基于PLC的物料自动分拣系统设计

摘要

本论文介绍了樱桃西红柿分拣机的工作机理及其简单的工艺流程，主要针对其控制系统做详细说明。

本文对该分拣机进行了总体方案设计，采用PC与PLC相结合的技术实现了樱桃西红柿的自动分选。根据实际生产需求以及设计生产效率，合理选择各动力及控制元件。并且编制控制程序。

关键词：自动分拣机；控制系统；可编程逻辑控制器；PC；继电器。

Abstract

With the rapid development of the micro electric technique and computer technology, PLC (namely programmable controller) gets widely application very in the industry controlled field.

PLC is one kind on the basis of technology of digital computer, electronic control device designed to use under the environment of industry specially, adopt it by memory that can programmer, it is last user order not to used for, through figure or introductions of simulation export, finish such functions confirmed as a series of logic, order, timing, counting, operation ,etc., to control all kinds of integrated equipment of electro mechanics and production process.

Key words：Automatic sorting system；Control system; Programmable logicalcontroller；PC；Solid State Rely

目录

1、前言 (4)

2、总体功能介绍 (5)

2.1排队部分 (6)

2.1.1电机选择 (6)

2.1.2 电子无级速度控制器选择 (7)

2.2输送部分 (7)

2.2.1 电机的选择 (7)

2.2.2电机工作情况 (8)

2.3视觉系统 (9)

3、电控设计 (10)

3.1输入部分 (11)

3.2输出部分 (11)

3.3控制面板 (12)

3.3.1输送、排队继电器 (13)

3.3.2按钮开关 (13)

3.3.3信号灯 (14)

4、系统PLC选择 (15)

4.1PLC简介 (15)

4.1.1PLC的起源与发展 (15)

4.1.2 PLC控制系统与其他工业控制系统的比较 (16)

4.1.3PLC控制系统的硬件组成 (18)

4.1.4PLC控制系统的软件组成 (19)

4.2PLC选择 (22)

5、总结 (24)

6、参考文献 (25)

第一章前言

樱桃西红柿又名葡萄番茄、圣女果、珍珠番茄，在国外又有“小金果”、“爱情果”之称。它既是蔬菜又是水果，色泽艳丽、形态优美，并且味道适口、营养丰富，除了含有番茄的所有营养成分之外，其维生素含量比普通番茄高。被联合国粮农组织列为优先推广的“四大水果”之一。

圣女果是一种热带作物，鲜红碧透，味清甜，无核，口感好，营养价值极高。伴随着人们生活水平的提高，其消费量逐渐增加。

圣女果一般

单重10～20g，果

实横径2厘米左

右。

在不断增长

的市场需求刺激

下，我国的樱桃西

红柿产业正快速

发展，目前已经形

成一定规模。并且

伴随着国际市场

的需求增大，作为

一种高档蔬菜的樱桃番茄将会有一个长足的发展。

为了提高樱桃西红柿的出产效率，并且使樱桃番茄规格划分更加准确，效率更高，需要设计一种自动的等级分拣机。

自动分拣机是将混在一起而去向不同的物品，按设定要求自动进行分发配送的设备，它主要由输送装置、分拣机构、控制装置等组成。当分拣物到达分拣口时，通过推拉机构、拨块、倾倒、输送等方式，使分拣物滑动或传输到分拣口，可实现多品种、小批量、多批次、短周期的物品分拣和配送作业。自动分拣机的种类很多，但较为先进的主要有三种：滑靴式分拣机、翻盘/翻板式分拣机、交叉带式分拣机。

在该自动分拣机的帮助下，樱桃番茄的分级不再是单纯依靠采摘人员的大致分类，而是可以在更严格的分级标准下，快速准确的分出等级，对产品的质量有更明确的保证，增加劳动生产率，提高产品的市场竞争力。

利用该自动分拣系统，可以省去专人进行樱桃番茄的等级划分，减少工人的劳动强度，节约劳动成本，并且可以实现连续的生产，很大程度的提高生产效率，取得更大的利益。

第二章总体功能介绍

对于自动分拣系统，首先必须实现以下基本条件：

1、分拣误差率极低。因此要求系统拥有很高的稳定性，以及对产品信息采集要

有较高的准确性。

2、能够持续工作。同样要求控制系统有极高的稳定性。

3、自动化生产。建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用，减轻人员的劳动强度，提高人员的使用效率，基本实现无人化作业。

现将樱桃番茄按照其尺寸及色泽分为规格一和规格二两种。

产品经送料系统送入排队系统，在此等待，并依次经过光耦。光耦在传送系统配合下，采集每个樱桃番茄的信息，并且将该信息送入PC机的采集卡。PC机将光耦采集的信息进行分析，并根据预装的程序判断该产品属于规格一或者规格二。判断完成后，根据结果向每种规格所对应的继电器发出信号。并转换成指令送入PLC。

PLC根据程序设计，在收到产品的规格指令后，经过一定时间延迟，打开规格一或者规格二出料口的电磁阀，产品在空气压缩机的气压作用下出料，将不同规格的产品经不同出料口送出分拣机，分拣任务完成。

考虑到产品的特殊性，产品在分拣机的各部分中不能有强烈的碰撞等，因此产品在进出料时由空气压缩机提供气压使产品移动。

以下是为实现自动分拣机的上述功能的各种控制要求。

送料、出料部分，由一台空气压缩机提供气压，电磁阀控制，共需要三个电磁阀。

产品的输送及依次排队由电机提供动力。这里需要两个继电器对电机进行控制。

产品规格信息由视觉系统采集后送给PC进行分析，并将分级结果转换为指令送入控制系统。

系统的主要控制功能将由PLC实现。

系统设计4个控制开关：总行、送料、输送、手/自动转换。

下面对分拣机各功能模块进行设计说明：