PLC与物料分拣系统(毕业论文).docx

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1、PLC与物料分拣系统(毕业论文)当前位置：文档视界PLC与物料分拣系统(毕业论文)PLC与物料分拣系统(毕业论文)目录摘要(4)引言.错误！未定义书签。1.1物料分拣系统概述.错误！未定义书签。1.2物料分拣系统的发展现状与趋势.错误！未定义书签。1.3研究的目的及意义.错误！未定义书签。第1章材料分拣装置构造及总体设计(8)1.1材料分拣装置工作经过概述(8)1.2系统的技术指标(9)1.3系统的设计要求(9)1.3.1功能要求(9)1.3.2系统的控制要求(9)第2章控制系统的硬件设计(11)2.1系统的硬件构造(11)2.2硬件选型与硬件组态(11)2.2.1确定I/O点数(11)2.2

2、.2PLC的选择(12)2.2.3PLC的输入输出端子分配(12)2.2.4PLC输入输出接线端子图(13)2.3检测元件与执行装置的选择(14)2.3.1步进电机的选择(14)2.3.2旋转编码器的选择(15)2.3.3电感式传感器的选择(15)2.3.4电容式传感器的选择(17)2.3.5颜色传感器(17)2.6光电编码器(19)第3章控制系统的软件设计(1)3.1控制系统流程图设计(1)3.2控制系统程序设计(2)第4章控制系统的调试(9)4.1硬件调试(9)4.2软件调试(10)4.3整体调试(11)结论.错误！未定义书签。参考文献.(13)附录(15)致谢(20)摘要分拣控制系统在先

3、进制造领域中扮演着极其重要的角色。是工业控制及当代物流系统的重要组成部分，实现物料同时进行多口多层连续的分拣。在社会各行业如：物流配送中心、邮局、仓库等行业得到广泛应用。本文在对熟悉了自动及分拣系统的原理的基础上，根据一定的分拣要求，采用了整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化，设计了一个物料传送及分拣系统。此系统以PLC为主控制器，结合传感器技术，气动装置和位置控制等技术，并运用梯形图编程，实现对铁质、铝质和不同颜色的材料的自动分拣。具有自动化程度高、容易控制、运行稳定、分拣精度高的特点，对不同的分拣对象，稍加修改本系统即可实现要求。关键词：可编程控制器PLC，传感器，

4、动控制，物料分拣关键词:可编程控制器；分拣装置；控制系统；传感器ABSTRACTSortingcontrolsysteminthefieldofadvancedmanufacturingplaysanextremelyimportantrole,istheindustrialcontrolandanimportantpartofmodernlogisticssystem,Implementmaterialsimultaneouslymulti-portmulti-levelsuccessivesorting.Inthesocialvariousindustriessuchas:logistic

5、sdistributioncenter,thepostoffice,warehouseandotherindustrieswidelyused.Basedonfamiliaritywiththeautomaticandsortingsystem,onthebasisoftheprincipleofaccordingtotherequirementofasorting,adoptstheintegrationofdesign,fullyconsiderthecharacteristicsofsoftwareandhardwareandcomplementaryoptimization,Thiss

6、ystemisgivenprioritytowithPLCcontroller,combinedwiththesensortechnology,pneumaticdeviceandpositioncontroltechnology,andusingtheladderdiagramprogramming,implementationofwhite,bluetwokindsofplasticandaluminumpiece,atotalof3kindsofmaterialsautomaticsorting.Withahighdegreeofautomation,easytocontrolthech

7、aracteristicsofhighprecision,stablerunning,sorting,sortingofdifferentobjects,thesystemcanbeslightlymodifiedimplementationrequirements.Keywords:Programmablecontroller(PLC),sensors,pneumaticcontrol,materialsortingKeywords:PLC;sortingdevice;controlsystem;sensor1引言1.1分拣系统的介绍自动分拣系统(Automaticsortingsystem

8、)在配送中心处于特别必要的地位。具有非常高的效率，一般来讲每小时所分拣商品的数量达6000-12000箱不等，能够讲，自动分拣作为能够提高物流分配、发送效率重要因素之一。也是二战后在很多国家例如日本等国家物流中心所广泛使用的一种自动分拣系统，目前，该系统已广泛的应用于发达国家的大中型物流中心。关于自动分拣系统的作业流程的描绘如下：物流中心吸收供给商送来的各种商品，并且在最短时间内这把上述商品卸下,然后根据商品的种类、供给商和发送地点来准确分类，并将上述商品送到指定目的地，同时，假如供给商通知物流中心按本人所要求的配送指示发送货物时，分拣系统能够在最短的时间内，从高层货存架存储系统中准确的找到要

