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1、湖濕*像赴海玄找街里險(xiǎn)u/HIJNANRAILWAYPROFESSIONALTECHNOLO，】YCOLLEGE騰飛電子設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)課題：物料分揀系統(tǒng)PLC控制系別電氣工程系組別第四絹組長(zhǎng)陳強(qiáng)組員李宏璋、高華、魏杰指導(dǎo)老師嚴(yán)俊、華滿香、鐘燕科完成時(shí)間2011年11月12日一概述PLC控制是目前工業(yè)上最常用的自動(dòng)化控制方法，由于其控制方便，能夠承受惡劣的環(huán)境，因此，在工業(yè)上優(yōu)于單片機(jī)的控制。PLC將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專門為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，具有功能強(qiáng)、通用靈活、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)上的應(yīng)用越來(lái)

2、越廣泛。本文主要講述PLC在材料分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用，利用可編程控制器（PLC）,設(shè)計(jì)成本低、效率高的材料自動(dòng)分揀裝置。以PLC為主控制器，結(jié)合氣動(dòng)裝置、傳感技術(shù)、位置控制等技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)控制產(chǎn)品的自動(dòng)分揀。系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點(diǎn)，可根據(jù)不同對(duì)象，稍加修改本系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)要求。材料分揀裝置是模擬自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的微縮模型，它使用了PLC控制、傳感器、位置控制、電氣傳動(dòng)和氣動(dòng)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同材料的自動(dòng)分選和歸類功能，并可配置監(jiān)控軟件由上位機(jī)監(jiān)控。該裝置采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，配有S7-200型CPU、傳感器（光電式、電感式、顏色、磁感應(yīng)式）、旋轉(zhuǎn)編碼器、交流電動(dòng)機(jī)、輸送帶、氣缸、

3、電磁閥、直流電源、空氣過(guò)濾減壓器等是典型的機(jī)電一體化教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。本系統(tǒng)采用的可編程控制器，只要結(jié)合不同的傳感器，比如根據(jù)材料的屬性、尺寸的大小、物體的顏色等選擇相應(yīng)的傳感器，就可對(duì)不同的物料進(jìn)行分揀，具有廣泛的應(yīng)用前景。二、系統(tǒng)的技術(shù)要求及指標(biāo)1、輸入電壓：AC200240V（帶保護(hù)地三芯插座）消耗功率：250W2、環(huán)境溫度范圍：040c3、氣源：大于0.2Mpa且小于0.8Mpa4、分揀功能（1）能實(shí)行對(duì)鐵物質(zhì)的分揀（2）能對(duì)鋁物質(zhì)的分揀（3）能對(duì)黃色塑料分揀（4）能準(zhǔn)確的排除廢物（前1、2、3都不能滿足的物料本次任務(wù)要求：1）當(dāng)料倉(cāng)傳感器檢測(cè)到有物料后，按照一定的時(shí)間間隔或按照輸送帶上物

4、料間隔適當(dāng)（如物料的間隔不小于某個(gè)規(guī)定值）的原則，由PLC控制上料汽缸將物料送至輸送帶上。2）輸送帶把物料依次帶到各分揀工位。物料經(jīng)過(guò)各分揀工位時(shí)，工位上的傳感器會(huì)檢測(cè)由是符合檢由條件（即材質(zhì)或顏色是否滿足設(shè)定條件），PLC得到傳感器發(fā)生的符合檢生條件信號(hào)（即信號(hào)有效）時(shí)，控制相應(yīng)汽缸動(dòng)作將物料推由傳送帶，送入相應(yīng)下料斗。3）PLC要通過(guò)輸送帶電機(jī)軸上的編碼器跟蹤物料的位置，當(dāng)物料在前3各分揀工位均未檢生時(shí)，由第四各工位上的汽缸將物料推由傳送帶，送入下料斗。三、使用方法1、氣源由二聯(lián)體左側(cè)進(jìn)氣口連接?6氣管，另一端接氣源。（非長(zhǎng)期使用，不要向油杯里注油）2、接通電源（啟動(dòng)按鈕）3、將物料放進(jìn)豎

5、井式料槽4、運(yùn)行方式：a.通電狀態(tài)下，下料時(shí)下料傳感器動(dòng)作，傳送帶運(yùn)行。電感傳感器檢測(cè)到鐵材料時(shí)，氣缸1動(dòng)作，將材料塊推下。b.電容傳感器檢測(cè)到鋁材料時(shí)，氣缸2動(dòng)作將材料推下。c.顏色傳感器檢測(cè)到非金屬材料黃色塊時(shí)，氣缸3動(dòng)作將材料塊推下。d.其它顏色非金屬材料塊送到SD位置時(shí)，氣缸4動(dòng)作將材料塊推下。e.豎井式下料槽無(wú)下料時(shí)，傳送帶運(yùn)行一個(gè)行程自動(dòng)停機(jī)。1.布局圖該裝置采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源，配裝西門子S7-200系列主機(jī)，該裝置中,選網(wǎng)板上.本裝置還設(shè)置了氣動(dòng)方面的減壓器、濾清、氣壓指示等，可與各類氣源相連接。傳感器位置見(jiàn)圖傳感器位置圖四調(diào)試方法1.電感傳感器的調(diào)試在電感傳感器下方的傳送帶

