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。

当系统采用旋转编码器定位或采用定时器定位时物料可由气动阀4推出物料。硬件系统框图如图2-1所示。

气缸1～5都有前后后两个位置传感器，其结构为霍尔结构。

图2-1 硬件系统框图

三、设计任务书题目要求和功能的实现

本次课程设计不是全面系统设计，而仅仅是要求对部分功能的实现。 系统的设计要求主要包括功能要求和控制要求，进行设计之前，首先应分析对控制对象的要求。根据控制项目二十提出的设计任务与要求是：

①任务：物料分拣。

②控制要求：在投入一物料后，皮带启动，由旋转编

码器定位，物料传送到指定位置后，由推料杆出。

功能的实现：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。通过PLC的高速计数器C235对来自X0的高速脉冲计数来实现定位控制。（高速计数器有固定的输入端）

四、PLC的选择和I/O分配表

4．1 PLC的的选择

根据I/O点数和控制负载要求选择PLC的型号为FX1S—36MR可满足要求。 4.2 I/O分配表

4.2.1 输入部分（15个点） SBW1前定位

X1 SFW1后定位 X6

SBW2前定位 SBW3前定位 SBW4前定位 SBW5前定位 光电肪冲输出 SB X2 X3 X4 X5 X0 X14 SFW2后定位 SFW3后定位 SFW4后定位 SFW5后定位 SA SC X7 X10 X11 X12 X13 X15 4.2.2输出部分（6个点） 电机M 气缸YV2 气缸YV4

Y0 Y2 Y4 气缸YV1 气缸YV3 气缸YV5 Y1 Y3 Y5 五、系统硬件连接图

根据I/O分配表画出电路接线图如下：另外注意FX1S型的PLC是需要另外接

电源的，本实验装置接开关电源的“+”接“+”和COM接“-”。

图5-1 电路接线图

六、步进梯形图程序

七、上机调试步骤和注意事项

在PLC软硬件设计完成后，应进行调试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方，因此在将PLC连接到现场设备之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。另外，一些硬件如传感器等，在使用前，也需事先调试好。

7．1 软件调试

先进行软件模拟，看动作符不符合要求。

7．2 硬件调试看各传感器灵不灵敏。动作位置对不对。看各气缸行程是否符合要求。

7．3 联合调试

7．3．1．在程序装入前要清内存。

7．3．2．在程序的最前面要插一条区间复位指令,不然会出错。

7．3．3 对行程的调试，改变C235的设定值，进而调整行程的远近，得出的结论是高速计数器的设定值在350左右，正好将物料从第四个出口推出。

八、总结

物料分拣采用可编程控制器

PLC 进行控制，能连续、大批量地分拣货物，分

拣误差率低且劳动强度大大降低，可显著提高劳动生产率。而且，分拣系统能灵活地与其他物流设备无缝连接，实现对物料实物流、物料信息流的分配和管理，具有广泛的应用前景。

通过对PLC物料分拣进行控制课程设计和实践。学会了对高速计数指令的应用，对电机的运动位置控制方式也有进一步的了解，经过此次的学习，对PLC工业控制有了更深的理解。