基于PLC的邮件分拣系统

课程设计说明书

课程名称:电气控制设备课程设计课程代码: 9143029 题目:

学生姓名:

学号:

年级/专业/班:

学院(直属系) :应用技术学院

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课程设计指导教师成绩评定标准及成绩评定表

学生姓名：杨德宝学号：4120144125239 年级/班：2014级2班所属学院(直属系)：应用技术学院所在专业：电气自动化技术

成绩评定：

指导教师签名：徐全2016 年 6 月30 日

电气控制PLC课程设计任务书

学院名称：应用技术学院专业：电气自动化技术年级：2014级

邮件分拣控制系统设计

一、选题背景及题目来源

随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个企业都迫切地需要改进技术，提高效率，尤其在需要进行分拣及缓冲、传送的单位，以往一直采用人工分拣的方法，效率低成本高。为解决上述问题，将PLC技术应用到分拣装置中用以提高生产效率降低生产成本是一个很好的途径。为提高效率，市面上采用诸多工业控制技术对邮件进行分拣，我们这采用基于plc的邮件分拣系统进行分拣。

工业实际项目，可在天科TKPLC-A实验装置邮件分拣系统的模拟控制实验区完成本模拟实验。

二、训练目的

（1）熟练使用各条基本指令，通过对工程实例的设计和模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试；

（2）绘制电气原理图及接线图；

（3）选择电气元器件；

（4）设计工业实际系统；

（5）完成模拟实验。

三、要求实现的功能

分拣系统的主要功能是把分拣的物品按照业务品种、邮件种类或地址等信息进行分离，是同种类或同目的的地址的邮件进入同一存储位置分拣效率高。由于采用流水线自动作业方式，自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等因素的限制，可以连续运行，而且单位时间分拣件数多，因此它能够连续大批量的分拣物品。

1、缩短定时时间，加速扫描和主、从传送带运行速率，提高邮件分拣效率。

方法；缩短定时器时间和提高扫描速度、传送带运行速度。邮件分拣的时候货物不均匀，我们常见的是一个物品上都只有一个条形码，而且很小，要扫到它很多时候都要货物转几下可能才扫得到，要不就要人工负责将货物的条形码事先朝对准扫码器的方向。虽然货物都不规则，但都可近似为一个长方体。如果在物体的两头都贴上邮码，而且邮码与往常不同，是将物体两头各包围一圈，重复出现邮码。这样，不论是哪头或哪个角落进去，都可以第一时间扫到，还可以减少人力。如果不怕成本，还可以多增加几个扫码器安在合适的位置，比如左右一个，上面中间一个，这样可以提高精确度。

2、当邮件不符合检测时报错能自动把不符合邮件送入设定框中，并自动重启继续分拣邮件。

方法；设置置位指令，当扫描器从1开始扫描，扫描到1至5的任意一个邮政编码数字时，停止扫描并置位；当扫描器未扫描到1至5任意邮编时，也就是扫描到数字6至0当中的任意邮编立即停止扫描并置位，直接将不符合的邮编送入邮箱中，为后续的分拣做准备。

3、基于目前的邮件到达地多广等特点，所以我们要采用分级系统进行邮件分拣工作。

方法；就我们实验来说，来内外串接一块邮件分拣系统的实验版，以供筛选后的邮件继续分拣，达到分拣邮件的可靠性。

4、把当前扫描方式更改为红外线扫描，使不同规则大小的邮件都能顺利进行分拣。

方法；把目前扫描替换为红外线。工作原理是利用发射出红外线光源，然后根据反射的结果，利用芯片来译码，最后再返回条形码所代表的正确字符。上面是条形码的扫描，如果条形码位置和大小变动，就需要用到发射和反射更广的扫码器。

四、实验设备

1、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件及其他办公软件的计算机一台

2、天科TKPLC-A实验装置

五、设计任务

（1）根据控制要求分析控制及动作过程，设计硬件系统；

（2）绘制电气原理图及接线图；

（3）设计软件系统；

（4）组成控制系统；

（5）进行系统调试，实现（三）所要求的控制功能，完成模拟实验。

（6）撰写课程设计说明书。

六、推荐参考资料

1、天科TKPLC-A实验装置实验手册

2、《S7-200可编程序控制器手册》，西门子技术服务中心，四川省机械研究设计院，2000.9

3、《现代电器控制及PLC应用技术》第2版，王永华，北京航空航天大学出版社，

指导教师徐全签名日期 2016 年 6 月 10 日

摘要

本论文在内容安排上首先介绍了题目的来源与意义及其相关的背景：系统方案的确定、总体的组成、设计思想与理论依据等。随后对系统进行了详细设计，包括：邮件分拣系统方案设计；邮件分拣系统的硬件设计；软件设计并编制梯形图；系统通调试等。最后，论文对全文进行总结。

邮件分拣系统的硬件设计包括：硬件选型，PLC I/O 点分配，主电路的设计。邮件分拣系统的软件设计包括：程序设计的一般方法，PLC 控制的相关流程图，可编程控制器梯形图。系统通调试。

本文针对继电器控制系统可靠性较差、使用不够灵活方便等缺陷，利用PLC进行设计，达到了控制邮件分拣目的。在系统中充分利用PLC在控制方面的卓越性能实现了系统运行可靠、故障率低的功能。

关键词：PLC控制；邮件分拣；梯形图

目录

引言 (1)

第1 章邮件分拣系统方案设计 (2)

1.1 方案设计原则 (2)

1.2 系统的整体设计要求 (3)

1.3 控制系统的设计 (4)

1.3.1 继电器控制系统 (4)

1.3.2 单片机控制 (4)

1.3.3 工业控制计算机控制 (4)

1.3.4 可编程序控制器控制 (4)

第2 章邮件分拣系统的硬件设计 (6)

2.1 硬件选型 (6)

2.1.1 PLC基本结构 (6)

2.1.2传感器的选择 (7)

2.1.3内存估计 (7)

2.1.4响应时间 (7)

2.1.5输入输出的确定 (8)

2.2 PLC I/O 点分配 (10)

2.2.1 控制系统I/0 数量 (10)

2.2.2 PLC 的I/O 接线图 (10)

2.3 主电路的设计 (11)

2.3.1外围接线图 (11)

第3 章邮件分拣系统的软件设计 (12)

3.1 程序设计的一般方法 (12)

3.1.2 经验设计法 (12)