【正文】 ence and technology, modern industrial control systems bee more plicated, the traditional control of science is facing new challenges. PLC with its small size, fullfeatured, low cost and high reliability has unique advantages, in various fields has been applied widely. The use of PLC control system greatly improved the reliability and automation level, providing a more reliable production and protection. How to give full play to PLC automatic control advantages, is an important subject in one of the automatic control. This topic is in this context, the surrounding material sorting device based on PLC design of a study. Paper first describes the material sorting device PLC backs the development, current status and future directions. Then, show the work of PLC control system for automatic sorting principle and the difference between traditional relays. This paper describes the material sorting based on PLC control device design and programming, PLC programming and how to achieve by material sorting and automatic control. The circuit structure is simple, less investment (transformation of existing facilities can be used), sorting system is not only a high degree of automation, but also changes with the online features, flexibility, accurate data acquisition system with high reliability and system cost low.Keywords: PLC；material sorting；automatic control；sensor目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒 論 1 PLC材料分揀裝置的研究背景 1 PLC材料分揀系統(tǒng)的現(xiàn)狀 1 PLC材料分揀系統(tǒng)的發(fā)展方向 1 2 2 2第2章 PLC材料分揀系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 4 PLC自動分揀控制系統(tǒng)工作原理 4 系統(tǒng)的硬件配置 5 6 PLC與傳統(tǒng)繼電器的區(qū)別及選型 7 PLC與傳統(tǒng)繼電器的區(qū)別 7 PLC設(shè)計(jì)選型的一般原則 7 8 8 10 10 氣壓傳動裝置選用 10 10 11 12 12 13 13 13 13第3章 PLC自動控制的軟件設(shè)計(jì) 15 系統(tǒng)程序流程 15 系統(tǒng)I/O分配 17 系統(tǒng)功能表圖 18 材料分揀裝置PLC梯形圖 19第4章 總結(jié)與展望 21 總結(jié) 21 未來展望 21總 結(jié) 23參考文獻(xiàn) 25致 謝 26附 錄 27第1章 緒 論 PLC材料分揀裝置的研究背景隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制幾乎擴(kuò)展到所有工業(yè)領(lǐng)域。為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動生產(chǎn)線的看著系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可編程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）正是順應(yīng)著一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。PLC已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動化控制中，PLC在其他領(lǐng)域，例如民用個家庭自動化也得到了迅速的發(fā)展。目前已有許多企業(yè)采用先進(jìn)控制器對傳統(tǒng)接觸控制進(jìn)行改造，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自動控制程度，為企業(yè)提供了更可靠的生產(chǎn)保障。本控制系統(tǒng)是一簡單的材料分揀控制系統(tǒng)，在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以將之改進(jìn)為物流分揀系統(tǒng)、自動分揀機(jī)，從而服務(wù)于人們的日常生活中。自動化物流系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于煙草、制造、家電、醫(yī)藥、食品、圖書等領(lǐng)域。 PLC材料分揀系統(tǒng)的發(fā)展方向PLC材料分揀系統(tǒng)未來發(fā)展方向可以分為系統(tǒng)集成、工藝創(chuàng)新和自動分揀機(jī)[2]三個方向。國內(nèi)廠商應(yīng)采取國內(nèi)集成、國外配套的合作思路，充分利用合作方在高端產(chǎn)品、關(guān)鍵設(shè)備上技術(shù)先進(jìn)成熟的優(yōu)勢，迅速實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，提高整個物流系統(tǒng)的技術(shù)含量和技術(shù)水平。