【正文】 的用戶存儲器中，并檢查輸入的程序是否正確。（3）選擇PLC系統(tǒng)。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。另外，在PLC控制系統(tǒng)中的電氣圖中還應(yīng)包括程序圖（梯形圖），通常稱它為“軟件圖”。包括控制系統(tǒng)流程圖、梯形圖、語句表（即程序清單）和控制系統(tǒng)流程圖。PLC控制系統(tǒng)是由PLC與用戶輸入、輸出設(shè)備連接而成的。 本章小結(jié)本章主要是闡述了物料分揀系統(tǒng)的應(yīng)用背景，了解了自動(dòng)分揀系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。的物料分揀傳送帶可代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行作業(yè)，可分揀重量較大的工件，采用PLC控制，和傳統(tǒng)繼電器控制相比較，具有穩(wěn)定性高，接線簡單，抗干擾能力強(qiáng)，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。啟動(dòng)后，供料傳送帶啟動(dòng)并開始供料，當(dāng)物料為金屬物料時(shí)，物料到位，通過汽缸將物料推出，然后停止傳送帶；當(dāng)物料為白色物料時(shí)，物料到位，通過汽缸將物料推出，然后停止傳送帶；當(dāng)物料為黑色物料時(shí)，直接將物料輸送出去為使大部分商品都能用機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)分揀，需要采取諸如推行標(biāo)準(zhǔn)化包裝、根據(jù)分揀商品統(tǒng)一的包裝特性定制分揀機(jī)等二次措施。本設(shè)計(jì)以操作簡單、使用可靠、維護(hù)修理方便作為主要設(shè)計(jì)方向。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。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)萬件以上。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用得更為廣泛。 Sensor。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 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)備無縫連接，實(shí)現(xiàn)對物料信息流的分配和管理?，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)?，F(xiàn)在工業(yè)控制的三大支柱中PLC控制越來得到重視，在本設(shè)計(jì)中難點(diǎn)的是搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)。現(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器，用來存儲用戶指令，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，來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程[1]。采用PLC控制開發(fā)可以達(dá)到短周期，低成本的控制要求，可以直接用于工業(yè)現(xiàn)場控制。其主要原因有兩點(diǎn):一是一次性投資巨大，先期投入回收慢。它可以搬運(yùn)貨物、分揀物品、代替人的繁重勞動(dòng)?？删幊炭刂破?(PLC)是以中央處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)，具有可靠性高、功能完善、組合靈活、編程簡單、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在物料分揀控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。 在本系統(tǒng)完成其設(shè)計(jì)之后,對其進(jìn)行整體安裝與調(diào)試。 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定。選擇PLC，應(yīng)包括機(jī)型選擇、容量的選擇以及I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。傳統(tǒng)的電氣圖，一般包括電氣原理圖、電器布置圖及電氣安裝圖。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料，并于機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬訂電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題。（4）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在配置PLC硬件設(shè)備時(shí)應(yīng)適當(dāng)留有一定裕量。（2）設(shè)計(jì)梯形圖。（8）交付使用。程序的編寫順序應(yīng)按自上而下、從左止右的方式編寫。上料機(jī)構(gòu) 無物料報(bào)警光電傳感器檢測放料臺有無物料？ 無 有搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)工作 等待機(jī)械手搬運(yùn)光電傳感器檢測入料口有無物料？無有 皮帶傳輸機(jī)構(gòu)工作物料分揀機(jī)構(gòu)工作 圖31 系統(tǒng)流程簡圖 系統(tǒng)的組成 上料機(jī)構(gòu)上料機(jī)構(gòu)如圖32，由井式工件庫、光電傳感器、工件、存放料臺、推料氣缸、安裝支架等組成。主要完成物料的輸送和分揀任務(wù)。第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)可編程控制器技術(shù)的最主要應(yīng)用是在自動(dòng)化控制工程中，如何根據(jù)實(shí)際工程要求合理組合成控制系統(tǒng)是設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心，本章主要介紹組成可編程控制器控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)部分。作用：檢測入料口有無物料進(jìn)入，漫反射式直流NPN三線常開，當(dāng)檢測到入料口有物料時(shí)為PLC提供一個(gè)輸入信號。作用：檢測金屬材料，當(dāng)金屬物料經(jīng)過時(shí)，傳感器向PLC提供一個(gè)輸入信號。（3）變頻器 當(dāng)入料口檢測到有物料時(shí)PLC向變頻器提供驅(qū)動(dòng)信號，變頻器驅(qū)動(dòng)三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)按設(shè)定頻率轉(zhuǎn)動(dòng)。（6）導(dǎo)料氣缸 在檢測到有白色物料時(shí)，將導(dǎo)料塊旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置，由雙向電控氣閥控制。