【導讀】分揀控制系統(tǒng)在先進制造領域中扮演著極其重要的角色。是工業(yè)控制及現(xiàn)代。物流系統(tǒng)的重要組成部分，實現(xiàn)物料同時進行多口多層連續(xù)的分揀。此系統(tǒng)以PLC為主控制器，結合傳感器技術，氣動。具有自動化程度高、容易控制、運行穩(wěn)定、分揀精度高的特點，對不同的分揀對象，稍加修改本系統(tǒng)即可實現(xiàn)要求。

　　

【正文】 美的。在未來 ,公司將主要在以下兩個方向 :一個是發(fā)展方向的 專業(yè)和低價格超小型 。另一個是方向發(fā)展高速多功能和分布式自動化網絡?？偟陌l(fā)展趨勢如下 : (1)可編程控制技術的標準化 (2)CPU 處理速度進一步加快 (3)可編程控制技術的智能化 (4)向集成化、通訊化、網絡化發(fā)展 (5)控制系統(tǒng)分散化 (6) PLC 的新進展 軟 PLC[19~20] 計算機軟、硬件技術的迅速發(fā)展 ,推動了自動控制技術又取得了一系列新的進展。目前有許多工業(yè)用自動控制產品、 機電一體化產品開始轉向計算機作為平臺的控制模式 ,這是軟 PLC。軟 PLC 是實際使用軟件實現(xiàn)功能的傳統(tǒng) PLC,它是最大的優(yōu)點是靈活 的擴展能力 ,用戶可以選擇不同的廠家生產的各種硬件產品 ,充分利用各自的最好特性的軟件 ,最好的控制系統(tǒng)。同時 ,與硬件連接也非常方便。有很多 I / O 卡可以直接連接到軟、 PLC 計算機總線。在硬件和軟件兩個方面可以達到完美泰山學院本科畢業(yè)論文 26 結合 ,工業(yè)計算機和 PLC 的性能、方便擴展和人機通信的性能 ,是一種發(fā)展趨勢在未來的 PLC。 分揀系統(tǒng)的控制要求及其流程圖 本課題是基于區(qū)分材料材質的不同而設計的材料分揀系統(tǒng)，主要是實現(xiàn)對鐵質、鋁質和不同顏色的材料的自動分揀，具體控制過程為： （ 1）接通電源，按下啟動開關 SB1，系統(tǒng)進入啟動狀態(tài) ，指示燈綠燈 L2亮。 （ 2）系統(tǒng)啟動后，下料傳感器 SQ1(光電傳感裝置 )檢測到料槽無材料或各氣缸未復位時，傳送帶須繼續(xù)運行一個行程 10S 后自動停機 ,指示燈紅燈亮。 （ 3）系統(tǒng)啟動后，下料傳感器 SQ1(光電傳感裝置 )檢測到料槽有材料，每隔2S 出料氣缸動作一次，動作時間維持為 1S，將待測材料推到傳送帶上，待測物體開始在傳送帶上運行，并對其進行計數(shù)。 （ 4）當電感傳感器 SA 檢測到鐵質材料時，且其對應的接近開關 SQ2感應到材料接近，鐵出料氣缸將待測物體推下，并對其進行計數(shù)。 （ 5）當電容檢測傳感器 SB 檢測到材料為鋁 質時，且其對應的接近開關 SQ3感應到材料接近，鋁出料氣缸動作將被檢測到的材料推下，并對其進行計數(shù)。 （ 6）當顏色檢測傳感器 SC 檢測到材料為紅色時，且其對應的接近開關 SQ4感應到材料接近，紅色出料氣缸動作將待測物體推下，并對其進行計數(shù)。 （ 7）剩余材料在傳送帶上繼續(xù)傳送，當最后滑槽對應的接近開關感應到材料接近，其出料氣缸動作將被檢測到的材料推下，并對其進行計數(shù)。 由分揀控制系統(tǒng)的分揀要求畫出控制系統(tǒng)的程序流程圖，圖 7所示。 泰山學院本科畢業(yè)論文 27 開 始料 槽 有 無 物 料氣 缸 是 否 復 位傳 送 帶 運 行自 動 傳 送 ， 每 2 S 傳 送 一 個Y V 1 氣 缸 動 作傳 送 帶 停 止 運 行氣 缸 是 否 復 位傳 送 帶 運 行檢 測 是 否 為 鐵 質 檢 測 是 否 為 鋁 質 檢 測 是 否 為 紅 色 檢 測 到 物 料氣 缸 Y V 2 動 作氣 缸 Y V 3 動 作氣 缸 Y V 4 動 作氣 缸 Y V 5 動 作氣 缸 Y V 2 復 位 氣 缸 Y V 3 復 位 氣 缸 Y V 4 復 位 氣 缸 Y V 5 復 位自 動 循 環(huán) 周 期 開 始周 期 是 否 接 受傳 送 帶 停 止 運 行停 止無有否是否是否否否是是是是否否否否是 是 是 是是否否 圖 7 分揀系統(tǒng)流程圖 泰山學院本科畢業(yè)論文 28 軟件設計及編程 根據(jù)分揀系統(tǒng)的要求設計出梯形圖，梯形圖的程序 見附錄。 