物料分拣系统Word格式文档下载.docx

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ABSTRACT

Thispaperintheautomaticandsortofthesystembasedontheprincipleof,accordingtoacertainsorttherequirements,thesortofmaterialwithmitsubishiPLCtocontrolthecore,thedesignofthecontrolsystemofsortingoutmaterialcontrolsystemandmonitoringsystem.ThematerialsortingsystemmainlywithPLCcontroller,combinedwithpneumaticdevice,thesensortechnology,canthecontroltheproducttobeautomaticsorting.Systemhasahighdegreeofautomation,stableoperation,highprecision,easytocontrolsortingcharacteristicsofdifferentsorttheobject,slightlymodifythesystemrequirementscanberealized.

Thissystemtoaccomplishthedesignafter,theoveralldebugging.Inthehardwarepart,itspartsinstallationdebuggingthepositionandAngle,makeitsmaterialcontentpieceofrunwiththesensorinstallationAnglesuitable.Thehardwareoftheamplitudeofeachpartoftheactionafterthecommissioningandintegratedtestsoftwareandhardware,andrealizethematerialsortingsystembegantotransmitandmaterials,andthewholeprocessofthesort.

Keywords:

materialsorting，sensor，Pneumaticdevice，PLC

目录

摘要1

ABSTRACT2

第一章绪论4

1.1选题背景及意义4

1.1.1分拣系统基本介绍4

1.1.2分拣系统基本意义5

1.1.3本文研究的主要内容5

第二章硬件设计6

2.1物料分拣系统工艺控制要求6

2.2控制系统硬件设计8

2.2.1电路的设计8

2.2.2PLC的选择8

2.2.2.1PLC的分类8

2.2.2.2PLC种类及型号选择9

2.2.3传感器的选择10

2.2.3.1传感器的简介10

2.2.3.2传感器的选择11

第三章控制系统软件设计12

3.1软件设计12

3.3.1控制系统I/O分配12

3.3.2PLC外部接线图14

3.3.3软件设计14

3.3.4程序逻辑测试21

结论22

参考文献23

致谢24

第一章绪论

1.1选题背景及意义

1.1.1分拣系统基本介绍

分拣是把很多货物按品种从不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业。

按分拣的手段不同，可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣。

目前自动分拣已逐渐成为主流，因为自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。

这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的货物送到别处的的搬送装置。

由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大，分拣分类数量也较多。

随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，尤其在需要进行材料分拣的企业，以往一直采用人工分拣的方法，致使生产效率低，生产成本高，企业的竞争能力差，材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。

针对上述问题，利用PLC技术设计了一种成本低，效率高的材料自动分拣装置，在材料分拣过程中取得了较好的控制效果。

物料分拣采用可编程控制器PLC进行控制，能连续、大批量地分拣货物，分拣误差率低且劳动强度大大降低，可显著提高劳动生产率。

而且，分拣系统能灵活地与其他物流设备无缝连接，实现对物料实物流、物料信息流的分配和管理。

其设计采用标准化、模块化的组装，具有系统布局灵活，维护、检修方便等特点，受场地原因影响不大。

同时，只要根据不同的分拣对象，对本系统稍加修改即可实现要求。

PLC控制分拣装置涵盖了PLC技术、气动技术、传感器技术、位置控制技术等内容，是实际工业现场生产设备的微缩模型。

应用PLC技术结合气动、传感器和位置控制等技术，设计不同类型材料的自动分拣控制系统。

该系统的灵活性较强，程序开发简单，可适应进行材料分拣的弹性生产线的需求。

本文主要介绍了PLC控制系统的硬件和软件设计，以及一些调试方法。

1.1.2分拣系统基本意义

二次大战以后，自动分拣系统逐渐开始在西方发达国家投入使用，成为发达国家先进和物流中心，配送中心或流通中心所必需的设施条件之一。

对于分拣系统的应用前景，主要着眼于分拣系统的可靠性，优越性，应用领域的适用性以及系统的经济效益、成本等方而来考虑。

但因分拣系统其要求使用者必须具备一定的技术经济条件，因此，在发达国家，物流中心、配送中心或流通中心不用自动分拣系统的情况也很普遍。

对于自动分拣系统因其自身存在的一些问题，在一定程度上限制了其应用的领域及其范围。

在引进和建设自动分拣系统时一定要考虑以下条件：

自动分拣系统的一次性投资巨大，其本身需要建设短则40~50米，长则150~200米的机械传输线，还有配套的机电一体化控制系统、计算机网络及通信系统等，这一系统不仅占地面积大，动辄2万平方米以上，而且一般自动分拣系统都建在自动主体仓库中，这样就要建3~4层楼高的立体仓库，库内需要配备各种自动化的搬运设施，这丝毫不亚于建立一个现代化工厂所需要的硬件投资。