6、上，放置鐵質(zhì)料塊，調(diào)整傳感器上兩螺母，使傳感器上下移動(dòng)，恰好使傳感器上端指示燈發(fā)光，該高度即為傳感器對(duì)鐵質(zhì)材料的檢由點(diǎn)。2 .電容傳感器的調(diào)試在電容傳感器下方的傳送帶上，放置鋁質(zhì)料塊，調(diào)整傳感器上兩螺母，使傳感器上下移動(dòng)，恰好使傳感器上端指示燈發(fā)光，該高度即為傳感器對(duì)鋁質(zhì)材料的檢由點(diǎn)。3 .顏色傳感器的調(diào)試通電狀態(tài)下，在顏色傳感器下方的傳送帶上，放置帶有某一顏色料塊，調(diào)節(jié)傳感器上的電位器，觀察窗口中紅綠（或藍(lán)）指示燈，當(dāng)兩燈恰同時(shí)發(fā)光時(shí)，該靈敏點(diǎn)即為料塊顏色檢由點(diǎn)。（注：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)檢測(cè)色溫向低端移動(dòng)，否則反之）4、氣壓表標(biāo)值建議調(diào)定在0.12Mpa五監(jiān)控系統(tǒng)本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是通過(guò)組態(tài)軟件模擬材

7、料分揀系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)計(jì)的組態(tài)工程能夠看到系統(tǒng)對(duì)各個(gè)不同的材料相對(duì)應(yīng)的被分揀的由來(lái)。在電腦上安裝MCGS通用版。，運(yùn)行MCGS運(yùn)行環(huán)境，進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，如果監(jiān)控的數(shù)據(jù)與實(shí)際的不一樣，可能是通訊口的連接不對(duì)，或是連接的串口不對(duì)，進(jìn)入組態(tài)MCGS運(yùn)行環(huán)境后，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的操作，系統(tǒng)開(kāi)始工作。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳送帶工作，首先上料傳感器對(duì)料槽中的物料進(jìn)行檢測(cè)，如果有物料則將其推入傳送帶上，物料在傳送帶上移動(dòng)；當(dāng)物料通過(guò)傳感器時(shí)，若不是要檢測(cè)的物料則傳感器和對(duì)應(yīng)的氣缸都不工作，物料繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)；當(dāng)傳感器檢測(cè)由相應(yīng)的物料后氣缸做生動(dòng)作將此物料推由，物料會(huì)沿著氣缸動(dòng)作的方向移動(dòng)到料槽。在無(wú)料狀況一段時(shí)間后電機(jī)、傳

8、感器等會(huì)自動(dòng)停止工作。設(shè)計(jì)中的控制開(kāi)關(guān)具有材料分揀系統(tǒng)運(yùn)行的開(kāi)始按鈕，分揀系統(tǒng)結(jié)束時(shí)要有停止按鈕，當(dāng)系統(tǒng)由現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候有緊急停止按鈕，可以使模擬畫(huà)面上的物料，傳送帶，計(jì)數(shù)器等可以全部保持并停止，從而完善了整個(gè)分揀系統(tǒng)?；鵉MCGS的材料分揀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1圖2監(jiān)控畫(huà)面六人機(jī)界面人機(jī)界面是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換；本系統(tǒng)采用威綸通MT506MV的電阻式觸摸屏，此觸摸屏采用是開(kāi)關(guān)電源24VDC供電，可以和多種硬件器件進(jìn)行通訊連接。觸摸屏的運(yùn)行與仿真在下載屏幕文件之前，應(yīng)使用規(guī)定的通信電纜連接觸摸屏的通信接口與計(jì)算機(jī)的RS-232C接口，將觸

