【正文】 物分揀系統(tǒng)設計一、設計任務與要求 設計任務使用TVT2000G 機電氣一體化培訓系統(tǒng)，應用PLC控制技術，結合變頻器、步進電機驅(qū)動技術、氣動技術、傳感檢測技術和觸摸屏控制技術，將黃色金屬、黃色塑料、藍色金屬、藍色塑料四種性質(zhì)的物料分別輸送至平面?zhèn)}儲系統(tǒng)的任意四個料倉。（2）列出I/O分配表，畫出系統(tǒng)PLC控制回路圖。（4）編寫PLC梯形圖。（6）列出系統(tǒng)設備參數(shù)、型號、數(shù)量等一覽表。（8）編寫畢業(yè)設計論文二、自動化生產(chǎn)線簡介 自動線的簡介自動化生產(chǎn)線是在流水線的基礎上逐漸發(fā)展起來的。使其按照規(guī)定的程序自懂地進行工作。 自動線發(fā)展看看自動線所涉及的技術領域是很廣泛的，所以它的發(fā)展、完善是與各種相關技術的進步及互相滲透是緊密相連的。技術應用發(fā)展如下：(1) 應用可編程序控制器技術 它是一種以順序控制為主，回路調(diào)節(jié)為輔的工業(yè)控制機。由于可編程序控制器具有一系列優(yōu)點，因而替代了許多傳統(tǒng)的順序控制器，如繼電器控制邏輯等，并廣泛應用于自動線的控制?，F(xiàn)在正在研制的第三代只能機器人不但具有運動操作技能，而且還有視覺、聽覺、觸覺等感覺的辨別能力。(3) 應用傳感技術 傳感技術隨著材料科學的發(fā)展和固體物理效應的不斷出現(xiàn)，形成并建立了一個完整的獨立科學體系——傳感技術。(4) 應用液壓和氣壓傳動技術 特別是氣動技術，由于使用的是取之不盡的空氣作為介質(zhì)，具有傳動反應快、動作迅速、氣動原件制作容易、成本小和便于集中供應和長距離輸送的優(yōu)點，而引起人們的普遍重視。在各行業(yè)，特別是在自動線中得到迅速發(fā)展和廣泛地應用。 TVT2000G機電氣一體化實訓系統(tǒng)介紹TVT2000G是一套融合實驗、實訓及綜合開發(fā)的新型培訓系統(tǒng)，該系統(tǒng)工業(yè)元器件，所欲傳感器、執(zhí)行器接口開放，系統(tǒng)內(nèi)部含有網(wǎng)絡接口可組成PLC網(wǎng)絡，是包含PLC、傳感器、變頻器、變頻調(diào)速、步進電機、啟動等技術的綜合應用培訓系統(tǒng)。 控制單元由電源模塊、2個PLC組成。電源單元選用開關電源，主要作用是為系統(tǒng)提供直流24V的電源。PLC之間的網(wǎng)絡根據(jù)PLC的機型特點，可分別選用PPI/PCPCINK/CNET等網(wǎng)絡方式。其中變頻器、旋轉(zhuǎn)編碼器、交流電機與PLC組成帶位置反饋的速度控制系統(tǒng)。平面?zhèn)}儲小系統(tǒng)由步進電機及其驅(qū)動器、平面庫、直線導軌、氣動入庫機構等組成。接口單元采用開放式結構，系統(tǒng)所有控制線盒信號線均通過導線引導面板上來，因此在試驗時，只需要在面板上接線即可！平面?zhèn)}儲小系統(tǒng)由平面?zhèn)}庫系統(tǒng)、直線導軌送料單元、步進電機單元、氣動單元、傳感器單元等組成。其控制流程如下所示： 當材料分揀小系統(tǒng)進入工作狀態(tài)以后，平面?zhèn)}儲小系統(tǒng)自動完成撫慰操作，送料機構會到系統(tǒng)的原點。 在直線導軌上總共有10 個運動工位，分為原點、接貨區(qū)、倉位1 區(qū)、倉位2 區(qū)、倉位3 區(qū)、倉位4 區(qū)、倉位5 區(qū)、倉位6 區(qū)、倉位7 區(qū)、倉位8 區(qū)。 送料機構的定位是由步進電機單元進行控制。接口單元： ，故學生進行試驗操作時，只需要將相對應得段子用安全接插線進行連接，省去了元器件接線的麻煩。如PLC德輸入端在面板上涌藍色標識，而面板上所欲傳感器的輸出端、旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出端也是用藍色標識；PLC的輸出端在面板上用青色標識，而變頻器、氣缸、步進電機的控制型號也是用青色標識；電源輸出的爭端時用紅色標識，負端是個用黑色標識，因策其它器件的電源引線的正端時用紅色標識，負端是用黑色標識。注意接線時必須斷開電源，同時注意信號的流向。