运动控制系统课程设计0210133716.docx
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运动控制系统课程设计0210133716
成绩：
大连工业大学艺术与信息工程学院
《运动控制系统课程设计》
设计题目：
材料分拣控制系统的设计
专业名称：
自动化
班级学号：
自动化151********12
学生姓名：
林雨森
指导老师：
李世涛
设计日期：
2018年6月22日
1.设计目的
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。
利用计算机技术对生产线上的分拣设备进行智能化控制是一种既能节约成本现今社会科技发展迅速，各个行业不断创新突破。
随着人们生活的需P要LC，的应用已经渗透到了国民经济的各个领域对，人们的生产生活起到了不可取代的巨大作用。
同时带动传统控制检测日新月益更新。
了解并应用PLC知识是一项可用性极强并意义深远的事.本系统是利用可编程控制器（PLC）,设计成本低、效率高的材料自动分拣装置.以PLC为主控制器,结合气动装置、传感技术、位置控制等技术,现场控制产品的自动分拣.系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特,点可根据不同对象,广泛应用于生活的各个场所。
作为新一代的学子，我们应当积极努力，P在LC方面有所收获。
但由于本人知识构成有限，设计中难免有所缺陷，望各位老师同学给予批评和指正。
2.设计任务
材料分拣控制系统的设计
3.设计参数
输入电压：
AC200-240V带（保护地三芯插座）消耗功率：
250W环境温度范围：
-5—400℃气源：
大于0.2Mpa且小于0.85Mpa
4.设计性能指标需要有满足系统运行实际情况要求的反映速度和足够的输/入输出接口的控制器--约为26个左右
只要料仓内有料就要以一定的时间间隔连续出料并且准确地检测到不同材质物料及时分拣--每隔2秒出一次料最为适当
5.设计要求
5.1控制装置的选择
控制装置作为材料分拣系统的核心控制器,需要有满足系统运行实际情况要求的反映速度和足够的输入/输出接口的控制器.在系统设计之初,统计出系统需要的I/O接口约为26个左右,传感器反映时间肉眼无法分辨,所以至少需要一个能够实时处理信息的控制器。
综合考虑设计题目的要求和最大系统开销时的运算强,度尝试了使用不同的PLC作为控制器,最终选择了欧姆龙CPM1A-V1可编程序控制器来作为整个控制装置的信息处理器欧。
姆龙CPM1A-V1拥有高速处理能力,CPU内置最多六路高速计数器（30KHz）,而且有30点I/O,
通过扩展可达100点数。
完全可以满足题目要求的26个输入/输出点的要求,并且是目前可以选择的比较经济的控制器使。
用PLC控制所有输入信号在程序处理前统一读,入并在程序处理过程中不再变化。
而程序处理的结果也是在扫描周期的最后时段统一输出。
其工作特点是将一个连续的过程分解成若干静止的状,态极类似放映电影的原理。
所以PLC仅在扫描周期的
5.2软件算法的选择
根据题目要求只要料仓内有料就要以一定的时间间隔连续出料,并且准确地检测到不同材质物料及时分拣。
软件基本算法为使用单回路控制系统只要仓内有料经过测试每隔2秒出一次料最为适当,当物料从物料仓被气杆放出经过传送带运送到传感器的探测头下方时进入探测范围,探测头进行相应动作传感器感受到其对应的物料产生信号即电感传感器能够对铁块产生反馈信号电容传感器对铝块产生反馈信号,颜色传感器对黄色塑料块产生反馈信号传感器产生的信号经过I/O接口输入控制器控制器根据程序设计发出相应控制指令让对应的器件工作。
5.3材料分拣装置工作过程概述
如图所示为本材料分拣装置的结构示意图。
其工作过程为通电状态下下料传感器动作传送带运行电感传感器检测到铁材料块时汽缸1动作将材料推下。
电容传感器检测到铝材料块时汽缸2将材料推下。
颜色传感器检测到非金属材料黄色块时汽缸3
将材料推下。
其它颜色非金属材料块被传送到SD位置时汽缸4将材料推下。
竖井式下料槽无下料时传送带运行一个行程自动停机。
5.4气压系统基本结构
1）气压源：
工作压力4-7bar
2）三点组合：
调压，滤水，润滑
3）气压缸：
单动缸，双动缸
4）基本气压回路
5.5以plc控制气压系统原理
A为单动缸，以单边电磁阀控制当开关PBON,则气压缸前进A+当开关PBOFF,则气缸后退A-
接线图
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材料分拣装置动作图
材料分拣装置汽路图
可编程控制结构图
输入点分配表
I/O
IN
序号
输入点
代号
内容
00
2000
PB
启动按钮
01
2001
PB
原位置按钮
02
2002
SN
物料感应器
03
2003
SA
电感感应器
04
2004
SB
电容感应器
05
2005
SC
颜色感应器
06
2006
SD
其他感应器
07
2007
SFW1
气缸1推出确认
08
2008
SBW1
气缸1返回确认
09
2009
SFW2
气缸2推出确认
10
2010
SBW2
气缸2返回确认
11
2011
SFW3
气缸3推出确认
12
2012
SBW3
气缸3返回确认
13
2013
SFW4
气缸4推出确认
14
2014
SBW4
气缸4返回确认
15
2015
SFW5
气缸放料返回确认
16
2100
SBF5
气缸放料确认
17
2101
PB
急停开关
输出点分配表
I/O
OUT
序号
输出点
代号
内容
01
3000
PL
启动
02
3001
PL
原位置
03
3002
SOL1
气缸1动作
04
3003
SOL2
气缸2动作
05
3004
SOL3
气缸3动作
06
3005
SOL4
气缸4动作
07
3006
SOL5
下料气缸动作
08
3007
MC1
马达启动
PLC梯形图
6.设计体会
通过本次的设计我在不断的操作实验中学到了很多东西也遇到了很多的问题了解到了自己的许多不足之处但也发挥了我的优势用上了以前所学的知识使我对以前的知识更加能灵活运用。
它说明了PLC这门课程并不是孤立的是和其他很多课程都相通的这为学习也增添了很多趣味同时对平时学过的书本知识也是一个很好的实践机会。
PLC作为一种科技含量较高的课题它的应用领域范围极其广泛尤其是在科技高度发达的今天这次课题的设计为我们了解及走进这门科学提供了难得的机会为我们以后步入社会打下了坚实的基础也使我对单片机学习兴趣大大提高我会在今后的学习中明确学习的方向不断的努力不断的进步。
由于能力有限因此本论文所设计的材料分拣装置的PLC控制系统不能对分拣进行记忆和上位监控这样导致此材料分拣装置的应用受到了很大的限制。
在本次设计中本人感触良多主要是本人的单片机控制技术得到了多方面、多角度的提高。
在实验中真的有一种“书到用时方恨少”的无奈感觉。
但这些问题没有制约我探索的欲望我将会更加努力的学好专业知识力求上进争取更大进步.
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