【基于plc的自动分拣系统设计7100字（论文）】

江苏农林职业技术学院毕业论文（设计）2、适应性强且功能逐渐完善，同时兼并方便使用的功能PLC系列产品通过实际需求已经形成了大、中、小等不同的规模。在具有完善的数据运算能力的同时也兼并了一些逻辑处理功能。可以更好地应用于数控领域，并且由于本次论文设计采用的是传统梯形图语言的表达的符号方式，使得智能PLC的各个控制系统也变得操作简便起来，易于被工程技术人员接受。在实际操作中，通过切换逻辑控制指令就可实现小功能的转变。对于那些不熟悉这个行业的人无疑是打开了一个方便之门。3、设计优势是工作量小和便于维护以最新的超小型产品PLC设备为例，其长、宽尺寸不仅小于100mm，且总重量都低于150g。更是采用了新式的存储逻辑来代替传统的布线逻辑。在大大减少控制设备的外部线路的同时，也为控制系统的设计及对其的施工周期节约了时间。更重要的是，可以通过改变相同设备的工艺来改变生产工艺。在多品种且小批量的生产需求中愈加贴合。4.2智能系统运行原理运行时分为信号内部处理阶段、远程通信服务过程、程序自动进行输入及输出处理等工作过程大约如下图2所示：总的来说，PLC智能程序在处理问题时将会自动优先遵循先进先出的原则，先左后右的顺序。在电信号处于刚刚接收时，系统主要通过复位后台的实时监控的定时器，并且检查相关硬件在CPU模块运行时的工作状态是否正常；当进入远程通信处理服务时段时，系统启动智能通信模块，并响应输入系统的编程指令，当PLC智能系统停止工作时，只能处理相对简单的通信内容，不会做出相应的智能应答；当开始进行输入处理时，所有的和输入终端连接的通信接口，都将按照一定的读取顺序读取，并且存储在专门寄存输入信号的寄存器中，此寄存器可以随时更新新的信息内容；当智能系统将要输出信号时，会根据寄存器的采样及计算结果，以便使外部控制装置响应。在智能系统正常运行时，将一直按照顺序执行上述过程并驱动外部设备的运行。开启循环扫描，一般20-30毫秒为一个周期。任何系统中一个周期时间的长短都是衡量系统智能性能的重要标志。。PLC的梯形控制流程如下图3所示：4.3PLC系统设计4.3.1对I/O数量的确定：根据设计好的控制程序要求，输入端应至少由两个信号开关和六个传感器组成；其中应包括，光电数字感应传感器、冷凝传感器、计数器和风机检测装置传感器等。总共9个信号。输出端信号包含制动电机的运行控制等5个相关功能的电磁阀。总共需要20个I/O点，包括15个输入和5个输出。4.3.2变频器的选择及工作原理：三菱FR-D700变频器选用的是一种调速领域的关键技术--变频调速技术。由于其控制精度高而且灵活，加上装置内还设置有Modbus-RTU协议，所以更加贴合实际情况。现如今随着微电子技术的发展，交流调速技术也更加趋于完善，相对于传统来说更加低功耗。其变频原理大约有以下两种形式：1.是由变频设备表面的操作按钮来实现其功能。2.通过相应Pu接口连接到逆变器设备上，通过逆变器端口可以设置相关参数。下图为变频器与相关电机的接线：.4.4检测和执行机制的选择（即旋转编码器和传感器的选择）4.4.1旋制式编码器：旋制式编码器与电机相连，提供对应参数的脉冲交流电的输入信号。然后将其转化为位移，可以精确控制物料在输送带上的位置。当物体被送到相应的传感器时，它会向PLC系统发送一个分拣信号从而开始运行。当光电收发装置读取电信号时，以光电编码器的工作轴为中心的圆形明暗刻度线将会经过处理得到四组正弦波信号。暂时分别命名为A\B\C\D,当C\D信号通过反转叠加时将会增强A\B的信号强度，其中每个正弦波的相位差为90度，周期即为圆的周期。每当输出一个脉冲信号时以通过比较A相位在刻度前还是B相位在刻度的前面来判断编码器的正反转形式。信号输出有正弦波、方波等，信号传输距离最远可达大约300米的距离。4.4.2感应式传感器：将线性位移或者角位移的变化量转化为铁芯和线圈的磁感应变化--电感式位移传感器。由于绕在铁芯上的线圈匝数和制作电感式位移传感器材料的磁导率一定，所以电磁感应的变化基本可以看做是由位移量输入引起的，等到磁感线圈接入测量电路并连接电源时，可以在电脑上得到一个与位移输入量几乎成正比的电流信号输出。其特点可以概括为：无须通过人体的主动接触就能正常运行，随之带来的就是较长的使用寿命和较高的可靠性；感应式传感器在拥有高灵敏度的同时，也能够维持其较高的分辨率；由于电磁信号可以覆盖较为广阔的范围，所以可测量的范围也有保证，即使随着距离的拉长，信号也随之减弱；感应式传感器的应用范围一般为压力、扭矩、液位差、流量变化等各种情况的，常用的感应式传感器有变气隙式电感传感器、差动螺线管式电感传感器、差动变压器式电感传感器以及电涡流式电感传感器四种，已经基本可以满足通用情况了，而一般在实际应用中传感器会采用差动式以减少误差。