9、摸屏切換到下載模式，設(shè)置好通信參數(shù)，然后執(zhí)行組態(tài)軟件的下載命令，將屏幕文件寫(xiě)入到觸摸屏的存儲(chǔ)器中。觸摸屏與PLC通信之前，應(yīng)設(shè)置二者的通信接口的通信參數(shù)，它們的通信參數(shù)的設(shè)置應(yīng)完全一致。設(shè)置完成后，用通信電纜把觸摸屏與PLC連接起來(lái)，通電后PLC進(jìn)入RUN模式，就可以進(jìn)行預(yù)先設(shè)計(jì)好的畫(huà)面操作圖3人機(jī)界面圖七整體調(diào)試將設(shè)備接入PLC,進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，看是否滿足要求，如果不滿足要求，可通過(guò)綜合調(diào)整軟件和硬件系統(tǒng)，直到滿足要求為止。歲月如梭雅篇milurn隨朦的歌的祝愿。加的欣喜幫助我的師長(zhǎng)，從對(duì)循皺年我印薇瞬韻,感謝與最飄青遹H靴叫講解都深深地感染和激勵(lì)著我們。在師崎心指導(dǎo)下的,課題從陌生到結(jié)題,老

10、師都給予了精心的指導(dǎo)和極大的幫值此課我?guī)?lái)太多的感動(dòng)、感悟乃至成長(zhǎng)。以由衷的感謝和崇高的敬意!分饞解，合理分類，融會(huì)貫通。將其真正的運(yùn)用到實(shí)踐中去,喃P把以前所學(xué)都綜合起來(lái)了，感覺(jué)自己的水平提高很多。;|麗解叫慨過(guò)程期外我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中也得襄理員,材料分揀裝置是微模型,制作的通過(guò)這次個(gè)課我們了解到了做i益求精點(diǎn)叫蹶W帥輛州1族困難，激勵(lì)過(guò)我關(guān)心過(guò)我們的人,致以最誠(chéng)摯的謝和我們課題618W我的兄長(zhǎng)們?cè)谖覇?wèn)魁我WOWX堅(jiān)定的意志負(fù)擔(dān)起我求怙參考文獻(xiàn)1孫平可編程控制器原理及應(yīng)用北京高等教育生版社1999年2張桂香電氣控制與PLC應(yīng)用化學(xué)工業(yè)生版社2006年3吳麗西門子PLC應(yīng)用基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)化學(xué)工業(yè)生

11、版社2010年4余雷聲電氣控制與PLC應(yīng)用化學(xué)工業(yè)生版社2001年5王兆義小型可編程控制器實(shí)用技術(shù)化學(xué)工業(yè)生版社2002年6張澤榮可編程控制器原理及應(yīng)用化學(xué)工業(yè)生版社2002年7李景學(xué)可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及方法化學(xué)工業(yè)生版社2001年8田瑞庭可編程控制器應(yīng)用技術(shù)化學(xué)工業(yè)生版社1994年附錄：PLC的輸入輸由端子分配西門子PLC（I/O）分揀系統(tǒng)接口（I/O）備注I0.6I0.7部分I0.0UCP時(shí)數(shù)傳感器）接旋轉(zhuǎn)編碼器I1.7SFW1椎氣缸1動(dòng)作限位）D-C73型磁性開(kāi)關(guān)I0.1SFW2（住氣帆2動(dòng)作限他）D-C73型硬狂開(kāi)天I0.2SFW3（t氣缸3動(dòng)作限位）D-C73型磁莊開(kāi)關(guān)I0.

12、3SFW4他氣缸4動(dòng)作限位）D-C73型磁性開(kāi)關(guān)I0.4SFW5（卜料氣缸動(dòng)作限位）D-C73型磁T生開(kāi)關(guān)I0.5SA（甩感傳感器）鐵SB（電彳乎傳感器）3傳感器）檢測(cè),檢測(cè):沿輸股色非金屬入I1.0SBW1帷氣缸1回位限位）D-C73型磁性開(kāi)關(guān)I1.1SBW2推氣缸2回位限位）D-C73型磁性開(kāi)關(guān)I1.2iSBW3推氣缸3回位限位）D-C73型磁性開(kāi)關(guān)I1.3SN（下料傳感器）SBW4（推氣缸4回位限位）D-C73型磁性開(kāi)關(guān)I1.4SBW5T料氣缸回位限位）D-C73型磁性開(kāi)關(guān)I1.6SD光電傳感器）判斷下料有無(wú)I2.0SB1（啟動(dòng)）啟動(dòng)按鈕I2.1，SB2（停止）停止按鈕Q0.0YV1（1隹氣缸1電磁閥）推動(dòng)鐵物質(zhì)Q0.1出部分YV2（推氣缸2電磁閥）推動(dòng)，、八,c，m與左亍 c+冷p/Ki沿物質(zhì)輸Q0.2IV3（小 口山，3七,喀U因）雅切奧巴非苴1禹Q0.3YV4L推氣缸4電磁閥）推動(dòng)非金屬Q(mào)0.4YV5（下料氣缸電磁閥）下料氣缸Q0.5M（輸送帶電機(jī)驅(qū)動(dòng)器）電機(jī)