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1、PLC物料自动分拣系统毕业设计开题报告 毕业设计（论文） 开题报告 题 目：物料自动分拣系统 学 院: 电气与电子信息工程学院 专业名称：电气工程及其自动化 学 号: 学生姓名：_ 指导教师：_ 2015 年 12 月 12 日湖北理工学院 毕业设计(论文)开题报告 1 1 1、课题来源 我的研究题目是物料自动分拣系统，该课题是在老师的指导下完成的自 选题目。自动化的程度是工作发展程度的标志，自动分拣正是自动化中的一个 必不可的部分，而 PLC 控制分拣装置以其成本低，效率高的优点，已经成为主 流，他可以根据设定的程序无人的，高效的工作，维护费用极少。由于全部采 用机械自动化作业，因此，分拣处
2、理能力较大，分拣分类数量也较多。节省了 大量的人力劳动，减少了企业的额外支出，是企业节省成本最好的方法。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，由于人 工作的个人限制性，因人而致使有的生产效率很低，误差多，生产成本高，企 业的竞争能力差，阻碍了企业的正常发展。所以分拣装置人 PLC 控制系统必然 会取代人工的分拣工作。这也正是其能够迅猛发展的根本原因，好是社会和企 业发展的必然。随着工业的越来越发展，业水平的越来越高，自动分拣装置完 全取代人工作业是必须的也是必然的。2 2、研究目的意义 分拣系统中物料传感器以及气缸应自动化设备更新时的需要，可以大量代 替单调往复或高精度需求
3、的工作，在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。可以实现生产的机械化和自 动化，能在高温、腐蚀及有毒气体等环境下操作以保护人身安全，可以广泛应 用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。分料盘在物料分拣中起 着关键作用，安装在其内部的步进电机的驱动将使分料盘发生相应的动作来达 到物料的最终分拣。由于同样实现了自动化分拣，因此在现代工业中也较广泛 地使用。可编程控制器 (PLC) 是以中央处理器为核心，综合了计算机和自动控制 等先进技术，具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单、功耗低等优点， 已成为目前在物料分拣控制系统中使用最多的控制方式。使
4、用 PLC 的自动控制 系统具有体积小，可靠高，故障率低，动作精度高等优点。使其适应了工业等 的需要。本课题试图开发 PLC 对物料与分拣物料的控制，并借助必要的精密传 感器，使其能够对不同颜色以及种类的物料按预先设定的程序进行分拣，适用 于可变换生产品种的中小批量自动化生产，广泛应用于柔性生产线。湖北理工学院 毕业设计（论文）开题报告 2 3 3、国内外研究现状和发展趋势 纵观国内外物料分拣系统的应用情况可以发现，国外的物流配送中心或工 业中倾向于采用自动化程度很高的分拣系统， 而且应用也较为广泛。而在我国, 由于物流业起步晚，物料分拣系统中人工作业的比例也较高。尽管自动分拣系统有非常多的优
5、点，但因其要求使用者必须具备一定的技 术经济条件，在发达国家某些行业不用自动分拣系统的情况也很普遍。其主要 原因有两点 ：一是一次性投资巨大，先期投入回收慢。系统的设备复杂，投资 和运营成本相当高，需要可靠的货源作保证，也许只有大型生产企业或专业物 流公司才有能力投资 小企业则无能为力。二是系统对商品外包装要求高。为 使大部分商品都能用机械进行自动分拣，需要采取诸如推行标准化包装、根据 分拣商品统一的包装特性定制分拣机等二次措施。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，定制分拣机又会使硬件成本上升，且越是特 别的通用性就越差。虽然物料分拣系统有它的局限性，但随着社会的高速发展，
6、一切都讲究效 率，我相信高效率的物料分拣系统设计将会被人们越来越重视。而本设计就针 对物料分拣设计出了一个由PLC 控制的分拣系统，解决了组成系统的设备能在 安全工作的同时又能提高物料分拣效率的问题。湖北理工学院 毕业设计（论文）开题报告 3 4 4、本课题的主要研究内容 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。本课题主要介绍分拣装置的工艺过程 及控制要求。下图所示为本分拣装置的结构示意图：| G)si Osc 0 曲 SN SBW：汽缸冋位限位 ；SA：rfi 感待感器; SFW: 汽缸秋作限位：SB：电容 仏
