课程设计—材料分拣控制系统
基于PLC的材料分拣模型控制系统设计
基于PLC的材料分拣模型控制系统设计一、引言在现代工业生产中，材料分拣是一个重要且常见的环节。
材料分拣可以将不同种类、不同属性的物料进行分类和分配，以满足生产的需求。
为了提高分拣效率和准确性，需要设计一个可靠的控制系统来实现材料分拣的自动化。
二、设计目标本次设计旨在设计一个基于PLC的材料分拣模型控制系统，实现以下目标：1.实现对不同种类材料的分拣和分配；2.提高分拣的准确性和效率；3.实现故障检测和自动化维修。
三、系统方案1.硬件设计本系统的主要硬件设备包括传感器、执行器和PLC控制器。
传感器用于检测材料的属性和位置信息，例如颜色传感器、光电开关和位置传感器。
执行器用于执行分拣和分配任务，例如电磁阀和电动机。
PLC控制器作为系统的核心控制设备，负责接收传感器的信号、执行相应的控制逻辑，并控制执行器完成分拣任务。
2.软件设计本系统的软件设计主要包括PLC程序设计和人机界面设计。
PLC程序设计是系统的核心，通过Ladder图编程，实现对传感器和执行器的控制逻辑。
人机界面设计是为了方便操作员监控和控制系统的运行状态，可以使用触摸屏或者上位机软件进行设计。
3.系统工作流程本系统的工作流程如下：(1)启动系统：操作员通过操作界面启动系统，PLC控制器开始运行。
(2)材料检测：传感器对传入的材料进行检测，获取材料的属性和位置信息。
(3)控制逻辑执行：PLC根据传感器的信号执行相应的控制逻辑，控制执行器完成分拣任务。
(4)分拣完成信号：当分拣任务完成时，系统发送完成信号。
(5)系统监控：操作员通过人机界面监控系统运行状态，可以查看材料分拣结果和系统故障信息。
(6)故障检测和维修：系统可以检测到传感器故障或执行器故障，并进行自动化维修或发送故障信息。
四、总结本次设计基于PLC的材料分拣模型控制系统，实现了对不同种类材料的分拣和分配，并提高了分拣的准确性和效率。
通过软件设计和硬件设计的协调工作，实现了系统的自动化和人机交互功能。
工学结合一体化课程教学设计——以物料分拣控制系统安装与调试为例
工学结合一体化课程教学设计——以物料分拣控制系统安装与调试为例随着工业自动化的不断推进，物料分拣控制系统在仓储物流中的作用越来越重要。
为了满足市场对自动化应用技术人才的需求，教育部提出了工学结合一体化课程教学的理念，将学科知识与工程实践相结合，培养学生的实践能力和解决问题的能力。
在此背景下，我们设计了一门以物料分拣控制系统安装与调试为例的工学结合一体化课程。
课程目标通过本课程的学习，学生应该能够掌握：1.物料分拣控制系统的原理和组成部分；2.安装物料分拣控制系统的步骤和注意事项；3.对物料分拣控制系统进行调试和故障排除的方法；4.应用所学的知识和技能解决实际问题。
课程内容该课程的主要内容包括：第一部分：理论知识的讲解1.工业自动化技术概述2.物料分拣控制系统的原理和组成部分3.安装物料分拣控制系统的步骤和注意事项4.分拣机器人技术的应用第二部分：实践操作的讲解1.物料分拣控制系统的组装2.物料分拣控制系统的调试和故障排除第三部分：实践项目学生需要完成一个实践项目，具体内容如下：1.设计一个物料分拣控制系统的方案，并进行程序调试；2.对方案进行改进，提高系统的效率和准确性；3.应用所学知识和技能，解决实际问题。
教学方法在本课程中，我们将采用以下教学方法：1.课堂讲解：讲解理论知识，引导学生理解概念和原理；2.现场操作：实验室中进行物料分拣控制系统的组装、调试和故障排除操作；3.实践项目：让学生自主设计一个物料分拣控制系统，并进行程序设计和调试。
教学成果考核学生的成绩将由以下几项考核组成：1.课堂答题：出现随堂测试、自测、课堂问答等形式；2.实验报告：提交物料分拣控制系统组装、调试和故障排除的实验报告；3.实践项目成果：评估学生设计的物料分拣控制系统的准确性和效率。
教学团队该课程由三名教师组成，分别负责理论讲解、现场操作和实践项目的指导。
课程资料学生将提供以下资料：1.课件：包括理论讲解和现场操作的演示；2.实验手册：详细说明物料分拣控制系统的组装、调试和故障排除操作；3.实践项目指南：指导学生完成实践项目的设计和实施。
材料分拣装置PLC控制系统
目录1.设计内容 (1)2.开题报告 (2)3.第一章 (3)4.第二章 (4)5.第三章 (5)6.程序清单 (6)7.心得体会 (7)8.参考文献 (8)1 学生题目之设计内容和要求一、设计题目：材料分拣装置的控制系统二、设计目的：(1) 通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力；(2) 使学生受到PLC系统开发的综合训练，达到能够进行PLC系统设计和实施的目的；(3) 使学生掌握工业生产流水线中材料分拣的工作原理。
三、设备及技术数据1、材料分拣转置工作过程下面为材料分拣装置的结构示意图。
其工作过程为：通电状态下，下料时，下料传感器动作，传感器运行，传送带运行，电感传感器检测到铁块材料时，气缸1动作将材料推下。
电容传感器检测到铝块材料时，汽缸2 动作将材料推下。
颜色传感器检测到非金属材料黄色块时，汽缸3动作将推下。
其他颜色非金属材料块被传送到SD位置时，汽缸4动作将材料推下。
竖井式下料槽无料时，传送带运行一个程序自动停机。
2、技术数据输入电压：AC200-240V消耗功率：250W环境温度范围：-5----40四、设计要求1、控制要求(1) 分拣出金属与非金属(2)分拣某一颜色块(3)分拣金属中某一颜色块(4)分拣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分拣颜色为：红、黄、蓝；分拣铁、铝、塑料。
