基于分拣系统的设计--课程设计

基于分拣系统的设计--课程设计

课程设计

基于分拣系统的设计

学生姓名0.

所在系机械工程系

班级08级机电4班

专业机电一体化技术

指导教师

2010年10月

随着科学技术的发展，自动分拣系统(Automatic sorting system)已成为先进配送中心所必需的设施条件之一，它一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成，具有很高的分拣效率。自动分拣机是自动分拣系统的一个主要设备，它是提高物流配送效率的一项关健因素。

自动分拣系统是二次大战后率先在美国、日本的物流中心中广泛采用一种自动化作业系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。

该系统采用西门子PLC、西门子变频器、传感器等，可有效的减少运输时间，实现准确定位，实现自动化。目前自动分拣系统在很多商业领域都有广泛应用。

关键词：自动分拣系统变频器传感器 PLC

摘要 0

第一章、系统总体设计 (2)

1.1系统功能描述 (2)

1.2系统总体实物图 (2)

1.3运动简图 (3)

1.4气动控制回路图 (3)

1.5系统运动流程图 (5)

第二章、系统硬件设计 (6)

2.1控制系统组成 (6)

2.2硬件选型 (6)

2.3PLC输入输出口分配 (12)

第三章、系统软件设计 (13)

3.1I/O分配表 (13)

3.2控制程序设计 (14)

结束语 (20)

参考文献 (21)

第一章、系统总体设计

1.1系统功能描述

当传感器检测到信号，供料站将物料送到放料台上，放料台上的传感器检测到信号，PLC控制步进电机，机械手将物料搬运到传输带上，传输带上的传感器检测到信号，异步电机开始转动，带动输送带和物料一起运动，当分拣站的传感器检测到信号，就将物料推到指定的仓库，仓库边的传感器检测到信号，异步电机停止转动，等待下一个物料到来在开始运转。

1.2系统总体实物图

图1-1-1 总体实物图

泸州职业技术学院第一章、系统总体设计1.3运动简图

图1-1-2 运动简图

1.4气动控制回路图

图1-2 气动回路图

1.5系统运动流程图

图1-3 系统运动流程图

第二章、系统硬件设计

2.1控制系统组成

图2-1 系统连线图

2.2硬件选型

PLC：选用西门子S7-200，S7-200是西门子公司推出的一种小型PLC,它主要有扩展性能好，结构紧凑，指令功能强大，价格实惠等一系列独特优势，这些优势使其成为许多小型控制工程的理想的控制器。

S7-200PLC的扩展模块主要有数字量、模拟量、通讯模块和其他特殊功能模块。可以灵活地组装成各种规模的控制器。控制规模可以从几点到几百点。S7-200PLC可以方便地组成PLC-PLC网络和微机-PLC网络，从而完成规模更大的工程。

S7-200的编程软件可以方便地在Windows环境下对其进行编码、调控。使得PLC的编程更加方便、快捷。可以说，S7-200可以完美地满足各种小型控制系统的要求。

图2-2 西门子PLC S7-200实物图变频器：采用西门子MM420变频器，三相380V供电，输出功率0.75KW。集成RS-485通讯接口，提供BOP操作面板；具有线性V/F控制、平方V/F控制、可编程多点设定V/F控制，磁通电流控制、直流转矩控制；集成3路数字量输入/1路继电器输出，1路模拟量输入/1路模拟量输出；具备过电压、欠电压保护，变频器、电机过热保护，短路保护等。提供调速电位器，所有接口均采用安全插连接。

图2-3-1 西门子MM420变频器实物图

图2-3-2 西门子MM420变频器原理图电磁阀: 选用二位五通电磁阀，它是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压，气动。电磁阀里有密闭的腔，在不同的位置开有通孔，每个孔都通向不同的气管，腔中间是阀。一面是电磁铁，另一面是弹簧，磁铁线圈通电阀体就会被吸引过来，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排气的孔，而进气孔是常开的，气体就会进入不同的气管，然后通过气的压力来推动气缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。

图2-4 电磁阀实物图和原理图

气缸：选用双作用单杆气缸，其结构合理、性能可靠、质量稳定、安装使用维修方便，该产品深受广大用户的欢迎。

图2-5-1 气缸实物图

1，13－弹簧挡圈 2－防尘圈压板 3－防尘圈4－导向套 5－杆侧端盖 6－活塞杆

7－缸筒 8－缓冲垫 9－活塞 10－活塞密封圈 11－密封圈 12－耐磨环 14－无杆侧

端盖

图2-5-2气缸原理图

电机：选用四相步进电机和三项异步电机。四相步进电机它可以获得准正弦波驱动电流，从而使用户应用更简单方便。它有五种通电方式，可提供微步距控制以使步进电动机的基本步距角的最大红分为1/16。通过步进电机驱动器可使用户方便地实现高转、低振动水平、低噪音、快速响应和高效驱动的自动机控制系统。 Y系列三项异步电机是全封闭、外扇冷三相鼠笼型一般用途的电机，具有高效、节能、

起动力大、噪音低、振动小、可靠性高等特点。

图2-3-1 步进电机实物图

图2-3-2 步进电机原理图

图2-4 异步电机实物图传感器：选用光电传感器，光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管（LED）和激光二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面，