7、i sc：顾色僮感 器； srx 和 SN：T 料庙感器 图 1 材料分拣装置结构示意图 它采用台式结构，内置电源，有步进电机、汽缸、电磁阀、旋转编码器、气动 减压器、滤清器、气压指示等部件，可与各类气源相连接。选用颜色识别传感器及 对不同材料敏感的电容式和电感式传感器，分别固定在网板上，且允许重新安装传 感器排列位置或选择网板不同区域安装。系统上电后，可编程序控制器首先控制启动输送带，下料传感器 SN 检测料槽 有无物料，若无料，输送带运转一个周期后自动停止等待下料；当料槽有料时，下 料传感器输出信号给 PLC, PLC 控制输送带继续运转，同时控制气动阀 5 进行下料, 每次下料时间间隔可
8、以进行调整。物料传感器 SA 为电感传感器，当检测出物料为 铁质物料时，反馈信号送 PLC ，由 PLC 控制气动阀 1 动作选出该物料；物料传感器 SB 为电容传感器，当检测出物料为铝质物料时，反馈信号送 PLC, PLC 控制气动 阀 2 动作选出该物料；物料传感器 SC 为颜色传感器，当检测出物料的颜色为待检 测颜色时， PLC 控制气动阀 3 动作选出该物料。物颜色块 （ 3 ） 分拣出金属中某一颜色块 （ 4 ） 分拣出非金属中某一颜色块 （ 5 ） 分拣出金属中某一颜色块和非金属中某一颜色块 系统利用各种传感器对待测材料进行检测并分类。当待测物体经下料装置 送入传送带后，依次接受各
9、种传感器检测。如果被某种传感器测中，通过相应 的气动装置将其推入料箱；否则，继续前行。其控制要求有如下 9 个方面：（ 1 ） 系统送电后，光电编码器便可发生所需的脉冲 （ 2 ） 电机运行，带动传输带传送物体向前运行 （ 3 ） 有物料时，下料汽缸动作，将物料送出 （ 4 ） 当电感传感器检测到铁物料时，推汽缸 1 动作 （ 5 ） 当电容传感器检测到铝物料时，推汽缸 2 动作 （ 6 ） 当颜色传感器检测到材料为某一颜色时，推汽缸 3 动作 （ 7 ） 其他物料被送到 SD 位置时，推汽缸 4 动作 （ 8 ） 汽缸运行应有动作限位保护 （ 9 ） 下料槽内无下料时，延时后自动停机 6 6
10、、 进度安排 6 、预期达到的 收 标及 业任 度安排 查阅资料准备开题报告和外文文献翻译 2015.11.1 2015.11.30 2 、 完成开题报告和外文文献翻译 2015.12.1 2015.12.30 3 、 列写论文提纲及完成相关硬件模块的设计 2016.1.1-2016.1.30 4 、 完成论文初稿 2016.2.30 前 5 、 完成相关软件的设计及相关功能模块的仿真 2016.3.10 前 6 、 检查和调试设计的准确性，整理论文全文，查重率必须小于 10 % 2016.3.20 前 7 、 完成所有相关资料的整理，打印。2016.5.1 前 & 答辩 2016.5.10-
11、2016.5.23湖北理工学院 毕业设计(论文)开题报告 5 7 7、阅读的主要文献、资料 参考文献 1 常斗南 PLC 运动控制实例及解析 (西门子) M 北京：机械工业 出版社， 2009.11 : 30-69 2 张崇巍，李汉强 . 运动控制系统 M . 2 版 . 北京：机械工业出版社， 2006 3 王兆义 ， 杨新志 . 小型可编程控制器实用技术 M . 2 版 . 北京：机械 工业出版社， 2006 4 李旻，李晋 . 变频技术在伺服控制系统中的应用 J . 电气传动自动化， 2004 ( 26 ) : 14-16 5 严建红 . 用 PLC 实现对伺服系统的控制 J . 上海电机技术高等专科学 校学报， 2001 ( 1 ) :15-18 周凯，陆启建 . 步进驱动系统的复合控制 J . 电气自动化， 1991 ( 1 ): 15-18 7 常斗南 . 可编程序控制器原理应用实验 M .3 版 . 北京：机械工业 出版社，2008 8 李全利 . 可编程序控制器及其网络系统的综合应用技术 M . 北京：机械工业出版社， 2005 9 汪小澄，袁立宏，张世荣 . 可编程序控制器运动控制技术 M . 北京：机械工业出版 社， 2006 10 梁森，黄杭美 . 自动检测与转换技术 M .3 版 . 北京：机械工业出版 社， 2007 第 4 页