2、设计内容(1)根据分拣装置工作过程设计功能图表(2)设计电气控制原理图(3)进行PLC选型及I/O分配(4)设计PLC硬件系统(5)设计控制程序(6)按要求撰写毕业设计说明书(7)绘制设计图样五、参考文献《PLC编程及应用》机械工业出版社《工厂电气控制技术》清华大学出版社《机电类专业毕业设计指南》机械工业出版社《传感器原理及工程应用》西安科技电子大学出版社《电子技术及应用》机械工业出版社2开题报告本文详细阐述了可编程控制器（PLC）在自动材料分拣系统中的应用。
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。
plc物料分拣课程设计
plc物料分拣课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握物料分拣系统中PLC的使用方法。
2. 学生能够掌握物料分拣系统的基本构成，了解传感器、执行器等组件的工作原理。
3. 学生能够理解并运用PLC编程语言，实现对物料分拣流程的控制。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的物料分拣系统。
2. 学生能够运用PLC编程软件，编写并调试物料分拣程序，实现物料的自动分拣。
3. 学生能够通过实际操作，培养动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到PLC在工业自动化领域的重要作用，增强对自动化技术的兴趣。
2. 学生能够在课程学习过程中，培养自主学习、探究学习的习惯，形成积极向上的学习态度。
3. 学生能够通过小组合作，培养团队精神，增强沟通能力，提高合作意识。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，以实用性为导向，注重理论与实践相结合。
课程目标旨在使学生掌握PLC物料分拣的基本知识和技能，培养其动手能力、团队协作能力和问题解决能力，同时激发学生对自动化技术的兴趣，为未来从事相关工作奠定基础。
通过本课程的学习，学生能够将所学知识应用于实际生产过程中，提高生产效率。
二、教学内容1. PLC基本原理：介绍PLC的组成、工作原理和功能，使学生了解PLC在自动化控制系统中的应用。
教学内容：PLC的硬件结构、软件组成、I/O接口、扫描周期等。
2. 物料分拣系统组成：讲解物料分拣系统的基本构成，包括传感器、执行器、控制器等。
教学内容：传感器（如光电传感器、接近传感器）的原理与应用，执行器（如气缸、电机）的工作原理及控制方法。
3. PLC编程语言：学习PLC编程基础知识，掌握编程软件的使用，学会编写物料分拣程序。
教学内容：PLC编程软件的操作，Ladder Diagram（梯形图）、Function Block Diagram（功能块图）等编程语言的应用。
plc物料分拣系统课程设计
plc物料分拣系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在物料分拣系统中的应用。
2. 学生能够掌握物料分拣系统中传感器的使用、信号的输入输出处理过程。
3. 学生能够描述物料分拣系统的工作流程，并解释其程序设计的基本逻辑。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计一个简单的PLC物料分拣系统控制程序。
2. 学生能够通过PLC编程软件进行程序编写、调试和优化，实现物料的正确分拣。
3. 学生能够运用团队合作的方式，进行物料分拣系统的安装、调试和故障排查。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术和工业控制系统的兴趣，提高学习的积极性和主动性。
2. 学生培养工程意识，认识到技术在实际生产中的应用价值，增强对工程职业的认同感。
3. 学生通过课程学习，培养良好的团队合作精神，增强沟通与协作能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。
学生特点：学生为高年级学生，具有一定的PLC基础知识，具备一定的动手能力和问题解决能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过课程设计，使学生能够将所学知识运用到实际项目中，提高学生的综合能力。
同时，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，培养其创新精神和实践能力。
通过分解课程目标为具体学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. PLC基本原理回顾：包括PLC的组成、工作原理、编程语言等，重点回顾与物料分拣系统相关的知识点，如逻辑控制、定时器、计数器等（对应教材第3章）。
2. 传感器与执行器：介绍常用传感器（如光电传感器、接近传感器等）的工作原理与应用，以及执行器（如电磁阀、气缸等）的选型和控制方法（对应教材第4章）。
3. 物料分拣系统工作流程：详细讲解物料分拣系统的组成、工作原理和流程，分析系统中的各个环节，如物料输送、检测、分拣等（对应教材第5章）。
4. PLC编程软件应用：指导学生使用PLC编程软件进行程序设计、调试和优化，掌握编程技巧，实现物料分拣控制（对应教材第6章）。
课程设计—材料分拣控制系统
材料分拣控制系统设计自动化专业课程设计一．设计要求设计于东控制系统模拟自动化工业生产过程，通过传感器采集信号，利用PLC 控制器实现对电机和气缸的控制,完成对不同材料的分拣，系统的调速定位控制可进行PID控制主要技术参数1．电源：AC220V±10％（带保护地三芯插座）2．气源：0.2Mpa～0。
