【正文】 xxxxx畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目 基于PLC的物料分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì) 英文題目The Design of Material Choose System Based on PLC 院 系 機(jī)械與材料工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名 xxx 年 級(jí) 2009(機(jī)材A0916) 指導(dǎo)教師 xxx 二零一三年六月44 / 49摘 要物料分揀采用可編程控制器PLC進(jìn)行控制，能連續(xù)大批量地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，可顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設(shè)備無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料信息流的分配和管理。隨著工業(yè)自動(dòng)化的普及和發(fā)展，可編程控制器的需求量逐年增大，應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣。本設(shè)計(jì)基于FX2N型PLC控制的物料分揀系統(tǒng)由上料機(jī)構(gòu)、搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)、物料傳輸分揀機(jī)構(gòu)組成，對(duì)三種不同的物料進(jìn)行分類分揀。靈活運(yùn)用傳感器對(duì)物料進(jìn)行檢測(cè)、識(shí)別、以及對(duì)機(jī)械手的狀態(tài)檢測(cè)。在本設(shè)計(jì)中運(yùn)用了步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度的精確定位，利用變頻控制技術(shù)對(duì)物料傳輸速度進(jìn)行了設(shè)計(jì)?，F(xiàn)目前物料分揀系統(tǒng)運(yùn)用甚廣，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)到搬運(yùn)機(jī)械手也廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。本次設(shè)計(jì)應(yīng)用了大部分在校所學(xué)的知識(shí)，將各種元器件通過邏輯關(guān)系有序的聯(lián)系起來(lái)，構(gòu)成物料分揀系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光機(jī)電一體化。【關(guān)鍵詞】 可編程序控制器； 傳感器； 硬件設(shè)計(jì)； 軟件設(shè)計(jì)AbstractThe material sorting adopt programming controller PLC to be in progress under the control of,can criticize in large scale in arow measuring field sorting goods, the intensity sorting,error lead low and working is reduced greatly,but notable rise productivity. Mark chooses system to be able to nimbly and logistics equipment seamless connection other ,e true to material information stream assignment and manage . HardwareDesign and softwaredesign middle having introduced it mainly in is designed.With the popularization and development of industrial automation, increased demand for programmable controllers, field more and more widely used. Design material sorting system based on FX2N PLC control by feeding, handling robot body, material transport pickup bodies, on three different materials for category sorting. Flexible sensor material for detection, identification, and State testing for Manipulator. This design uses a stepper motor to precisely position the rotation, use of variable frequency control technique to design the material transmission speed. Current material sorting system using a wide range of system design to handling robots are widely used in all trades and industries. Most of the design and application of the knowledge learnt in school, to link various ponents through a logical and orderly, constitute a material sorting system, for optical, mechanical and electronic integration.【Key words】PLC。 Sensor。 Hardwaredesign。 softwaredesign目 錄前 言 1第一章 緒論 2 2 3 課題研究目的和意義 4 本文研究的主要內(nèi)容 5 本章小結(jié) 5第二章 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 6 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 7 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 7 程序設(shè)計(jì)的步驟 8 編寫梯形圖應(yīng)該注意的事項(xiàng) 8 本章小結(jié) 9第三章 系統(tǒng)的組成及控制要求 10 系統(tǒng)的組成 11 上料機(jī)構(gòu) 11 搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu) 11 物料傳輸分揀機(jī)構(gòu) 11 系統(tǒng)控制要求 12 本章小結(jié) 13第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 14 電氣元件名稱及功能 14 輸入電氣元件 14 輸出電氣元件 15 執(zhí)行電氣元件 15 輸入/輸出（I/O）點(diǎn)分配 16 PLC的選型 17 