物料自動(dòng)分揀裝置的plc控制系統(tǒng)

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：物料自動(dòng)分揀裝置的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名黃建軍學(xué)號(hào)專業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)年級(jí)2011級(jí)指導(dǎo)教師陸蓮仕完成時(shí)間2013年11月25日目錄第一章緒論11.1物料自動(dòng)分揀的意義11.2設(shè)計(jì)任務(wù)要求21.3設(shè)計(jì)任務(wù)分析2第二章物料自動(dòng)分揀裝置結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計(jì)方案32.1機(jī)械構(gòu)造分布32.2設(shè)計(jì)方案5第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)63.1基本結(jié)構(gòu)63.2主要組成部件6第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)174.1I/O分配表17續(xù)表184.2接線圖194.3軟件控制流程圖204.4順序控制功能圖214.5PLC控制程序22第五章系統(tǒng)總成本估算285.1系統(tǒng)使用的零部

2、件285.2系統(tǒng)總開支29第六章畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)30參考文獻(xiàn)31物料自動(dòng)分揀裝置的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章緒論1.1物料自動(dòng)分揀的意義PLC控制是目前工業(yè)上最常用的自動(dòng)化控制方法，由于其控制方便，能夠承受惡劣的環(huán)境，因此，在工業(yè)上優(yōu)于單片機(jī)的控制。PLC將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體,專門為工業(yè)控制而設(shè)計(jì),具有功能強(qiáng)、通用靈活、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn),因此在工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛。本文主要講述PLC在材料分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用，利用可編程控制器(PLC),設(shè)計(jì)成本低、效率高

3、的材料自動(dòng)分揀裝置。以PLC為主控制器,結(jié)合氣動(dòng)裝置、傳感技術(shù)、位置控制等技術(shù),現(xiàn)場控制產(chǎn)品的自動(dòng)分揀。系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點(diǎn),可根據(jù)不同對(duì)象,稍加修改本系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)要求。材料分揀裝置是模擬自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)過程的微縮模型，它使用了PLC控制、傳感器、位置控制、電氣傳動(dòng)和氣動(dòng)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同材料的自動(dòng)分選和歸類功能，并可配置監(jiān)控軟件由上位機(jī)監(jiān)控。該裝置采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，配有S7-200型CPU、傳感器（光電式、電感式、顏色、磁感應(yīng)式）、旋轉(zhuǎn)編碼器、交流電動(dòng)機(jī)、輸送帶、氣缸、電磁閥、直流電源、空氣過濾減壓器等是典型的機(jī)

4、電一體化教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。本系統(tǒng)采用的可編程控制器，只要結(jié)合不同的傳感器，比如根據(jù)材料的屬性、尺寸的大小、物體的顏色等選擇相應(yīng)的傳感器，就可對(duì)不同的物料進(jìn)行分揀，具有廣泛的應(yīng)用前景。29物料自動(dòng)分揀裝置的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)任務(wù)要求該控制系統(tǒng)應(yīng)能使物料分揀具有自動(dòng)循環(huán)、單循環(huán)、單動(dòng)作三種工作方式，且能使各種工作方式不相互發(fā)生沖突；應(yīng)能完成鐵料、鋁料、不同顏色的塑料分揀至不同料槽的控制要求；應(yīng)具有啟動(dòng)、預(yù)停、急停和計(jì)數(shù)功能；應(yīng)具有短路保護(hù)、過載保護(hù)、失壓保護(hù)等功能。應(yīng)確定具體的控制過程、控制系統(tǒng)的總體及軟件設(shè)計(jì)；確定PLC的型號(hào)規(guī)格；確定P

5、LC各I/O元件；設(shè)計(jì)氣動(dòng)系統(tǒng)控制原理圖；確定各氣動(dòng)元件；設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)及變頻器的主電路及控制電路原理圖；確定變頻器型號(hào)及各電氣元件；設(shè)計(jì)物料分揀系統(tǒng)的單動(dòng)作手動(dòng)程序、單循環(huán)程序、自動(dòng)循環(huán)程序，故障報(bào)警和信號(hào)顯示程序；上機(jī)調(diào)試程序；進(jìn)行成本估算。1.3設(shè)計(jì)任務(wù)分析分揀的物料都是規(guī)則的，而且是圓柱形，我們可以先把物料裝進(jìn)一個(gè)套筒，然后就讓它在重力的作用下一個(gè)一個(gè)的掉到輸送帶。在這個(gè)過程中需要設(shè)計(jì)一個(gè)上料機(jī)構(gòu)來完成這一步驟。接著物料到達(dá)輸送帶時(shí)，我們要把鐵、鋁、塑料（黃、藍(lán)色）物料進(jìn)行分揀，可以用各種傳感器來進(jìn)行分揀，這就需要設(shè)計(jì)一個(gè)分揀裝置。這兩個(gè)

6、裝置可以用接觸器控制，也可以用PLC控制，考慮到接線方面的麻煩，決定用PLC來控制整個(gè)流程！29物料自動(dòng)分揀裝置的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二章物料自動(dòng)分揀裝置結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計(jì)方案本裝置是由上料機(jī)構(gòu)和分揀機(jī)構(gòu)構(gòu)成，工件通過上料機(jī)構(gòu)流到輸送帶進(jìn)行分揀。2.1機(jī)械構(gòu)造分布2.1.1上料機(jī)構(gòu)上料機(jī)構(gòu)由簡圖、光電傳感器、安裝支架、擋料氣缸、頂料氣缸、警示燈等部分組成，如下圖2.1所示圖2.1上料機(jī)構(gòu)示意圖（1）光電檢測傳感器：物料檢測傳感器為光電漫反射型傳感器，檢測到有物料時(shí)，推料氣缸將物料推出，有物料是為PLC提供一個(gè)輸入信號(hào)。（2）頂料氣缸：將工件頂住。

7、（3）擋料氣缸：將工件一一的放下來。29物料自動(dòng)分揀裝置的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（3）警示燈：在設(shè)備停止時(shí)警示紅燈亮，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)警示綠燈亮，在無物料是警示黃燈亮。（4）儲(chǔ)料筒：用于存放直徑100mm的圓柱型工件，料筒側(cè)面有觀察槽。（5）安裝支架：用于安裝工件庫和氣缸。1.1.2分揀裝置分揀裝置由輸送帶、氣缸、各種傳感器、電動(dòng)機(jī)等部分組成，它的結(jié)構(gòu)圖如圖2.2所示圖2.2分揀裝置示意圖（1）SN:光電傳感器,當(dāng)有物料放入輸送帶時(shí)，給PLC一個(gè)輸入信號(hào)。（2）SA:電感式傳感器,檢測鐵材料，檢測距離為2—5mm。（3）SB:電容傳感器,檢測鋁材料，

8、檢測距離為2—5mm。（4）SC:顏色傳感器,用于檢測非金屬的藍(lán)色物料，檢測距離為3—8mm,檢測距離可通過傳感器放大器的點(diǎn)位器調(diào)節(jié)。（5）SD：備用傳感器，用于檢