基于plc控制的全自動物料分揀系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2025-02-08 01:20本頁面
【正文】 ............... 17 致 謝 .................................................................................................................................................... 18 參 考 文 獻(xiàn) .......................................................................................................................................... 19 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計 第 1 頁 1 引言 自動分揀系統(tǒng)是指能夠識別物品屬性并對物品進(jìn)行分類傳輸?shù)淖詣酉到y(tǒng)。我使用功能分析法，文獻(xiàn)研究法，觀察法 ，來對這一項目進(jìn)行研究。 本文主要介紹在自動生產(chǎn)線上通過 PLC 控制為核心 ,MCGS 組態(tài)軟件為監(jiān)控軟 件，變頻器、傳感器和電磁閥為電氣元件，氣缸和電動機(jī)為動力設(shè)備來實(shí)現(xiàn)物料的分揀， 然后把物料運(yùn)輸?shù)缴a(chǎn)線上。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計題目： 基于 PLC 控制的 全自動物料分揀系統(tǒng)設(shè)計 系 部： 電氣工程系 專 業(yè)： 工業(yè)企業(yè)電氣化 班 級 ： 工企電氣 091301 姓 名： 學(xué) 號 ： 093905130136 指導(dǎo)教師： 職 稱 ： 講師 2021 年 6 月 南京 摘 要 自動分揀系統(tǒng)是指能夠識別物品屬性并對物品進(jìn)行分類傳輸?shù)淖詣酉到y(tǒng)。自動分揀系統(tǒng)由傳輸供件同步導(dǎo)入裝置、識別及控制系統(tǒng)、機(jī)械分揀機(jī)構(gòu)及信息處理系統(tǒng)等組成。設(shè)計目的就是為企業(yè)減少勞動力，增加生產(chǎn)速度，大大加大企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。研究的結(jié)果證明了自動分揀系統(tǒng)可以根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)線的各種需要對物料進(jìn)行分揀，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會意義。自動分揀系統(tǒng)由傳輸供件同步導(dǎo)入裝置、識別及控制系統(tǒng)、機(jī)械分揀機(jī)構(gòu)及信息處理系統(tǒng)等組成。廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥行業(yè)、生產(chǎn)制造業(yè)等行業(yè)。一開始使用于機(jī)場行李處理和郵政處理，然后逐漸普及到其他行業(yè)。分揀作業(yè)已成為工作的重要環(huán)節(jié)。自動分揀的優(yōu)點(diǎn)是能連續(xù)、大批量的分揀貨物，分揀誤差率低，分揀 作業(yè)基本實(shí)現(xiàn)無人化。自動分揀機(jī)是一個很成熟的產(chǎn)品，已成為當(dāng)代物流技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。 1968 年，為適應(yīng)生產(chǎn)需要，美國通用汽車公司提出一種新型工業(yè)控制器。緊接著美國 MODICON 公司也開發(fā)出同門的控制器。 1973 年，西歐一些國家也相繼開發(fā)出他們的可編程序控制器。 PLC 大約經(jīng)歷四個階段： (1)初級階段：第一代 PLC 取代繼電器，主要功能是邏輯運(yùn)算和計時、計數(shù)功能。第一代只采用了梯形圖語言作為編程方式，盡管有些枯燥，但卻形成了工廠的編程標(biāo)準(zhǔn)。 (3)通訊階段： 20 世紀(jì) 70 年代末期到 80 年代中期， PLC 的產(chǎn)品與計算機(jī)相連，但是各個廠家聯(lián)系不密切，獨(dú)自經(jīng)營，所以 PLC 迅速擴(kuò)散到其他行業(yè)。主要在通信系統(tǒng)的開放，使各廠商的產(chǎn)品可以通信。這一階段的產(chǎn)品主要有西門子公司的 S7系列， AB 公司的 PLC5,SLC500、德維森的 V80 和 PPC11，加拿大 ONLINE CONTROL 公司與合控電氣公司所開發(fā)的 OPENPLC 等。 PLC 的定義和特點(diǎn) PLC 的定義 可編程序控制器簡稱 PLC，是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 PLC 及有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計。 PLC 的基本結(jié)構(gòu)和基本原理 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 圖 1 PLC的基本組成 如圖 1， PLC的基本組成： （ 1）中央處理單 元； （ 2） 存儲器； （ 3） 輸入 /輸出接口； （ 4） 電源及外部設(shè)備。完成三個階段稱作一個掃描周期。 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆專科生畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 3 物料分揀系統(tǒng)的工作過程和設(shè)備選擇 物料分揀系統(tǒng)的工作過程 按下啟動按鈕 X0， 物料臺檢測到有物料，則變頻器驅(qū)動電機(jī)，使圓盤轉(zhuǎn)動，再由圓盤通道和機(jī)械手把物料送到物料分揀帶上檢測，以上動作實(shí)現(xiàn)了上料的過程。 如果在 4秒鐘內(nèi)檢測不到物料，紅燈閃爍，否則綠燈閃爍，機(jī)械手、電動機(jī)和變頻器不動作，整個系統(tǒng)停止。 分揀臺上光電傳感器檢測到物料時，啟動傳送帶；當(dāng)電感傳感器檢測到 金屬物質(zhì)的物料 時，活塞 1 伸出推動物料進(jìn)入料槽再縮回；當(dāng)?shù)诫娙輦鞲衅鳈z測到 非金屬的物料 時，活塞 2伸出推動物料進(jìn)入料槽再縮回。 物料傳輸是通過機(jī)械手 和三相異步電動機(jī)及變頻器來實(shí)現(xiàn)，機(jī)械手可通過伸出，下降，夾緊物料，提升，縮回等動作將物料從物料臺送到傳輸帶上，而三相異步電動機(jī)啟動傳送帶的動作及變頻器改變傳輸帶的速度。這是實(shí)現(xiàn)分揀的動作。 根據(jù)物料分揀系統(tǒng)的工作過程可知，系統(tǒng)的輸入信號有 19 個，輸出信號有 16，因此選三菱 FX2N48MR。 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計 第 6 頁 根據(jù)負(fù)載特性選取適當(dāng)控制方式的三菱變頻器 三菱變頻器的控制方式主要分為： V/f 控制，包括開環(huán)和閉環(huán)；矢量控制，包括無速度傳感器和帶速度傳感器控制；直接轉(zhuǎn)矩控制；幾種種方式的優(yōu)缺點(diǎn)如下： （ 1） V/f 開環(huán)控制 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)容易，可用于通用鼠籠型異步電機(jī)； 缺點(diǎn)：低速力矩難保證，不能采用力矩控制，調(diào)速范圍小 ； 主要采用場合：一般的風(fēng)機(jī)，泵類節(jié)能調(diào)速或一臺變頻器帶多臺電機(jī)傳動場合。 （ 3）無速度傳感器的矢量控制 優(yōu)點(diǎn)：不需要速度傳感器，力矩響應(yīng)好、結(jié)構(gòu)簡單，速度控制范圍較廣； 缺點(diǎn)：需要設(shè)定電機(jī)參數(shù)，須有自動測試功能； 采用場合：一般工業(yè)設(shè)備，大多數(shù)調(diào)速場合。 （ 5）直接轉(zhuǎn)矩控制 優(yōu)點(diǎn)：不需要速度傳感器，力矩響應(yīng)好，結(jié)構(gòu)較簡單，速度控制范圍較大； 缺點(diǎn)：需要
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