85Mpa洁净压缩空气3．分拣内容：（1）金属与非金属料块（2）某一颜色料块（3)金属中某一颜色料块（4)非金属中某一颜色料块(5）金属中某一颜色料块和非金属中某一颜色料块建议分拣颜色为：红、黄、蓝；建议分拣材料为:铁、铝、塑料4．外形尺寸：800X500X1100 mm二．设计方案实物图图一材料分拣装置结构图(正面)1-输送带；2—输送带驱动电机；3—料块仓库；4-分类储存滑道;5-料仓料块检测传感器；6-电感式识别传感器；7-电容式识别传感器;8—颜色识别传感器；;9-旋转编码器;10-手动操作盘图二材料分拣装置结构图(后面）12—气缸；13-气源过滤减压阀；14—电磁阀；15—控制器；16—端子板；17-继电器；18—功能转换开关.材料分拣装置由料块仓库、电动输送带、自动分拣部件、控制器和手动操作盘组成，如图一和图二所示。
料块仓库是一个手动入库自动出库的部件。
使用时可将料块放入仓库中,当光电传感器感测到料块时系统开始运行，即启动输送带并由出库气缸将库内最底层料块推入输送带。
电动输送带是由交流减速电机驱动的皮带式水平输送装置。
它将料块匀速平稳的送至自动分拣部件。
自动分拣部件由传感器、旋转编码器、微型直线气缸及滑道组成。
当传感器检测到相应料块时，对应的气缸将其推入应去的滑道；当料块的材料或颜色为非分拣要求时，经旋转编码器计量后对应的气缸将其推入应去的滑道.控制器采用PLC。
它接受料仓传感器、各料块传感器、旋转编码器、气缸位置传感器的信号,根据要求分别控制输送带电机和各电磁换向阀。
手动操作盘可以通过按钮控制装置的各种动作，并实现自动运行的启动。
物料分拣控制系统的设计(PLC)
目录中文摘要英文摘要1绪论1.1课题的背景和意义1.2材料分拣系统国内外研究现状1.3材料分拣系统特点1.4PLC简介及特点1.5本课题的设计内容2材料分拣系统工作原理和总体设计2.1工作原理2.2总体设计2.2.1结构设计2.2.2系统结构组成3PLC 控制系统的硬件设计3.1系统主回路设计3.2 PLC控制系统的设备组成3.3 CPU及数字量扩展模块选择4PLC控制系统的软件设计4.1PLC程序结构4.2PLC编程4.3PID控制的功能指令5结论致谢参考文献（附录）基于PLC的材料分拣系统摘要随着社会的不断进步，市场竞争的日趋激烈，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。
本论文分析材料分拣系统的工作原理及系统的组成结构，采用稳定性较好的工控设备PLC对材料的运输、分拣进行实时控制。
最后对系统的软硬件设计进行详细的介绍。
本论文的材料分拣系统已在国内外许多实际的材料分拣系统中得到应用，并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。
经实践证明该系统能极大的节省劳力，具有明显的经济效益和社会效益。
关键词：材料分拣；自动生产线；物料传送；PLC；The material sorting system based on PLCAbstractWith the development of society, market competition become very fierce.Every enterprise tries its best to improve production technology for improving the productivity efficiency, especially in the enterprises which need the technology of material sorting .Many years ago ,we use hand to sort material. This method has low production efficiency,but high production costs. So automatic sorting has become the only choice of enterprises.This paper analyzes the working principle of material sorting system and introduce the structure of the system.This system has used PLC which has a good stability.I use PLC to control the transportation of material and sorting. In the end, the system hardware and software designing were introduced in detail. The material sorting system in this paper has been used in many factories at home and abroad.And it has a stable and reliable performance and good effect in energy saving. Using this control system can save the labor and get obvious economic benefits and social benefits.Keywords: material sorting; Automatic production line; PLC;1绪论1.1课题的背景和意义从二十世纪20年代开始，随着汽车、滚动轴承、小型电动机和缝纫机等工业发展，机械制造中开始出现自动线，最早出现的是组合机床自动线。
产品分拣PLC控制的课程设计
产品分拣PLC控制的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握产品分拣系统的基本构成和工作流程。
2. 学生能掌握PLC编程中的基本指令，如逻辑运算、定时器和计数器等，并能运用这些指令进行简单的程序编写。