这种巨额的先期投入要花10~20年才能收回，如果没有可靠的货源作保证，则有可能系统大都由大型生产企业或大型专业物流公司投资，小企业无力进行此项投资。

它对商品外包装要求也很高，自动分拣机只适于分拣底部平坦且具有刚性的包装规则的商品。

袋装商品、包装底部柔软且凹凸不平、包装容易变形、易破损、超长、超薄、超重、超高、不能倾覆的商品不能使用普通的自动分拣机进行分拣，因此为了使大部分商品都能用机械进行自动分拣，可以采取二条措施：

一是推行标准化包装，使大部分商品的包装符合国家标准；

二是根据所分拣的大部分商品的统一的包装特性定制特定的分拣机。

但要让所有商品的供应商都执行国家的包装标准是很困难的，定制特写的分拣机又会使硬件成本上升，并且越是特别的其通用性就越差。

因此公司要根据经营商品的包装情况来确定是否建或建什么样的自动分拣系统。

1.1.3本文研究的主要内容

在本文中，以货物材料的分拣系统为例，详细的分析了在基于PLC控制的自动分拣系统的设计，文中介绍了分拣系统中信号的采集分析中传感器的一些基本知识，并通过要求与比较，确定了硬件系统中的一些元器件的选择与确定了PLC的选型。

在介绍了一些PLC与组态软件的基本知识后，对本课题进行硬件与软件设计，设计出主电路与控制回路，在软件设计中，确定了I/O分配，并按照控制要求设计出了PLC梯形图。

在本系统完成其设计之后，对其进行整体调试。

第二章硬件设计

2.1物料分拣系统工艺控制要求

物料分拣控制系统的组成如图2-1所示，系统工艺控制要求如下。

对于金属工件能根据工件大、中、小分类，并按大、中、小分拣至不同的分装箱内，同时对不同类型的工件进行计数。

本系统还将对不同材料进行分拣，对于非金属材料则通过传送带向后传送，并进行非金属材料的数量统计。

能实现4段传送带的运转，停止的顺序控制。

图2-1物料分拣控制系统

控制工艺流程图如图2-2所示，启动后，供料传送带启动并开始供料，当物料为金属物料时，首先判断物料尺寸大小，传送带传送物料并分别对大中小物料进行计数，物料到位，通过气缸将物料推出，然后停止传送带；

当物料为非金属时，直接将物料传送出去，并对非金属物料进行计数。

如图2-2分拣系统流程图

2.2控制系统硬件设计

2.2.1电路的设计

它采用台式结构，内置电源，进电机、汽缸、光电传感器、气动减压器、滤清器、气压指示等部件，可与各类气源相连接。

2.2.1.1电路设计

传送带采用普通电机进行控制，KM1、KM2、KM3、KM、KM4、KM5由PLC进行直接控制，五个电机控制相同，其一主电路图如图2-3所示

图2-3电机控制主电路图

3个气缸则有气缸压缩机进行供气，由KM6、KM7、KM8直接进行控制。

输入电压：

AC200～240V（带保护地三芯插座）

2.2.2PLC的选择

2.2.2.1PLC的分类

目前，在我国PLC的分类还没有一个统一的标准。

根据性能和应用范围可将其进行如下分类。

1、按性能分类

根据PLC的I/O点数、用户程序存储器容量和控制功能的不同，可将其分为小型、中型和大型二类。

小型PLC又称低档PLC，它的I/O点数小于128点，用户程序存储器容量小于4K字，功能简单，以开关量控制为主，可实现条件控制、顺序控制、定时记数控制。

适用于单机或小规模生产过程。

中型PLC又称中档PLC，它的I/O点数在128~512点之间，用户程序存储器容量为4K~8K字，功能比较丰富、兼有开关量和模拟量的控制能力，具有浮点数运算、数制转换、中断控制、通信联网和PID调节等功能。

适用于小型连续生产过程的复杂逻辑控制和闭环过程控制。

大型PLC又称高档PLC，它的I/O点数在512点以上，用户程序存储器容量达到8K字以上，控制功能完善，在中档机的基础上，扩大和增加了函数运算、数据库、监视、记录、打印及中断控制、智能控制、远程控制的功能。

适用于大规模的过程控制、集散式控制系统和工厂自动化网络。

2、按结构分类

根据PLC的构成形式，可将PLC分为整体式和机架式（模块式）两大类。

整体式PLC是将CPU、存储单元、输入输出模块和电源部件集中配置在一个机箱内。

这种PLC输入输出点数少、体积小，价格低，便于装入设备内部。

小型PLC通常采用这