當程序設計好之后必須下載到 PLC 中才可以運行系統(tǒng)，下載時使用的是三菱PLC 專用的編程電纜 SC— 09。電纜的一端是接電腦的 RS232串口，一端接在 PLC 的RS422通訊串口上。當電纜接好之后，打開軟件，進入要下載的文件。先轉換文件，然后選擇菜單欄里的“ PLC”選擇“傳送” “寫入”，便可以下載程序到 PLC 中。傳送程序時，應注意以下問題： 1） 計算機的 RS232端口及 PLC 之間必須用指定的纜線及轉換器連接； 2） 執(zhí)行完“讀入” 后，計算機中的程序將被丟失，原有的程序將被讀入的程序所替代， PLC 模式改變成被設定的模式； 3） 在“寫出”時， PLC 應停止運行，程序必須在 RAM 或 EEPROM 內存保護關斷的情況下寫出，然后進行校驗 [16] 。 泰山學院本科畢業(yè)論文 29 4 控制系統(tǒng)的 安裝接線及運行調試 在 PLC 軟硬件設計完成后，應進行調試工作。因為在程序設計過程中，難免會有疏漏的地方 。 因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設備之前，必需進行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時也為整體調試打好基礎，縮短整體調試的周期。另外，一些硬件如傳感器等，在使用前，也需事先調試好。 （ 1） 首先將主電路和控制回路按圖進行連線，并與實際操作中情況相結合。 （ 2）經檢查無誤后方可通電。 （ 3）在通電后不要急于運行，應先檢查各電器設備的連接是否正常，然后進行單一設備的逐個調試。 （ 4）按照想系統(tǒng)要求進行變頻器參數(shù)的設置。 （ 5）按照系統(tǒng)要求進行 PLC 程序的編寫并傳入 PLC 中，進行模擬運行調試，觀察輸入和輸出點是否和要求一致。 （ 6）對整個系統(tǒng)統(tǒng)一調試，包括安全和運行的穩(wěn)定性 。 硬件調試 1．電感傳感器的調試 在電感傳感器將鐵的底部輸送帶 ,材料塊 ,調整傳感器在兩個 螺母 ,使傳感器上下移動 ,使上層 傳感器 指示燈發(fā)光 ,高度是傳感器 對鐵質材料的檢出點 。 2．電容傳感器的調試 把 鋁材料 放置在電容傳感器的底部輸送帶 上 ,調整傳感器的兩個螺母 ,使傳感器上下移動 ,只是讓傳感器的 指示 燈 發(fā) 光 ,高度是傳感器 對 鋁 質 材料 的檢出點 。 3．顏色傳感器的調試 當前 通電 條件下 ,在 彩色傳感器底部的傳送帶 上 ,放在一個顏色塊 ,調整電位計的傳感器 ,觀察窗的紅綠色或藍色 指示燈 ,當兩個燈就發(fā)光同時 ,敏感的點是物料塊顏色檢測。 (注意 :色溫低端移動順時針轉檢測 ,反之亦然 ) 軟件調試 將所編寫的梯形圖程序進行編譯，通過上下位機的連接電纜把程序 下載到 PLC中。及時發(fā)現(xiàn)和消除程序中的錯誤，減少系統(tǒng)現(xiàn)場調試的工作量，確保系統(tǒng)在各泰山學院本科畢業(yè)論文 30 種正常和異常情況時都能作出正確的響應，需要進行離線測試，既不將 PLC 的輸出接到設備上。按照控制要求在指定輸入端輸入信號，觀察輸出指示燈的狀態(tài)，若輸出不符合要求，則查找原因，并 進行修改 。 整體調試 在軟件與硬件都已經準備好之后，開始對系統(tǒng)進行 整體 調試。這個過程便于我們發(fā)現(xiàn)問題與不足。通上電源，觀察指示燈，一切正常之后開始加材料。 