽缸3动作 （7）剩余物料被送到SD位置时，推汽缸4动作 （8）汽缸运行应有动作限位保护 （9）下料槽内无下料时，延时后自动停机
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