系統(tǒng)對(duì)PLC的要求 18 確定PLC型號(hào) 18 三菱FX2N型PLC控制原理圖 19 步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì) 20 本章小結(jié) 21第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 22 三菱編程軟件、模擬仿真軟件 22 程序設(shè)計(jì)思想 22 上料機(jī)構(gòu)流程圖 23 搬運(yùn)機(jī)械手流程圖 25 物料傳輸分揀流程圖 30 系統(tǒng)控制總程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 31第六章 系統(tǒng)調(diào)試 32 程序的模擬調(diào)試 32 通過軟元件輸入輸出狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試 33 時(shí)序圖輔助調(diào)試 35 程序的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 35結(jié)論 37參考文獻(xiàn) 38謝 辭 39附 錄 40前 言 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動(dòng)化已成為突出的主題。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)一步發(fā)展,自動(dòng)化已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)中的重要支柱,無(wú)人車間、無(wú)人生產(chǎn)流水線等等，已經(jīng)隨處可見。同時(shí)，現(xiàn)代生產(chǎn)中，存在著各種各樣的生產(chǎn)環(huán)境，如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場(chǎng)合以及水下作業(yè)等，這些惡劣的生產(chǎn)環(huán)境不利于人工進(jìn)行操作，更需要自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在工業(yè)控制的三大支柱中PLC控制越來(lái)得到重視，在本設(shè)計(jì)中難點(diǎn)的是搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)。機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新的技術(shù)，是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化實(shí)踐相結(jié)合的產(chǎn)物，并以成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。工業(yè)機(jī)械手是提高生產(chǎn)過程自動(dòng)化、改善勞動(dòng)條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及帶有放射性和污染的場(chǎng)合，應(yīng)用得更為廣泛。在我國(guó)，近幾年來(lái)也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè)和鐵路工業(yè)部門的重視。物料分揀系統(tǒng)，采用日本三菱公司的FX2N型PLC，對(duì)物料的存放，機(jī)械手的上下、左右、步進(jìn)旋轉(zhuǎn)以及抓取運(yùn)動(dòng)，物料的傳輸速度、分揀進(jìn)行控制。我們利用可編程技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的硬件裝置，模擬實(shí)現(xiàn)了物料分揀系統(tǒng)控制的機(jī)電一體化。第一章 緒論 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是經(jīng)過近二十來(lái)隨著大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，可編程序控制器應(yīng)運(yùn)而生并得到快速的發(fā)展，而且發(fā)展勢(shì)頭越發(fā)迅猛?，F(xiàn)如今PLC是應(yīng)用面極為廣泛的工業(yè)控制裝置，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)用戶指令，通過數(shù)字或模擬的輸入、輸出，完成確定的邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)、運(yùn)算和一些特定的功能，來(lái)控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程[1]。它給自動(dòng)化控制帶來(lái)很大的方便，目前有不少的國(guó)家的公司都在致力于PLC的研究并使其性能不斷的改善提高。 自動(dòng)分揀系統(tǒng)的規(guī)模和能力已有很大的發(fā)展，目前大型分揀系統(tǒng)大多能分揀幾十到幾百個(gè)種類的物品，分揀能力達(dá)到每小時(shí)萬(wàn)件以上。國(guó)外分揀系統(tǒng)規(guī)模都很大，主要包括進(jìn)給臺(tái)、信號(hào)盤、分揀機(jī)、分揀信息識(shí)別系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等幾大部分，還要配備外圍的各種運(yùn)輸和裝卸機(jī)械，組成一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)。從分揀技術(shù)水平上說，歐美各國(guó)發(fā)展最早，技術(shù)比較成熟，目前處于世界領(lǐng)先地位。美國(guó)和歐洲在60年代開始使用，日本則在第二次世界大戰(zhàn)后才引進(jìn)分揀機(jī)，但近二十年來(lái)由于其本國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要發(fā)展迅速，后來(lái)者居上，從19701985年共有338臺(tái)自動(dòng)分揀機(jī)投入運(yùn)行，%用于儲(chǔ)運(yùn)業(yè)，%用于銷售業(yè)。到1987年就已經(jīng)擁有自動(dòng)分揀機(jī)1000臺(tái)，號(hào)稱是世界上擁有分揀機(jī)最多的國(guó)家。我國(guó)自動(dòng)分揀技術(shù)起步較晚，目前已能與國(guó)際先進(jìn)水平保持同步，但是缺少技術(shù)創(chuàng)新能力，使自動(dòng)分揀技術(shù)的物流系數(shù)也減少，大部分小型超市配送中心仍然靠人工分分揀。近二十年來(lái),特別是物流行業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)的發(fā)展,商品趨勢(shì)趨于短小輕薄，流通趨于小批量多品種和準(zhǔn)時(shí)制（JUSTINTIME，簡(jiǎn)稱JIT)。分揀作業(yè)已成為一項(xiàng)重要的工作環(huán)節(jié)，分揀系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)日趨普遍。我國(guó)目前多數(shù)配送中心和物流企業(yè)都是人工分揀。而國(guó)外一些配送中心多采