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1、 毕业设计用纸摘 要本文在自动及分拣系统的原理的基础上，根据一定的分拣要求,对材料分拣进行了以三菱PLC为控制核心，设计出材料分拣控制系统的控制系统和监控系统。该材料分拣系统以PLC为主控制器,结合气动装置、传感器技术、可以进行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、分拣精度高、易控制的特点,对不同的分拣对象,稍加修改本系统即可实现要求。对本系统完成其设计之后，进行了整体调试。在硬件部分，调试其各部分安装的位置及角度，使其材料物块的运行与传感器安装的角度适合。将硬件各部分的动作幅度进行调试之后，进行了软硬件综合调试，实现材料分拣系统中上料、传送与分拣的全过程。关键词： 材料分拣
2、 传感器 气动装置 PLCABSTRACTThis paper in the automatic and sort of the system based on the principle of, according to a certain sort the requirements, the sort of material with mitsubishi PLC to control the core, the design of the control system of sorting out material control system and monitoring system
3、. The material sorting system mainly with PLC controller, combined with pneumatic device, the sensor technology, can the control the product to be automatic sorting. System has a high degree of automation, stable operation, high precision, easy to control sorting characteristics of different sort th
4、e object, slightly modify the system requirements can be realized.This system to accomplish the design after, the overall debugging. In the hardware part, its parts installation debugging the position and Angle, make its material content piece of run with the sensor installation Angle suitable. The
5、hardware of the amplitude of each part of the action after the commissioning and integrated test software and hardware, and realize the material sorting system began to transmit and materials, and the whole process of the sort.Keywords: material sorting ，sensor ， Pneumatic device， PLC目录摘 要1ABSTRACT2
6、第一章 绪论41.1选题背景及意义41.1.1分拣系统基本介绍41.1.2 分拣系统基本意义51.1.3 本文研究的主要内容5第二章 硬件设计62.1 物料分拣系统工艺控制要求62.2控制系统硬件设计82.2.1 电路的设计82.2.2 PLC的选择82.2.2.1 PLC的分类82.2.2.2 PLC种类及型号选择92.2.3 传感器的选择102.2.3.1 传感器的简介102.2.3.2传感器的选择11第三章 控制系统软件设计123.1软件设计123.3.1 控制系统I/O分配123.3.2 PLC外部接线图143.3.3 软件设计143.3.4 程序逻辑测试21结 论22l参考文献23致
7、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
8、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
9、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
10、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4050米，长则150200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34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
11、巨额的先期投入要花1020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
12、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。将硬件各部分的动作幅度进行调试
13、之后，进行了软硬件综合调试，实现材料分拣系统中上料、传送与分拣的全过程。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
14、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。YYYNNNYYY计数到位启动物料传送带1输送结束物料尺寸大物料尺寸小传送带输送传送带输送传送带输送计数计数计数到位到位到位推出停传送带2物料尺寸大传送带输送NNYN大大大大非金属工件计数推出停传送带2推出停传送带2N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：AC200240V（带保护地三芯插座）2.2.2 PLC的选择2.2.2.1 PLC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，