3. 学生能了解并描述传感器在产品分拣中的作用，以及与PLC的连接和信号传递方式。
技能目标：1. 学生能够运用PLC进行产品分拣系统的模拟编程，实现不同产品的分类和计数功能。
2. 学生通过实际操作，培养动手能力和问题解决能力，能够分析并解决产品分拣过程中可能出现的问题。
3. 学生能够通过团队协作，进行有效的沟通和任务分配，共同完成产品分拣PLC控制系统的设计和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术和工程应用的兴趣，提高对工业机器人及PLC控制系统的认识和理解。
2. 学生通过实践活动，增强创新意识和探索精神，培养面对挑战的积极态度。
3. 学生在学习过程中，树立正确的工程伦理观念，关注工程应用对社会和环境的影响，培养责任感和团队协作精神。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC的基本原理与结构- 产品分拣系统的组成与工作原理- 传感器原理及其在分拣系统中的应用- PLC编程基础，包括逻辑指令、定时器、计数器等2. 实践操作：- 产品分拣系统的模拟设计与编程- PLC与传感器的连接与调试- 分拣程序编写，实现产品分类与计数功能- 故障分析与问题解决3. 教学进度与安排：- 第一周：PLC基本原理与结构学习，了解产品分拣系统组成- 第二周：学习传感器原理及在分拣系统中的应用，进行编程基础训练- 第三周：进行产品分拣系统的模拟设计与编程实践，进行团队协作与任务分配- 第四周：连接PLC与传感器，调试分拣程序，分析并解决可能出现的故障4. 教材章节：- 《自动化控制系统》第五章：PLC及其应用- 《工业自动化》第三章：传感器与执行器- 《PLC编程与应用》第一、二章：PLC基础与编程指令教学内容依据课程目标进行选择和组织，确保学生能够掌握PLC控制产品分拣系统的相关知识和技能，同时注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
材料分拣课程设计
材料分拣课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解材料分拣的基本概念，掌握常见的分类方法和原则。
2. 学生能够掌握材料分类的依据，如材质、用途、形状等，并能运用相关知识进行材料分类。
3. 学生了解材料分拣在工业、环保等方面的应用，认识到其重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，对给定的材料进行快速、准确的分类。
2. 学生能够设计简单的材料分拣流程，并对其进行优化。
3. 学生通过小组合作，提高沟通、协作和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对材料分类工作的兴趣，激发学习热情。
2. 学生认识到材料分拣在资源利用、环境保护等方面的重要性，树立环保意识。
3. 学生通过课程学习，培养细心、耐心、责任心等品质，形成良好的学习习惯。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合学生特点和教学要求，注重理论知识与实际操作的相结合。
学生特点：六年级学生具有较强的观察、分析、动手能力，但需引导他们将理论知识运用到实际操作中。
教学要求：课程设计要注重培养学生的实践能力，提高他们的合作意识和创新能力，同时关注学生情感态度的培养，使他们在学习过程中形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 基本概念：材料分类、分拣方法、分类原则。
- 教材章节：第二章“材料的分类与分拣”2. 材料分类依据：材质、用途、形状、性能等。
- 教材章节：第二章“材料的分类与分拣”3. 常见材料分拣方法：手工分拣、机械分拣、自动分拣。
- 教材章节：第三章“材料分拣技术”4. 材料分拣在工业、环保等领域的应用。
- 教材章节：第四章“材料分拣的应用与实例”5. 设计与优化材料分拣流程。
- 教材章节：第五章“材料分拣流程的设计与优化”6. 实践操作：小组合作进行材料分拣实验。
- 教材章节：第六章“材料分拣实验与实践”教学进度安排：第一课时：基本概念、材料分类依据。
第二课时：常见材料分拣方法、工业与环保应用。
材料分拣PLC课程设计
材料分拣PLC课程设计河南机电高等专科学校课程设计报告书课程名称：《PLC技术与工程应用》课题名称：材料分拣电气控制系统设计系部名称：自动控制系专业班级：计控101姓名：郭阵杰学号：1014131102012年06月20日目录目录...................................................................................................... - 1 -1、引言 (1)2、系统总体方案设计 (1)2.1材料分拣系统硬件配置及组成原理 (1)2.1.1 输出驱动单元 (1)2.1.2 输入检测单元 (2)2.1.3 输入输出接口电路介绍 (2)2.1.4 输入接口电路板 (3)2.1.5 驱动电路板和输出接口电路板 (4)2.2 有关材料分拣的I/O系统变量定义及分配表 (6)2.3 系统接线图设计 (7)3、控制系统设计 (8)3.2 控制程序总流程图 (9)3.3 控制程序设计思路 (9)4、上位监控系统设计 (10)5、程序调试 (10)5.1调试设备 (10)6、心得体会 (12)附录1 参考文献.............................................................................- 15 -附录2 程序清单.............................................................................- 16 -1、引言PLC控制是目前工业上最常用的自动化控制方法，由于其控制方便，能够承受恶劣的环境，因此，在工业上优于单片机的控制。