物流系統(tǒng)應(yīng)充分注重“系統(tǒng)”概念，系統(tǒng)由多個單元組成。工藝設(shè)計(jì)中最重要的是了解用戶的實(shí)際需求，不同的行業(yè)和用戶對物流的需求有著較大的差異，這是一種個性化的服務(wù)，應(yīng)不斷拓展創(chuàng)新?，F(xiàn)在社會上己將物流的高科技產(chǎn)品(自動分揀機(jī)、自動化立體倉庫、信息處理及通訊自動化等)廣泛應(yīng)用于各個流通領(lǐng)域?？梢钥隙?，隨著物流大環(huán)境的逐步改善，科學(xué)技術(shù)日新月異的進(jìn)步，特別是感測技術(shù)、電子標(biāo)簽及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等的引入使用，自動分揀系統(tǒng)在我國發(fā)展空間巨大。自動分撿機(jī)的種類很多，有滑靴式、翻板式、交叉帶式等，國內(nèi)廠商能提供相應(yīng)產(chǎn)品，但從分類能力、可靠性等指標(biāo)來看，性參數(shù)能較國外先進(jìn)水平還有較大差距。隨著商業(yè)配送物流的快速發(fā)展，配送中心對自動分揀機(jī)將會有更多需求，分揀技術(shù)水平和設(shè)備性能將會有較大提高。物流中心每天接受眾多供應(yīng)商或貨主通過各種運(yùn)輸工具送來的成千上萬種物品，用最短的時間將物品卸下并按品種、貨主、儲位或發(fā)送地點(diǎn)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分類，然后將物品運(yùn)送到指定地點(diǎn)。值得一提的是對于小件物品的分揀技術(shù)和設(shè)備近幾年發(fā)展較快，主要集中在卷煙配送行業(yè)，從電子標(biāo)簽揀選模式到立式、通道式分發(fā)機(jī)半自動分揀，甚至全自動補(bǔ)貨、分揀、裝箱，技術(shù)和設(shè)備都更新很快，目前各供應(yīng)商仍以高速分揀、高度自動化的方向快速發(fā)展。同時，輸送帶作為傳動結(jié)構(gòu)，為了方便較快速度的啟動和停止，用異步交流電機(jī)驅(qū)動；對不同材質(zhì)的三種傳感器分別固定在網(wǎng)孔板上；為了保證整個系統(tǒng)的安全性又加了一個光電傳感器。氣動部分由空氣壓縮機(jī)、氣缸、氣瓶、氣壓指示表、分水過濾器、冷卻器、減壓閥、配氣器、等部件組成；電氣部分由PLC、鐵檢測傳感器、鋁檢測傳感器、顏色檢測傳感器、光電傳感器、異步交流電機(jī)、開關(guān)、電源等部件組成；硬件部分由傳送帶異步電動機(jī)、傳送帶、底座、支架等組成。下料傳感器檢測下料槽內(nèi)是否有物料，若沒有物料，延時后自動等待上料；當(dāng)下料槽內(nèi)有物料時，系統(tǒng)自動運(yùn)行。經(jīng)過一定時間，下料汽缸將物料推至傳送帶。當(dāng)傳感器檢測到物料為鐵金屬時，發(fā)出反饋信號給PLC，由PLC控制氣缸一動作，將物料推到料倉。同理，可通過相應(yīng)傳感器分揀相應(yīng)的物料。 系統(tǒng)硬件配置PLC 1臺底座1個啟動開關(guān)1個光電傳感器2個鐵傳感器1個電機(jī)2個鋁傳感器1個氣缸5個顏色傳感器1個限位開關(guān)10個氣瓶1個皮帶1條電源1個氣壓傳動裝置1套系統(tǒng)是全自動的運(yùn)行方式。系統(tǒng)開始運(yùn)行，進(jìn)入自檢狀態(tài)，當(dāng)有物料進(jìn)入料槽時，系統(tǒng)開始自動運(yùn)行；當(dāng)料槽中沒有物料時，系統(tǒng)進(jìn)入自檢狀態(tài)，等待物料再次進(jìn)入料槽，然后自動運(yùn)行。自動運(yùn)行方式是由一臺可編程序控制器（PLC）來控制整個系統(tǒng)自動運(yùn)行，系統(tǒng)根據(jù)傳感器傳出的信號執(zhí)行事先編譯好程序[3]。M1為傳送帶提供動力的異步電動機(jī)，M2為空氣壓縮機(jī)。當(dāng)電路發(fā)生短路時，通過熔體的電流使其發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到熔化溫度時自行熔斷，從而分段電路。當(dāng)接觸器收到PLC為1的信號時，接觸器閉合，電動機(jī)就可以啟動運(yùn)行。并能購隨過載程度而改變動作時間的繼電器，充分發(fā)揮了電動機(jī)的過載能力，保證電動機(jī)的正常啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)。但CPU不可能同時去執(zhí)行過個操作，它只能按分時操作方式，每一次執(zhí)行一個操作，按順序逐個執(zhí)行。這種串行工作過程稱為PLC的掃描工作方式。然后再從頭開始掃描執(zhí)行，周而復(fù)始重復(fù)運(yùn)行。 （2）PLC的優(yōu)點(diǎn)：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)；配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)；易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便，容易改造；設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短。如果選用你不熟悉的PLC，你就必須從頭熟悉它，雖然不費(fèi)太多的事，但畢竟沒有用你熟悉的機(jī)型來的快。具體的控制對象，具體選擇：根據(jù)不同的設(shè)計(jì)任務(wù)，來選擇PLC的機(jī)型。經(jīng)常了解PLC產(chǎn)品的發(fā)展動態(tài)：PLC產(chǎn)品更新?lián)Q代很快，你熟悉的機(jī)型也許過幾年就見不著了，所以，你最好在設(shè)計(jì)選型之前，先了解一下市場情況。在此情況下，PLC的選擇應(yīng)著重考慮PLC的性能價格比，選擇可靠性高，功能相當(dāng)，負(fù)載能力合適，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的PLC?；魻柦咏_關(guān)來檢測材料是否是磁性鐵金屬。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)[5]。本系統(tǒng)中，當(dāng)材料是鐵時傳感器開關(guān)閉合，產(chǎn)生電流驅(qū)動線圈。 霍爾接近開關(guān)的工作原理圖當(dāng)通過金屬體的磁通過變化時，就會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感生電流，這種電流