【正文】 他們給我的無私幫助讓我順利完成畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容。我還要感謝在別業(yè)設(shè)計中給我?guī)椭母魑煌瑢W(xué)。劉老師在百忙中，還幫助我在畢業(yè)設(shè)計上選題、在畢業(yè)設(shè)計過程中提出了許多寶貴的意見。在此，我對他們表示忠心的感謝。本文的設(shè)計是對材料的材質(zhì)進行的簡單分揀設(shè)計，可以在其基礎(chǔ)上對分揀物品的種類與分揀的性能進行拓展及完善，可使其適用于實際生活中的各行各業(yè)，是分揀線實現(xiàn)無人化作業(yè)，大大提高該環(huán)節(jié)的生產(chǎn)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。本次物流分揀系統(tǒng)進一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與工作的準(zhǔn)確性，在硬件的選擇上非常嚴(yán)格，一定要滿足設(shè)計要求，經(jīng)濟適用，運行穩(wěn)定度高，市場評價好。實際的設(shè)計工作中，出現(xiàn)了不少難題：傳感器的容易受到外界因素的干擾，傳感器在檢測物塊時的準(zhǔn)確度與精度的問題，電磁閥的工作動態(tài)問題，PLC的控制順序問題。本次物流分揀系統(tǒng)的課題完成了材料分揀系統(tǒng)的硬件設(shè)計工作。設(shè)計材料分揀系統(tǒng)之前，閱讀了大量的資料和文獻，不但了解了自動分揀系統(tǒng)發(fā)展的歷史，發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)用背景。根據(jù)分揀系統(tǒng)的要求設(shè)計出梯形圖，梯形圖的程序如下：圖1閘門1的控制梯型圖圖13只是代表了閘門1的控制順序與程序，其他的控制T型圖見附錄Ⅱ。在梯級中既要考慮一個指令的得電條件（相當(dāng)于指令起作用）還要考慮失電條件（相當(dāng)于指令失去作用）。圖1TEP 7 MicroWIN SP9軟件主界面圖1TEP 7 MicroWIN SP9軟件指令集對于控制系統(tǒng)的程序編輯我們必須通過TEP 7 MicroWIN SP9軟件的指令集配合自己所學(xué)的PLC知識來進行書寫。圖物流分揀系統(tǒng)流程圖 STEP 7 MicroWIN SP9軟件。 （4）當(dāng)霍爾感傳感器檢測到鐵質(zhì)材料時，且其對應(yīng)的接近開關(guān)感應(yīng)到材料接近，則電磁閥打開將鐵塊運出。（2）系統(tǒng)啟動后，傳送帶由通電電機帶動進行傳送工作。圖二位五通電磁閥電氣控制設(shè)計如圖9所示：圖電氣控制柜該電氣控制柜外形尺寸為：800*600*1800，箱體顏色為駝灰色。這相當(dāng)于“自鎖”。由圖可見，給正動作線圈通電，則正動作氣路接通(正動作出氣孔有氣)，即使給正動作線圈斷電后正動作氣路仍然是接通的，將會一直維持到給反動作線圈通電為止。此類電磁閥有正反轉(zhuǎn)兩個線圈，非常有利于系統(tǒng)控制。更重要的是，一只電磁閥在整個自控系統(tǒng)中在整個自控系統(tǒng)中乃至生產(chǎn)線中所占成本微乎其微，如果貪圖小便宜錯選而造成損害群是巨大的。（4）、經(jīng)濟性：它選用的尺度之一，但必須是在安全、適用、可靠的基礎(chǔ)上的經(jīng)濟。有些場合動作次數(shù)并不多，但對可靠性要求卻很高，如消防、緊急保護等 ，切不可掉以輕心。工作頻率：動作頻率要求高時，結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)選直動式電磁閥，電源聽優(yōu)選交流。工作制式：分長期工作制，反復(fù)短時工作制和短時工作制三種。（3）、可靠性：工作壽命，此項不列入出廠試驗項目，屬于型式試驗項目。須注意交流起動時VA值較高，在容量不足時應(yīng)優(yōu)先選用間接導(dǎo)式電磁閥。一般來說交流電源取用方便；2）；3）電源電壓波動通常交流選用+%10%.15%，直流允許177。環(huán)境條件1）環(huán)境的最高和最低溫度應(yīng)選在允許范圍之內(nèi)；2）環(huán)境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合，應(yīng)選防水電磁閥；3）環(huán)境中經(jīng)常有振動，顛簸和沖擊等場合應(yīng)選特殊品種，例如船用電磁閥；4）在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中的使用應(yīng)優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用耐發(fā)蝕型；5）環(huán)境空間若受限制，需選用多功能電磁閥，因其省去了旁路及三只手動閥且便于在線維修。4）介質(zhì)清潔度不高時都應(yīng)在電磁閥前配裝反沖過濾閥，壓力低時，可選用直動膜片式電磁閥；5）介質(zhì)若是定向流通，且不允許倒流，需用雙向流通；6）介質(zhì)溫度應(yīng)選在電磁閥允許范圍之內(nèi)。（2）、適用性：介質(zhì)特性1）質(zhì)氣，液態(tài)或混合狀態(tài)分別選用不同品種的電磁閥；2）介質(zhì)溫度不同規(guī)格產(chǎn)品，否則線圈會燒掉，密封件老化，嚴(yán)重影響壽命命；3）介質(zhì)粘度，通常在50cSt以下。爆炸性環(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等級產(chǎn)品，露天安裝或粉塵多場合應(yīng)選用防水，防塵品種。中性介質(zhì)，也宜選用銅合金為閥殼材料的電磁閥，否則，閥殼中常有銹屑脫落，尤其是動作不頻繁的場合。在選擇電磁閥時要嚴(yán)格按照選型要求進行選擇，要確保能夠符合物流分揀系統(tǒng)要求的基礎(chǔ)。