它具有適應于各種工業(yè)自動化控制所必需的高可靠性、配置可擴展的靈活性等特點，且具有易于編程、使用維護方便等優(yōu)點?？删幊绦蚩刂破魇且环N數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充的原則設計。在自動線中主要用到了磁性開關，電感式接近傳感謝器。光電編碼器等五種傳感器。1. 電感傳感器 在供料單元中，為了檢測帶分揀工件是否為金屬材料，在運輸帶上方安裝了一個電感式傳感器。這個電渦流作用于接近開關，使接近開關振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無金屬物體接近，從而控制開關的通或斷。2. 光纖式光電接近開關簡介在運輸帶上方安裝有一個光纖式接近開關，光纖式光電接近開關由光纖檢測頭、光纖放大器兩部分組成，放大器和光纖檢測頭式分離的兩個部分，光纖檢測頭的尾部分分成兩條光纖，使用時分別插入放大器的兩個光纖孔。相對于傳統(tǒng)傳感器光纖傳感器具體下素優(yōu)點：抗電磁干擾、可工作于惡劣環(huán)境，出書距離遠，使用壽命長，此外，由于光纖頭具有較小的體積，所以可以安裝在很小空間的地方。從而可以通過調(diào)節(jié)光纖光電開關的靈敏度來判別黑白兩種顏色物體，將兩種物料區(qū)分開，從而完成自動分揀工序。光電開關工作時對被測對象幾乎無任何影響。在料倉外側(cè)裝設兩個光電開關分別用于缺料和供料不足檢測不足。本單元中采用細小光束、放大器內(nèi)置型漫射式光電開關。根據(jù)下圖所示，將光電開關褐色線接PLC輸入模塊電源“+”端，藍色線接“”端，黑色線接PLC的輸入點。同時光電編碼器還要完成電機轉(zhuǎn)速的測量。典型的光電編碼器由碼盤（Dish）、檢測光柵（Mask）、光電轉(zhuǎn)換電路（包括光源、光敏器件、信號轉(zhuǎn)換電路）、機械部件等組成。光電編碼器用于分揀單元傳動帶的位置控制及轉(zhuǎn)速測量，在本次培訓系統(tǒng)中，主要用來控制步進電機的轉(zhuǎn)速與位置控制。氣動傳動 氣動傳動簡稱氣動,是指以壓縮空氣為工作介質(zhì)來傳遞動力和控制信號,控制和驅(qū)動各種機械和設備,以實現(xiàn)生產(chǎn)過程機械化、自動化的一門技術。因為以壓縮空氣為工作介質(zhì)，具有防火、防爆、防電磁干擾，抗振動、沖擊、輻射，無污染，結構簡單，工作可靠等特點。（3） 因空氣粘度小，在管內(nèi)流動阻力小，壓力損失小，便于集中供氣和遠距離輸送。（5） 氣動元件對工作環(huán)境適應性好.（6） 空氣具有可壓縮性,使氣動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)過載自動保護。空氣壓縮機將原動機供的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力能；而氣源凈化設備用以降低壓縮空氣中的水分、油分以及污染雜質(zhì)等。③控制元件又稱操縱、運算、檢測元件，是用來控制壓縮空氣流的壓力、流量和流動方向等，以便使執(zhí)行機構完成預定運動規(guī)律的元件。氣源裝置 氣源裝置給系統(tǒng)提供足夠清潔、干燥且具有一定壓力和流量的壓縮空氣。常見的氣源裝置是空氣壓縮機。氣動執(zhí)行元件 氣動執(zhí)行元件有作直線往復運動的氣缸、作連續(xù)回轉(zhuǎn)運動的氣馬達和作不連續(xù)回轉(zhuǎn)運動的擺動馬達等。主要由前蓋、后蓋活塞活塞桿缸筒5 其他一些零件組成。一般按壓縮空氣作用在活塞面上的方向、結構特征和安裝方式來分類。（2） 選擇安裝形式：由氣缸的安裝位置、使用目的等因素來決定。（4） 確定氣缸行程：與使用場合和機構所示需的行程比有關，也受加工和結構的限制。氣動輔助元件：1 油霧器油霧器是以壓縮空氣為動力，將潤滑油噴射成霧狀并混合于壓縮空氣中，使該壓縮空氣具有潤滑氣動元件的能力。2 消聲器 氣壓傳動裝置的噪聲一般都比較大，尤其當壓縮氣體直接從氣缸或閥中排向大氣，較高的壓差使氣體體積急劇膨脹，產(chǎn)生渦流，引起氣體的振動，發(fā)出強烈的噪聲，為消除這種噪聲應安裝消聲器。3 轉(zhuǎn)換器在氣動控制系統(tǒng)