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1、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 2015320112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
2、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
3、。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0.85Mpa4. 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
4、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
5、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/
6、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 4-7bar2）三点组合：调压，滤水，润滑3）气压缸：单动缸，双动缸4）基
7、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 PB ON,则气压缸前进 A+ 当开关 PB OFF,则气缸后退 A-接线图0JDXIUgtttixmci33fi?9Wt077 B0o TaMPg ra巧XKX ,XXI ： XICOCCffoo0000000 OOOOOOPOOQOoOXV Oo 心3D觀册宴 S 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/OIN序号输入点代号内容002000PB启动按钮012001PB原位置按钮022002SN物料感应器032003SA电感感应器042004SB电容感应器052005SC颜色感应器
8、062006SD其他感应器072007SFW1气缸 1 推出确认082008SBW1气缸 1 返回确认092009SFW2气缸 2 推出确认102010SBW2气缸 2 返回确认112011SFW3气缸 3 推出确认122012SBW3气缸 3 返回确认132013SFW4气缸 4 推出确认142014SBW4气缸 4 返回确认152015SFW5气缸放料返回确认162100SBF5气缸放料确认172101PB急停开关输出点分配表I/OOUT序号输出点代号内容013000PL启动023001PL原位置033002SOL1气缸 1 动作043003SOL2气缸 2 动作053004SOL3气缸
9、3 动作063005SOL4气缸 4 动作073006SOL5下料气缸动作083007MC1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 .