PLC将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,专门为工业控制而设计,具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点,因此在工业上的应用越来越广泛。
产品分拣PLC控制的课程设计
产品分拣PLC控制的课程设计一、教学目标本课程旨在通过产品分拣PLC控制的学习，使学生掌握PLC编程的基本原理和方法，能够运用PLC实现简单的自动化控制。
通过课程的学习，学生将能够理解PLC的工作原理，熟悉PLC编程软件的使用，掌握PLC程序的设计和调试方法。
同时，通过实践操作，培养学生的动手能力和团队协作能力，提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC的基本原理、PLC编程软件的使用、PLC程序的设计和调试方法以及产品分拣系统的实现。
具体包括以下几个部分：1.PLC的基本原理：介绍PLC的工作原理、组成部分及其功能。
2.PLC编程软件的使用：介绍编程软件的安装、界面及基本操作。
3.PLC程序的设计和调试方法：讲解PLC程序的设计原则、步骤及调试技巧。
4.产品分拣系统的实现：分析产品分拣系统的需求，设计并实现PLC控制的 product sorting system。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括：1.讲授法：讲解PLC的基本原理、编程方法及其应用。
2.案例分析法：通过分析具体的产品分拣案例，使学生掌握PLC程序的设计和调试方法。
3.实验法：让学生亲自动手进行PLC编程和实验操作，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了保证教学的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保学生能够进行充分的实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答等情况，占总评的20%。
作业包括编程练习和小论文等，占总评的30%。
plc物料分拣系统课程设计
plc物料分拣系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在物料分拣系统中的应用；2. 学生能掌握物料分拣系统中传感器的种类、功能及使用方法；3. 学生能掌握PLC编程的基本步骤，实现物料分拣的逻辑控制；4. 学生了解物料分拣系统的整体构成及其工作原理。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的物料分拣系统PLC程序；2. 学生能通过PLC编程软件进行程序编写、调试及优化；3. 学生具备分析和解决物料分拣过程中出现问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化控制技术的兴趣，提高学习的主动性和积极性；2. 学生通过小组合作，培养团队协作精神和沟通能力；3. 学生认识到PLC技术在工业生产中的重要性，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为应用实践型课程，以PLC物料分拣系统为载体，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的PLC基础知识，对实际操作有较高的兴趣，希望通过课程学习，提高自己的实践能力和技能水平。
教学要求：教师需结合课本知识，注重理论与实践相结合，引导学生通过小组合作、自主探究等方式，完成PLC物料分拣系统的课程设计。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，确保课程目标的达成。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基础知识回顾：传感器原理、PLC工作原理及编程基础，涉及教材第一章至第三章内容。
2. 物料分拣系统概述：介绍物料分拣系统的组成、分类及其在工业生产中的应用，参考教材第四章相关内容。
3. PLC在物料分拣系统中的应用：分析物料分拣系统中PLC的具体应用，包括控制要求、硬件选型及软件编程，结合教材第五章内容。
4. PLC编程实践：通过实际案例，教授学生如何编写物料分拣系统的PLC程序，涵盖编程软件的使用、程序调试与优化，参照教材第六章和第七章内容。
物料自动分拣控制系统设计
物料自动分拣控制系统设计
本文将介绍一种物料自动分拣控制系统设计方案。
该方案旨在实现物料自动分拣的高
效率和准确性，以提高物料分拣的效率和降低工作成本。
1、系统组成
该物料自动分拣控制系统包括光电感应器、PLC控制器、电机、传送带等部分。
在物
料输送方向的上游，设置光电感应器用于感应物料的到达；PLC控制器和电机用于控制传
送带的运行；在物料输送方向的下游，通过分拣机构将物料分拣到不同的位置。
2、系统工作原理
3、系统实现步骤
（1）配置PLC控制器：根据需要配置PLC，将相应的程序输入PLC中。
（2）组装光电感应器和传送带：将光电感应器和传送带进行组装，在物料输送方向上安装光电感应器，使其能够感应物料到达；将传送带组装并连接到电机上。
（3）搭建分拣机构：根据需要搭建分拣机构，将分拣机构安装至传送带下游，使其能够将物料分拣到不同的位置。
（4）系统调试：对整个系统进行调试，测试系统的稳定性和工作效果。
