自动化PLC物料分拣系统课程设计报告

《plc综合实训》课程实验报告

题目:PLC物料分拣课程设计实验报告

张三峰

院系：机电工程系

专业：12级自动化

PLC物料分拣课程设计实验报告

一、PLC物料分拣简介

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。

PLC在材料分拣系统中的应用，使物料自动分拣装置系统成本低、效率高。以PLC 为主控制器,结合气动装置、传感技术、位置控制等技术，实现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,稍加修改本系统即可实现不同的要求。

二、材料分拣装置结构及总体设计

2．1 分拣装置的结构

物料分拣装置的结构，如图1-1 所示。

图1-1 材料分拣装置结构示意图

PLC控制分拣装置采用台式结构，内置电源，有交流电机、汽缸、电磁阀、旋转编码等装置，还有气动减压器、滤清器、气压指示等部件可与气源相连接。

选用颜色识别传感器、电容式和电感式传感器对不同的物料进行识别。

下料传感器SN采用光电传感器，用来检测料槽有无物物料。

2．2 物料分拣的实现过程

上电后若无料，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以进行调整。物料由传送带运送，依次经过不同的传感器，经过编程实现不同的物料由相应的传感器检测出，再触发相应的汽缸，将物料推到相应的位置或运到相应的位置。

SA为电感传感器可对金属物料，由 PLC 控制气动阀 1 动作选出该物料；SB 为电容传感器，当检测出物料为铝质物料时， PLC控制气动阀 2 动作选出该物料；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。

当系统采用旋转编码器定位或采用定时器定位时物料可由气动阀4推出物料。硬件系统框图如图2-1所示。

气缸1～5都有前后后两个位置传感器，其结构为霍尔结构。

图2-1 硬件系统框图

三、设计任务书题目要求和功能的实现

本次课程设计不是全面系统设计，而仅仅是要求对部分功能的实现。

系统的设计要求主要包括功能要求和控制要求，进行设计之前，首先应分析对控制对象的要求。根据控制项目二十提出的设计任务与要求是：

①任务：物料分拣。②控制要求：在投入一物料后，皮带启动，由旋转编码器定位，物料传送到指定位置后，由推料杆出。

功能的实现：电机作为执行机构用于带动传输带输送物料前行，与旋转编码器连接在一起。可以通过控制脉冲个数，来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。通过PLC的高速计数器C235对来自X0的高速脉冲计数来实现定位控制。（高速计数器有固定的输入端）

四、PLC的选择和I/O分配表

4．1 PLC的的选择

根据I/O点数和控制负载要求选择PLC的型号为FX1S—36MR可满足要求。

4.2 I/O分配表

4.2.1 输入部分（15个点）

SBW1前定位X1 SFW1后定位X6

4.2.2输出部分（6个点）

五、系统硬件连接图

根据I/O分配表画出电路接线图如下：另外注意FX1S型的PLC是需要另外接电源的，本实验装置接开关电源的“+”接“+”和COM接“-”。

图5-1 电路接线图六、步进梯形图程序

七、上机调试步骤和注意事项

在PLC软硬件设计完成后，应进行调试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方，因此在将PLC连接到现场设备之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。另外，一些硬件如传感器等，在使用前，也需事先调试好。

7．1 软件调试

先进行软件模拟，看动作符不符合要求。

7．2 硬件调试看各传感器灵不灵敏。动作位置对不对。看各气缸行程是否符合要求。

7．3 联合调试

7．3．1．在程序装入前要清内存。

7．3．2．在程序的最前面要插一条区间复位指令,不然会出错。

7．3．3 对行程的调试，改变C235的设定值，进而调整行程的远近，得出的结论是高速计数器的设定值在350左右，正好将物料从第四个出口推出。

八、总结

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，具有广泛的应用前景。

通过对PLC物料分拣进行控制课程设计和实践。学会了对高速计数指令的应用，对电机的运动位置控制方式也有进一步的了解，经过此次的学习，对PLC工业控制有了更深的理解。