將設備接入 PLC，進行聯(lián)機調試，看是否滿足要求，如果不滿足要求，可通過綜合調整軟件和硬件系統(tǒng) ，直到滿足要求為止。 泰山學院本科畢業(yè)論文 31 5 結論與展望 綜全文所述，本文對 PLC 及組態(tài)技術的工 作原理、適用領域做出了詳細的介紹，本文在對熟悉了自動及分揀系統(tǒng)的原理的基礎上，根據(jù)一定的分揀要求，采用了整體化的設計思想，充分考慮了軟、硬件各自的特點并進行互補優(yōu)化，設計了一個物料傳送及分揀系統(tǒng)。此系統(tǒng)以 PLC 為主控制器，結合傳感器技術，氣動裝置和位置控制等技術，并運用梯形圖編程，實現(xiàn)對鐵質、鋁質和不同顏色的材料的自動分揀。具有自動化程度高、容易控制、運行穩(wěn)定、分揀精度高的特點，對不同的分揀對象，稍加修改本系統(tǒng)即可實現(xiàn)要求。根據(jù) 材料分揀的實際需求采用 PLC 設計出了材料分揀系統(tǒng) 設計材料分揀系統(tǒng)之前， 查閱 了大量的 文獻 和 資料 ， 充分 了解了自動分揀系統(tǒng)發(fā)展的歷史，發(fā)展現(xiàn)狀，應用背景 和未來的發(fā)展趨勢 。還 研究 了傳感器技術、位置控制技術、 氣動技術 件的基本知識。 在本設計中，進一步提高氣源氣壓的穩(wěn)定性， 以提高氣閥的工作性能，為材料正常進入、彈出傳送帶打下基礎。在硬件上進一步改進擋板、出料軌道、傳送帶、進料倉，這對 提高系統(tǒng)的實用與可靠性具有 重大意義。采用步進電機以實現(xiàn)傳送帶速度的可控制性、 提高實現(xiàn)系統(tǒng)的分揀效率 。進一 步提高傳感器的性能，找出一系列可 靠的參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。充分 分析 、研究各種分揀系統(tǒng)地優(yōu)劣，總結 材料分揀系統(tǒng)的綜合性能 ，提出合理化的改進 。 本設計是 針 對材料的材質 的區(qū)別、分類和揀出所 進行的簡單設計， 該系統(tǒng)通用性強，可靠性好，程序開發(fā)簡單， 可在其基礎上對物品 分揀 的種類與分揀的性能進行拓展及完善，使其適用于 需要進行材料分揀的 實際生活中的各行各業(yè)， 實現(xiàn) 分揀線無人化作業(yè)，提高生產效率。 泰山學院本科畢業(yè)論文 32 致 謝 四年的大學，匆匆而過，畢業(yè)設計是我們四年所學的一個體現(xiàn)，經歷半年的努力，此次畢業(yè)設計即將結束。在設計的過程中，慢慢的學習，逐漸的鞏固大學所學的知 識，期間有艱苦，有辛酸，也有欣喜，有快樂。 本設計的順利完成 ,首先要感謝我的指導老師 陳 老師。在論文的寫作過程中，導師給了我許許多多的幫助。在評閱中， 陳 老師還指出了我設計中的許多不足，使我的設計更加完善合理。 陳 老師使我不僅學到了扎實的專業(yè)知識，也學到了很多待人處事道理。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、縝密的思維方式、踏實的工作作風和對事業(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。謹此對 陳 老師 表示 衷心的感謝和崇高的敬意。 同時也 感謝許多同學對我的支持和鼓勵，感謝你們在學習和生活上給我的幫助，和我一起 解決各種各樣的困難。此外，我還要感謝我的父母，謝謝他們一直以來對我的學業(yè)的支持和幫助。 最后，祝所有關心、幫助和支持我的人們身體健康、工作順利！ 泰山學院本科畢業(yè)論文 33 參考文獻 [1] 劉昌棋 .物流配送中心設計 [M].北京 :機械工業(yè)出版社， 2020 [2] 祝永華 ,郁煒 ,葉文通 . 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