4、系统应用
该物料自动分拣控制系统适用于生产线、仓库等场合，可用于分拣各种物料，如食品、药品、物流包裹等。
由于系统具有高效率和准确性，在生产和仓储过程中可以提高分拣效
率和降低工作成本，同时也可以减少人力和物力资源的浪费。
5、总结。
分拣机plc课程设计
分拣机plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作流程；2. 掌握分拣机的基本结构及其功能；3. 学会使用PLC编程软件进行程序设计，实现分拣机的自动控制功能；4. 了解传感器在分拣机中的应用，及其与PLC的连接方式。
技能目标：1. 能够运用PLC编程软件进行基本的逻辑编程；2. 能够根据实际需求，设计并调试分拣机PLC控制系统；3. 学会分析并解决分拣机PLC控制系统中的故障；4. 培养学生的团队协作和沟通能力，提高实际操作中的问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术及其应用的兴趣，提高学习积极性；2. 增强学生的环保意识，认识到自动化技术在节能降耗方面的优势；3. 树立正确的价值观，认识到技术发展对国家和社会的重要性；4. 培养学生的创新精神和实践能力，激发学生积极参与技术改造和创新。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生对PLC及分拣机控制技术的理解和应用能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. PLC基本原理：介绍PLC的发展历程、基本组成、工作原理及其在工业自动化中的应用。
教材章节：第一章PLC概述。
2. 分拣机结构与功能：分析分拣机的机械结构、传感器选型及其在自动化生产线中的作用。
教材章节：第三章自动化设备结构与功能。
3. PLC编程软件应用：学习PLC编程软件的使用方法，进行基本逻辑编程和仿真。
教材章节：第五章PLC编程软件的使用。
4. 分拣机PLC控制系统设计：结合实际需求，设计分拣机PLC控制系统，实现自动控制功能。
教材章节：第七章PLC控制系统设计与应用。
5. 传感器与PLC连接：介绍传感器与PLC的连接方式，学习传感器信号的输入与输出。
教材章节：第四章传感器与PLC的连接。
6. 系统调试与故障排除：学习分拣机PLC控制系统的调试方法，分析并解决可能出现的故障。
材料分拣装置课程设计
材料分拣装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解材料分拣装置的基本原理，掌握其关键部件的功能与作用。
2. 学生能够描述材料分拣装置在不同行业中的应用，了解其重要性。
3. 学生掌握材料分拣装置的分类方法，能够分析各类装置的优缺点。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计简单的材料分拣装置，并解决实际问题。
2. 学生具备分析和评价材料分拣装置性能的能力，能够提出改进措施。
3. 学生能够运用团队合作的方式，共同完成材料分拣装置的设计和制作。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对工程技术类课程的兴趣，提高探究精神和创新能力。
2. 学生认识到材料分拣装置在现实生活中的应用价值，增强学以致用的意识。
3. 学生在团队合作中，学会沟通、协作，培养集体荣誉感和责任感。
课程性质：本课程为工程技术类课程，旨在培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神。
学生特点：六年级学生具备一定的科学知识基础，好奇心强，喜欢动手实践，但可能缺乏系统性的设计和制作经验。
教学要求：教师应结合学生特点，采用启发式、探究式和团队合作的教学方法，引导学生掌握材料分拣装置的相关知识，提高实践能力。
在教学过程中，注重培养学生的创新意识和实际操作技能，使学生在实践中达成课程目标。
后续教学设计和评估将以具体的学习成果为依据，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 引言：介绍材料分拣装置的概念、应用领域及其在工业生产中的重要性。
参考教材章节：第一章第一节2. 基本原理：讲解材料分拣装置的工作原理，包括传感器、执行器、控制单元等关键部件。
参考教材章节：第一章第二节3. 分类及特点：介绍不同类型的材料分拣装置，分析各自的优缺点及适用场景。
参考教材章节：第一章第三节4. 设计要求：讲解设计材料分拣装置时应考虑的因素，如物料特性、分拣速度、精度等。
参考教材章节：第二章第一节5. 设计与制作：指导学生进行材料分拣装置的设计与制作，包括绘图、选材、组装及调试。
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材料分拣控制系统设计自动化专业课程设计一．设计要求设计于东控制系统模拟自动化工业生产过程，通过传感器采集信号，利用PLC 控制器实现对电机和气缸的控制，完成对不同材料的分拣，系统的调速定位控制可进行PID控制主要技术参数1．电源：AC220V±10%（带保护地三芯插座）2．气源：0.2Mpa~0.85Mpa洁净压缩空气3．分拣内容：（1）金属与非金属料块（2）某一颜色料块（3）金属中某一颜色料块（4）非金属中某一颜色料块（5）金属中某一颜色料块和非金属中某一颜色料块建议分拣颜色为：红、黄、蓝；建议分拣材料为：铁、铝、塑料4．外形尺寸：800X500X1100 mm二．设计方案实物图图一材料分拣装置结构图(正面)1-输送带；2-输送带驱动电机；3-料块仓库；4-分类储存滑道；5-料仓料块检测传感器；6-电感式识别传感器；7-电容式识别传感器；8-颜色识别传感器；；9-旋转编码器；10-手动操作盘图二材料分拣装置结构图(后面)12-气缸；13-气源过滤减压阀；14-电磁阀；15-控制器；16-端子板；17-继电器；18-功能转换开关。