9、出库的商品及其所在位置，并按所需要求出库。从不同储位上取出的不同数量的商品按配送地点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中，以便装车配送。1.1.1分拣系统的发展大概情况最初的分拣系统是完全基于人力的作业系统,通过人工搜索、承运货物完成货物的提取。在这个系统中,书面文档生产和发现,如手动处理浪费了宏大的人力资源,效率很低,显然不能知足当代物流的速度、精度要求高的特点。随着科学技术的飞速发展,分拣系统开场运用各种各样的自动化设备,计算机控制技术和信息技术成为信息传递和处理的重要手段。固然在大部分分拣系统中有些作业环节到目前为止需要有人工的介入,但作业强度越来越小。完全由机械完成分拣作业的自动分

10、拣系统也与之而生。机械化、自动化、智能化成为当代分拣系统的主要特点与发展趋势。当代物流配送中,高科技的应用为作业效率和质量的提高提供了坚实的技术保证。当代化的分拣系统逐步成为物流机械化系统、信息系统以及管理组织系统的有机组合。物流机械化系统主要是各种物流设备的有效组合和配置,信息系统是分拣信息和控制信息等流动的载体,管理组织系统负责设备、人员的调度,控制系2统总体的运作形式。计算机控制技术、信息技术以及物流自动化机械成为当代分拣系统的重要组成部分。1.1.2国内外分拣系统的比照应用现状及趋势纵观国内外分拣系统的应用情况能够发现,国外的物流配送中心倾向于采用自动化程度很高的分拣系统。而在我国,由

11、于物流业起步晚,分拣系统中人工作业的比例也较高。国外自动分拣系统的广泛使用以美国、日本及欧洲为代表的发达国家,在分拣系统的应用上体现出自动化程度越来越高的特点。代表美国、日本和欧洲发达国家的应用分类系统反映的特点,自动化程度越来越高。自动分拣系统已成为发达国家大中型物流中心、配送中心或一个配送中心是不可或缺的一部分。自动分拣系统是二战后在美国,日本和其他国家的一个广泛应用于大中型物流中心分拣系统,参照邮局排序字母自动化经历配置。一般包括控制装置、分类装置、传动装置和分拣道口,它们通过计算机网络联合在一起,配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完好的分拣系统。其主要特点为:能连续、大量的来给货

12、物分类,分类错误率极低,基本实现无人操作排序。自动分拣系统中人员的使用仅局限于进货时的接货、系统的控制、系统的经营、管理与维护等,这恰好到达了国外企业的下列要求：减少人员使用、减轻员工劳动强度、提高人员使用效率，所以遭到了他们的广泛重视。就国外进行配送业务的行业或企业来讲,自动拣选系统已广泛应用在医药制造业和其他行业,比方日本,资生堂,如大木有限公司。自动排序作为关键设备在自动分拣系统,由于它能够到达每小时5000-5000例排序的效率,也广泛用于日本和欧洲,日本,连锁经营企业(如西友、高岛屋等)和众议院JiBian(大和,佐川等等)是广泛使用的自动分选机;在日本唱片中心,CD及录像带的新出版

13、品也利用高端的机器人自动分拣机拣货。目前常用自动分拣系统第1章材料分拣装置构造及总体设计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艺经过及控制要求。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艺经过、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。1.1材料分拣装置工作经过概述如图1-1所示为本分拣装置的构造示意图。图1-1材料分拣装置构造示意图它采用台式构造，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

14、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，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，每次下料时间间隔能够进行调整。物料传感器SA为电感传感器，当检测出物料为铁质物料时，反应信号送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，反应信号送PLC,PLC控制气动阀2动作选出该物料；物

15、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。当系统设定为分拣某种颜色的金属或非金属物料时，由程序记忆各传感器的状态，完成分拣任务。1.2系统的技术指标输入电压：AC200240V带保护地三芯插座消耗功率：250W环境温度范围：-540气源：大于0.2MPa小于0.85Mpa1.3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。1.3.1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分拣出金属中某一颜色块4分拣出非金属中某一颜色块5分拣出金属

16、中某一颜色块和非金属中某一颜色块1.3.2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。假如被某种传感器测中，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其他物料被送到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，延时后自动停机第2章控制系统的硬件设计PLC控制系统的硬件设计，主要是根据被控制对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备，选择适宜的PLC类型，并分配I/O点。2.1系统的硬件构造设计系统的硬件构造框图，如图2-1所示。图2-1系统的硬件构造框图2.2硬件选型与硬件组态系统关键技术即分析控制系统的要求，确定I/O点数，选择PLC的型号，然后进行I/O分配。2.2.1确定I/O点数根据控制要求，输入应该有2个开关信号，6个传感器信号，包括电感传感器、电容传感器、颜色传感器、备用传感器，以及检测下料的传感器和计数传感器。相应地，有5