根據(jù)上述要求與物流分揀系統(tǒng)中所需要的功能等，可編程控制器選擇S7—200 CPU224 AC/DC/RLY。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。例如采用PID控制單元、高速計數(shù)器、帶速度補償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等。 控制功能 控制功能包括PID控制運算、前饋補償控制運算、比值控制運算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。大多數(shù)應(yīng)用場合，只需要邏輯運算和計時計數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測和控制時，才使用代數(shù)運 算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運算等。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，在可編程邏輯控制器中都已具有通信功 能，有些產(chǎn)品具有與下位機的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機或上位機的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信的功能。該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用 存儲器容量的估算來替代。存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容 量。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商可編程邏輯控制器的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進行圓整。并且該接近開關(guān)輸出的電壓為24V，非常容易檢測經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)絇LC進行控制。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體?；魻栭_關(guān)具有無觸電、低功耗、長使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作?；魻栭_關(guān)就是利用霍爾元件的這一特性制作的，它的輸入端是以磁感應(yīng)強度B來表征的，當(dāng)B值達到一定的程度(如B1)時，霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)?；魻栐蛯儆谶@種有源磁電轉(zhuǎn)換器件，是一種磁敏元件。另外在鐵和鋁的分類揀選上我們采用霍爾接近開關(guān)進行鑒別分類。根據(jù)大學(xué)四年的所學(xué)知識，我們知道在檢測物塊有無可以根據(jù)是否有重力來判斷是否有物塊經(jīng)過傳送帶，所以我們可以用稱重傳感器來進行物塊有無得檢測。規(guī)定帶分揀鐵塊質(zhì)量為：，重力：*=，壓力：；鋁：長*寬*高=15*30*15cm，鋁密度：*103kg/m3。圖壓力傳感器在物流分揀系統(tǒng)中我們主要應(yīng)用傳感器進行物塊有無得檢測和物塊成分的檢測（物塊由鐵，鋁兩種組成）。在選擇傳感器時我們要選擇能達到我們要求的傳感器，但是相應(yīng)傳感器有很多我們必須要遵循相應(yīng)的選型原則。遵循以上幾點我們可以根據(jù)自己的要求與選擇的電動機型號進行定制符合本系統(tǒng)要求的傳送帶。設(shè)計之初傳送帶尺寸為：傳送帶寬80cm；高1m；入庫口傳送帶長度為：5m；合流段傳送帶長度為8m；分揀區(qū)傳送帶長度為10m；出庫口傳送帶長度為：5m。YJTG225S—8電機額定轉(zhuǎn)速為750r/min這在該系列電機中是轉(zhuǎn)速最低的，但也明顯大于物流分揀系統(tǒng)所需要的電機轉(zhuǎn)速，所以我們給每一個電機都添加了一個配套的減速器，該減速器型號為：2Q（H）系列減速器。（3）、YJTG225S—8電機結(jié)構(gòu)型式：外科防護等級為IP44，也可按用戶要求制成IP54；冷卻方式為全封閉帶軸流通風(fēng)機冷卻；根據(jù)用戶要求可帶各種高分辨率的傳感器；根據(jù)用戶要求可帶電磁制動器；從軸端視之，電極接線盒位于基座右側(cè)，可按用戶要求調(diào)整。根據(jù)了解此次物流分揀系統(tǒng)選用YJTG225S—8電機。YJTG系列變頻調(diào)速三相異步電動機是為了適應(yīng)市場的需要，在引進國外先進技術(shù)以及西瑪電機公司多年經(jīng)驗生產(chǎn)。6 、為使整個系統(tǒng)高效率運行，要綜合考慮電機的極數(shù)及電壓等級。選擇可靠性高、便于維護的電動機。通常設(shè)計制造的電動機，在75%~100% 額定負(fù)載率時，效率最高。選擇具有與使用場所的環(huán)境相適應(yīng)的防護方式及冷卻方式的電動機。這樣既可以保證系統(tǒng)的安全可靠的運行也能減少不必要的費用。期間傳感器與電磁閥的動作由PLC進行控制。（6）、運行方式：物塊在進入傳送帶后開始進入系統(tǒng)。（2）、在檢測位置安裝傳感器，分別為檢測物塊有無得壓力傳感器和檢測鐵塊的霍爾接近開關(guān)。（9）、按電磁閥的防護等級可分為：防爆型、防水型、戶外型等。 （6）、按管道中介質(zhì)的壓力不同可分為：真空型（~0Mpa）、低壓型（0~）、中壓型（~）、高壓型（~）、超高壓型（10~21Mpa） （7）、按介質(zhì)溫度不同可分為：常溫型（~）、中溫型（~）、高溫型（~）、超高溫型（~）、低溫型（~）、超低溫型（）。 電磁閥分為單電控和雙電控，指的是電磁線圈的個數(shù)，單線