材料分拣装置由料块仓库、电动输送带、自动分拣部件、控制器和手动操作盘组成，如图一和图二所示。
料块仓库是一个手动入库自动出库的部件。
使用时可将料块放入仓库中，当光电传感器感测到料块时系统开始运行，即启动输送带并由出库气缸将库内最底层料块推入输送带。
电动输送带是由交流减速电机驱动的皮带式水平输送装置。
它将料块匀速平稳的送至自动分拣部件。
自动分拣部件由传感器、旋转编码器、微型直线气缸及滑道组成。
当传感器检测到相应料块时，对应的气缸将其推入应去的滑道；当料块的材料或颜色为非分拣要求时，经旋转编码器计量后对应的气缸将其推入应去的滑道。
控制器采用PLC。
它接受料仓传感器、各料块传感器、旋转编码器、气缸位置传感器的信号，根据要求分别控制输送带电机和各电磁换向阀。
手动操作盘可以通过按钮控制装置的各种动作，并实现自动运行的启动。
本装置还可以与其他装置联机运行（如本厂生产的机械手模型），构成连续性生产线模型。
正面背面系统框图三．设计内容硬件系统1. 电感传感器电感式接近开关属于有开关量输出的位置传感器，用来检测金属物体。
它由LC 高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。
这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化。
由此，可识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。
本系统选用台湾阳明的PM18-08N或者autonics的PR18-2DN 电感传感器。
原理图如下图。
电感传感器工作原理图电感传感器介绍：由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化的传感器，又称电感式位移传感器。
这种传感器的线圈匝数和材料导磁系数都是一定的，其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变化而引起的。
当把线圈接入测量电路并接通激励电源时，就可获得正比于位移输入量的电压或电流输出。
电感式传感器的特点是：①无活动触点、可靠度高、寿命长；②分辨率高；③灵敏度高；④线性度高、重复性好；⑤测量范围宽（测量范围大时分辨率低）；⑥无输入时有零位输出电压，引起测量误差；⑦对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高；⑧不适用于高频动态测量。
电感式传感器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量（如力、张力、压力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等）的测量。
常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。
在实际应用中，这三种传感器多制成差动式，以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。
电容传感器也属于具有开关量输出的位置传感器，是一种接近式开关。
它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是待测物体的本身。
当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化。
由此，便可控制开关的接通和关断。
本系统选用台湾阳明的CP18-30N或者autonics的CR1808DN电容传感器。
原理图如下图。
电容传感器工作原理图电容传感器介绍：用电测法测量非电学量时，首先必须将被测的非电学量转换为电学量而后输入之。
通常把非电学量变换成电学量的元件称为变换器；根据不同非电学量的特点设计成的有关转换装置称为传感器，而被测的力学量（如位移、力、速度等）转换成电容变化的传感器称为电容传感器。
从能量转换的角度而言，电容变换器为无源变换器，需要将所测的力学量转换成电压或电流后进行放大和处理。
力学量中的线位移、角位移、间隔、距离、厚度、拉伸、压缩、膨胀、变形等无不与长度有着密切联系的量；这些量又都是通过长度或者长度比值进行测量的量，而其测量方法的相互关系也很密切。
另外，在有些条件下，这些力学量变化相当缓慢，而且变化范围极小，如果要求测量极小距离或位移时要有较高的分辨率，其他传感器很难做到实现高分辨率要求，在精密测量中所普遍使用的差动变压器传感器的分辨率仅达到1～5 μm数量级；而有一种电容测微仪，他的分辨率为0.01 μm，比前者提高了两个数量级，最大量程为100±5 μm，因此他在精密小位移测量中受到青睐。
对于上述这些力学量，尤其是缓慢变化或微小量的测量，一般来说采用电容式传感器进行检测比较适宜，主要是这类传感器具有以下突出优点：(1)测量范围大其相对变化率可超过100%；(2)灵敏度高，如用比率变压器电桥测量，相对变化量可达10-7数量级；(3)动态响应快，因其可动质量小，固有频率高，高频特性既适宜动态测量，也可静态测量；(4)稳定性好由于电容器极板多为金属材料，极板间衬物多为无机材料，如空气、玻璃、陶瓷、石英等；因此可以在高温、低温强磁场、强辐射下长期工作，尤其是解决高温高压环境下的检测难题。
选用欧姆龙的E3S-VS1E4或者松下的LX-101颜色传感器。
此传感器为RGB(红绿蓝) 颜色传感器，可检测目标物体对三基色的反射比率，从而鉴别物体颜色，内置了色敏电阻，是基于内光电效应将光信号转换为电信号的光辐射探测器件。
颜色传感器介绍：将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的机器我们称之为颜色传感器。