4.4.3色彩传感器：TCS230是由美国Taos公司出品的可编程自动色频转换器，通过传感器系统自带的高分辨率来将物品的光电信号转变为数字信号进行输出，在于一些微处理器对接时，可进行颜色选择和输出校准。其单个集成CMOS电路配置有用硅导体材料制成的光电二极管和电流、数字转换器。因此而享有业界第一颜色传感器的美誉。由于上述的传感器的输出信号为光电信号转化成的数字信号，所以可驱动标准集成的CMOS逻辑程序的输入，可直接通过自备的微处理器与其它逻辑电路对接。就如上面所提到的，该转换器所用到的颜色通道的转换精准度量级可达十数位，因此不像前几代产品一样需要专门设计一个A/D转换电路，更加的节约时间且提升效率，节约有限的集成电路空间。在每一个集成电路芯片上大约有56个光电作用的二极管。分别控制四种不同状态（即绿光、蓝光、红光和不带任何颜色的自然光），分别占用14个小型二极管，可通过此来表示不同的设备状态含义，也基本能表达和通过所以的光电信号。集成电路的芯片中，各类型的小型光电二极管有序排列，尽可能的减小射入光和射出光辐射的不均匀性--提高颜色识别的精准度。另一方面14个相同颜色的光电二极管采用并联方式接入，较为均匀呈现线性分布--消除颜色的位置误差。在转换器进行实时工作时，使用由两个可编程程序编辑好的动态滤波器。传感器的典型输出频率范围为2Hz至500KHz不等，可以手动调节。实际使用者还可以通过两个可编程引脚（小的子系统）选择完全、一半或者十分之一的输出比例因数甚至是断电模式。由于设定好的输出占比的因子不同，使得传感器对实际使用时存在的突发状况有良好的适应性。五、系统调试由于系统程序设计过程中，在所难免的会存在缺漏甚至是错误语句，所以在此次论文智能PLC设计达成前，理所当然的应该进设备硬件和软件的综合性测试，通过测试之后的结果来对程序进行进一步的优化，直到感觉符合实际应用情况为止，这样不仅能够大大缩短调试周期，还能在后期和一些需要接入系统的仪器进行预先准备。5.1相关硬件调试方法：1、调试电感传感器在一般差动式传感器的下方位置的输送物品的履带上，放置好测试专用的废置铁块，通过调整差动传感器上的聚焦螺母的刻度大小来寻找合适的传感高度，当某一位置的绿色电信号灯由微弱变明亮时，即为最佳铁制式物品监测点。2、调试电容传感器在电容传感器下方的传送履带上放置测试用的铝制金属物品，和上述的铁制金属物件一样，通过螺母，找寻最适合的距离，同时观察传感器上的指示小灯，是否发出明亮的绿色光束，记录此高度即为铝制金属物品的监测点。3、调试颜色传感器在颜色传感器通电时，下方的履带上特定放置一块测试专用的带有颜色的块状物体，通过系统显示的电位计的大小来观察感应器上显示的红、绿、蓝指示灯的变化情况。5.2软件调试待仪器通电时，运行上图三设计的梯形图程序，遵照接入系统设备的相关控制要求，在特定位置的信号输入端口输入脉冲电信号，同时细心观察输出信号指示灯的颜色变化情况，看看程序能否正常运行。如发现错误应及时调整，确保基于plc的整体智能系统能够按照正常状态运行。结论采用智能PLC进行分拣的论文设计，不仅可以实现对各类物品的自动分拣，而且加快了了分拣和仓储的效率，本论文设计的智能分拣系统可以通过与其它物流设备、或者电机设备的灵活对接，实现了合理的实用分配状况，同时也降低了本来应该用于人工输送的成本，也带动了社会劳动生产率的提高。同时可以根据实际情况，不仅可以选择普遍的差动式传感器，也可选择其它符合实际情况的传感器，该系统可接受许多不同的模式。更加方便对于物品的分类排序和筛选；总体上说更加灵活、便捷，在如今越来越追求效率的办事理念上来说，具有广泛的应用前景。致谢符号：:基于plc的自动分拣系统 江苏农林职业技术学院毕业论文（设计）参考文献[1]喜崇彬,自动分拣系统市场现状与发展趋势[J].物流技术与应用,2019,24(1):82-84.[2]黄启明,自动分拣系统及其应用前景分析[J].物流技术,2002,29(5);17-18[3]付伟,PLC在材料自动分拣系统中的应用[J].制造业自动化,2012,34(6):136-138．[4]王勇,陈客舟,刘利,等.基于PLC的物料分拣机械手控制系统设计[J].青岛理工大学学报,2019,40(1):108-112.[5]王强张明珠材料自动分拣系统中PLC应用研究[J].首都师范大学学报:自然科学版,2011.32(6):5-8．[6]浙江大学罗克韦尔自动化技术中心.可编程序控制器系统[M].杭州:浙江大学出版社,2005.[7]陈海龙.基于PLC的物料自动分拣系统设计[J].自动化与仪器仪表,2017(10):94-95.[8]李小卓.基于PLC的物料分拣控制系统设计[J].装备制造技术,2016(10):35-36.[9