基于PLC的邮件分拣系统的设计

摘要

作为推动20世纪工业技术发展的一项革命性产品，PLC即可编程控制器已经成为现代工业自动化的三大支柱之一，它以其突出的优势逐步代替了普遍使用的继电器，简化控制线路、提高系统可靠性,是PLC的最大优点。作为一种新型工业控制器PLC被广泛的应用在冶金工业、化工工业、电力工业、交通、机械加工和食品加工等许多领域。为了探讨PLC在邮件分拣控制系统中的应用，本次课题将以S7-200PLC对邮件分拣系统进行研

本次设计是邮件分拣系统模拟设计，其控制核心器件是S7-200PLC。整体设计包括了硬件和软件的设计。该系统在硬件设计上主要是实现邮件分拣。系统软件设计通过PLC编程来控制整个系统运行。主控制器PLC对编辑程序进行分析，然后PLC经运算后输出控制信号。

关键词：继电器；控制系统；梯形图；邮件分拣

Abstract

As a revolutionary product to promote industrial technology development in the 20th century, the PLC also called the programmed controller has become one of the three pillars of the modern industrial automation, PLC for its outstanding advantages gradually replaced the widespread use of relays,simplify the control circuit and improve system reliability,is the biggest advantage of the PLC. As a new type of industrial controllers PLC has a wide range of applications in many areas of the metallurgical industry, chemical industry, power industry, transportation, machinery processing and food processing. In order to explore the application of PLC in the intersection traffic lights control system, this issue will highlight the S7-200 PLC control system of traffic lights.

This design is Mail sorting system analog design, the control core of the device is a S7-200 PLC. The overall design include hardware and software design.The system hardware design mainly on the Mail sorting. The system software design is the PLC programming that aimed to to control the operation of the entire system. The host controller via PLC editing program, and then the PLC output control signals via the computer.

Key words: Industrial automation; Control system;Ladder diagram; Mail sorting

目录

1 概述 (1)

1.1 PLC概述 (1)

1.1.1 PLC的背景 (1)

1.1.2 PLC的特点 (1)

1.1.3 PLC的应用及发展趋势 (2)

1.1.4 PLC的工作原理 (2)

1.2 邮件分拣概述 (3)

1.2.1 课题的背景及意义 (3)

2 系统整体设计方案 (3)

2.1 邮件分拣系统工作原理图 (3)

2.2 邮件分拣控制要求 (4)

2.3 分拣机的动作过程 (4)

3 系统软件设计 (5)

3.1 邮件分拣系统流程图 (5)

3.2 PLC选型 (5)

3.3 I/O配线表 (6)

3.4 邮件分拣梯形图 (6)

3.5程序图中各辅助触点的作用 (12)

3.6程序图中各个定时器的作用 (13)

3.7 软件调试 (13)

4 系统硬件设计 (14)

4.1 西门子S7-200PLC (14)

4.2 硬件接线图 (15)

5 总结 (16)

参考文献 (17)

致谢 (18)

1 概述

1.1 PLC概述

PLC就是可编程控制器，PLC是一种用数字运算操作的系统，专门为在工业环境中的应用设计的，它采用可编程的存储器，用在其内部存储程序、顺序控制、执行逻辑运算、计数、定时与算术操作等面向的指令，并通过模拟或数字式输入/输出控制各种类型的生产过程或机械。

PLC是在电气控制技术和计算机技术的基础上开发形成的，它以微处理器为核心，融入了自动化技术、计算机技术。通信技术进而发展成一种新型工业自动控制装备。其用途是取代继电器，执行逻辑运算、定时、计数等控制功能，建立柔性的程序控制系统。

1.1.1 PLC的背景

在没有PLC之前，工业控制领域中大量使用如鼓式、继电器等电气式器件，特别是控制继电器。但是随着工业现代化的发展，生产规模的逐渐增大，生产效率及产品质量的不断提高，因此对控制系统的可靠性提出了更高的要求，原有的继电控制系统已经不能跟上工业发展的步伐。

1968年，美国通用汽车公司为适应生产工艺不断更新的要求开始以用户的身份提出了使用新一代控制器的设想，并详细提出了新一代控制器应具备的条件。1987年美国一家公司成功研制世界第一台可编程序控制器，名为PDP-14，并在汽车公司上首次使用并获得成功。第一代可编程序控制器自此诞生。

1.1.2 PLC的特点

可靠性高，抗干扰能力强，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线大量减少。因触点接触不良造成的故障也大为减少。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。另外，在硬件方面有故障自我检测的功能，出现故障时能迅速及时发出警报信息。在软件方面还可以编入外围器件用来诊断程序故障，使系统获得故障自诊断保护。

硬件配套齐全，功能完善，适用性强，PLC不仅安装接线方便，而且有较强的带负载能力，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。最近几年经过开发PLC的功能大大提高，能渗透到温度控制、位置控制等各种工业控制领域。

使用方便，编程简单，PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。PLC接口简单易操作，编程类语言易接受。逻辑开关简单，少量开关就能实现继电器功能。因此操作简单。