颜色识别在现代生产中的应用越来越广泛，无论是遥感技术，工业过程控制，材料分拣识别，图像处理，产品质检，机器人视觉系统，还是某些模糊的探测系统都需要对颜色进行探测，而颜色传感器的飞速发展，生产过程中长期由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被颜色传感器所替代。
能将物体的表面颜色转换成相应的电压或频率输出，应用在彩监视器的校准装置；彩色打印机和绘图仪；涂料、纺织品和化妆品制造，以及医疗方面的应用，如血液诊断、尿样分析和牙齿整形等。
4.光电传感器光电传感器是一种小型电子设备，它可以检测出其接收到的光强的变化。
用来检测物体有无的光电传感器是一种小的金属圆柱形设备，发射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。
在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源。
这些小而坚固的白炽灯传感器就是今天光电传感器的雏形。
本系统选用FPG系列小型放大器内藏型光电传感器。
原理如下图所示，其中负载可接至PLC。
FPG光电传感器原理图光电传感器介绍：光电传感器是指能够将可见光转换成某种电量的传感器。
光电传感器采用光电元件作为检测元件，首先把被测量的变化转变为信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件3部分组成。
光电传感器是将光信号转换为电信号的光敏器件。
它可用于检测直接引起光强变化的非电量，也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量。
光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多。
传感器的结构简单，形式灵活多样，体积小。
近年来,随着光电技术的发展，光电式传感器已成为系列产品，其品种及产量日益增加，用户可根据需要选用各种规格的产品，它在机电控制、计算机、国防科技等方面的应用都非常广泛。
5. 步进电机步进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。
同时，可以通过控制脉冲频率来控制材料分拣装置的可编程控制系统控制电机转动的速度，达到调速的目的。
6. 空气压缩机空气压缩机是本材料分拣系统装置中不可缺少的部分，它是将电动机的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。
空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积型压缩机和速度型压缩机。
容积型压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度型压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。
空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。
气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。
如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。
空气压缩机的额定排气压力分为低压（0.7~1.0MPa）、中压（1.0~10MPa）、高压（10~100MPa）和超高压（100MPa以上）。
本实验鉴于不需要提供电磁阀过大的压力（能弹出物料即可），故将气压调整在0.2Mpa左右。
基于本分拣系统的工作要求选用的是威普德尔工业机械系列的标准型GL-2.0涡轮空气压缩机，产品性能优越，效率高，运行可靠。
主要是因为它体积少、重量轻、结构精密、运动部件少、无磨损。
7.(气动)电磁阀电气转化组件将电讯号转化为气动讯号，电气讯号输入控制了气动输出。
最常用的电-气转换组件是电磁阀(Solenoid actuated valves) 。
电磁阀既是电器控制部分和气动执行部分的接口，也是和气源系统的接口。
电磁阀接受命令去释放，停止或改变压缩空气的流向，在电-气动控制中，电磁阀可以实现的功能有：气动执行组件动作的方向控制，ON/OFF开关量控制，OR/NOT/AND 逻辑控制。
在电磁阀家族中，最重要的是电磁控制换向阀(Solenoid actuated directional control valves)电磁控制换向阀的工作原理：在气动回路中，电磁控制换向阀的作用是控制气流通道的通、断或改变压缩空气的流动方向。
主要工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推动阀芯切换，实现气流的换向。
按电磁控制部分对换向阀推动方式的不同，可以分为直动式电磁阀和先导式电磁阀。
直动式电磁阀直接利用电磁力推动阀芯换向，而先导式换向阀则利用电磁先导阀输出的先导气压推动阀芯换向。
软件设计输入对应输入输出对应输出I0.0 编码器输入Q0.0 出料口动作I0.1 仓储传感器输入Q0.1 分拣铁动作I0.2 铁传感器Q0.2 分拣铝动作I0.3 铝传感器Q0.3 分拣黄白动作I0.4 颜色传感器Q0.4 分拣蓝动作I0.5 出料口气缸外定位Q0.5 控制电机I0.6 铁质物料分拣气缸外定位I0.7 铝质物料分拣气缸外定位I1.0 颜色物料分拣气缸外定位I1.1 其他物料气缸外定位I1.2 自动/手动切换开关PLC梯形图程序设计网络1：开关打开后启动电机，让传送带工作网络2: SM0.1初始化脉冲，若仓储传感器检测到物料而且开关打开则RS触发器输出1，即出料口动作，弹出一个物料。