三菱FX系列常見型號如下圖41所示：圖41 三菱FX系列PLC 系統(tǒng)對PLC的要求（1）功能要求：在滿足一般開關(guān)量輸入信號控制要的同時(shí)，系統(tǒng)要進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)控制，要求輸出脈沖信號，所以輸出類型要是晶體管輸出[10]（T）。此驅(qū)動(dòng)器采用交流伺服驅(qū)動(dòng)器的電流環(huán)進(jìn)行細(xì)分控制，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)很小，低速運(yùn)行平穩(wěn)，幾乎沒有振動(dòng)和噪音。第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)第四章中已對系統(tǒng)硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過各類輸入輸出元器件為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能做好了準(zhǔn)備，本章利用PLC作為核心控制部件將各類元器件通過邏輯關(guān)系聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制要求。通過分別繪制三部分的流程圖可清晰的反應(yīng)出控制要求，程序執(zhí)行過程，為程序編寫做好了準(zhǔn)備工作。搬運(yùn)機(jī)械手狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖54所示：圖54 搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖機(jī)械手控制程序的編寫如 圖55所示:圖55 搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)梯形圖 物料傳輸分揀流程圖入料口光電傳感器檢測到物料物料傳輸分揀流程圖如圖56所示料槽傳感器檢測到有工件經(jīng)過時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)變頻器接收啟動(dòng)信號：三相交流異步電機(jī)以30HZ的頻率帶動(dòng)皮帶正傳傳輸物料料槽一檢測為金屬物料料槽二傳感器檢測為白色物料物料為黑色物料直接將（黑色物料）傳送至三號料槽旋轉(zhuǎn)氣缸動(dòng)作將（白色物料）導(dǎo)入二號槽推料氣缸動(dòng)作將（金屬物料）推進(jìn)一號料槽圖 56 物料傳輸分揀流程圖從圖中反應(yīng)出物料傳輸分揀過程，當(dāng)物料進(jìn)入入料口時(shí)，PLC給變頻器一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號，實(shí)現(xiàn)了傳輸功能。在程序中進(jìn)行了文字說明，這樣更有利于讀懂程序。若有異再修改程序，這樣反復(fù)調(diào)試，直至程序可用模擬調(diào)試運(yùn)行正常。（3）分揀調(diào)試將入料口光電開關(guān)X21置位，此時(shí)Y17向變頻器發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號。圖65 輔助調(diào)試時(shí)序圖依照控制要求對系統(tǒng)程序一步一步進(jìn)行仿真調(diào)試，在調(diào)試的過程中發(fā)現(xiàn)了一些錯(cuò)誤的方，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，最后是程序在仿真調(diào)試中滿足了控制要求，系統(tǒng)模擬調(diào)試完成。(4) 檢測搬運(yùn)機(jī)械手手動(dòng)部分和自動(dòng)部分。通過多次試驗(yàn)與實(shí)踐以上問題基本上得到了解決，如何進(jìn)一步提高控制性能，可對該系統(tǒng)進(jìn)行一些改進(jìn)。Shengle.JournalAJournal在評閱中，張老師還指出了我設(shè)計(jì)中的許多不足，使我的設(shè)計(jì)更加完善合理。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、縝密的思維方式、踏實(shí)的工作作風(fēng)和對事業(yè)的執(zhí)著，以及對我的諄諄教誨都給我留下了深刻的印象，并使我終身受益。shanghaiSystemAeronautics[M].20of在硬件上進(jìn)一步改進(jìn)擋板、出料軌道、傳送帶、進(jìn)料倉，這對系統(tǒng)的實(shí)用與可靠性的提高有重大意義。(6) 進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)工作調(diào)試。但由于客觀條件限制，目前不能進(jìn)行三菱FX2N型可編程控制器的現(xiàn)場調(diào)試。同時(shí)分揀檢測光電開關(guān)向PLC發(fā)出一個(gè)信號，使電機(jī)停轉(zhuǎn)。圖61 程序調(diào)試及監(jiān)控開始 通過軟元件輸入輸出狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試在仿真軟件中可以直接對各種軟器件進(jìn)行置位，如：X0000023Y0000023T009C009M0099等部分常用的軟器件可直接進(jìn)行置位，對于特殊功能輔助繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器不能直接置位調(diào)試。一是在程序應(yīng)在未帶載情況下進(jìn)行模擬調(diào)試，二是進(jìn)行程序的現(xiàn)場調(diào)試。料槽傳感器是用來檢測有無物料進(jìn)入料槽，同時(shí)兼顧控制導(dǎo)料氣缸復(fù)位，三相異步電機(jī)停止。 上料機(jī)構(gòu)流程圖上料機(jī)構(gòu)的控制要求，在程序設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：（1）警示黃燈在料庫無物料與停止時(shí)都要閃爍。這些軟件一般都具有編程及程序調(diào)試等多種功能，是PLC用戶不可缺少的開發(fā)工具[12]。（1）功能簡介：純正弦電流控制，；直流供電電壓1850VDC；光電隔離信號輸入/輸出；有過壓、欠壓、過流、相間短路、過熱保護(hù)功能；八檔細(xì)分和自動(dòng)半流功能；十六檔輸出相電流設(shè)置；具有相位記憶功能（電機(jī)停止5秒后再斷電，可保持電機(jī)上下電位置不變）；高啟動(dòng)轉(zhuǎn)速；具有脫機(jī)命令輸入端子；電機(jī)的扭矩與它的轉(zhuǎn)速有關(guān)，而與電機(jī)每轉(zhuǎn)的步數(shù)無關(guān)[11]。在實(shí)際統(tǒng)計(jì)出的I/O點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上加15%——20%的備用量，以便今后調(diào)整和擴(kuò)展。（8）皮帶輸送線 由三相交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，將物料輸送到相應(yīng)的位置?？刂茩C(jī)械