【毕业设计】分拣装置的PLC系统设计 ㊣ 精品文档 值得下载

从控制速度上看，电器控制系统依靠机械触点的动作以实现控制，工作频率低，机械触点还会出现抖动问题。

从定时和计数控制上看，继电器控制系统采用时间继电器的延时动作进行时间控制，时间继电器的延时时间易受环境和温度变化的影响，定时精度不高。

从可靠性和维护上看，由于继电器控制系统使用了大量的机械触点，其存在机械磨损，电弧烧伤等，寿命短，系统的接线多，所以可靠性和维护性较差。

由此分析得继电器控制系统不合适自动分拣的控制。

单片机控制单片机具有集成度高功能强可靠性高体积小功率低使用方便价格低廉等特点，在各个领域得到了广泛的应用与发展。

但它的程序修改难度较大，可靠性比要差，也要设计专门的接口电路和抗干扰措施。

其需要设计和制作宿州学院届本科生毕业论文设计方案的选择第页共页输入输出接口电路放大电路和印刷电路板，还需要用编程语言写控制程序，所以设计制作工作量大，周期长，而且它的抗扰能力很弱，对环境的适应性差。

在使用时要求较好的工作环境，维护技术也较高，系统设计较复杂，调试技术难度大，需要有系统的计算机知识，对于般人来说能力不够。

可编程逻辑控制器控制从控制方式上来看，采用了计算机技术，其控制逻辑是以程序的方式放在存储器中，要改变控制逻辑只需要改变程序，因而很容易改变或增强系统功能。

系统连线少体积小功耗小，而且所谓软继电器实质上是存储器单元的状态，所以软继电器的触点数量是无限的，系统的灵活性和可扩展性好。

进入世纪年代，采用微处理器的工业控制计算机出现了，它与共同推动着传统工业技术的改造。

经过较长时间的实践，人们又发现，它与般公寓控制计算机相比，还有这较强的优势，其原因是专为工业环境下的应用而设计，在中采用了如下的硬件和软件措施光电耦合隔离和滤波器，有效地防止了干扰信号的进入。

内部采用电磁屏蔽，防止辐射干扰。

采用优良的开关电源，防止电源线引入干扰。

具有良好的自诊断功能可对等内部的电路进行检测，旦出错，立即报警。

随着构成的元器件性能的提高，的可靠性也在相应的提高。

般的平均无故障时间可达几万小时以上。

经过大量实践人们发现系统在使用中发生的故障大多是由于外部的开关传感器执行机构引起的，而不是本身发生的。

抛开成本问题，控制系统也是很适合自动分拣控制系统的。

综合比较，本设计选用控制方案。

宿州学院届本科生毕业论文控制系统的硬件设计第页共页第三章控制系统的硬件设计设计分为两大类硬件部分和软件部分，硬件部分包括气动部分和检测元件软件为程序部分。

气动装置气动自动化控制技术是利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质，配合气动控制系统的主要气动元件，与机械液压电气电子等部分或全部综合构成的控制回路，使气动元件按生产工艺要求的工作状况，自动按设定的顺序或条件动作的种自动化技术。

用气动自动化控制技术实现生产过程自动化，是工业自动化的种重要手段，是种低成本自动化技术。

气动控制系统电气控制的气动系统在自动化应用中是相当广泛的。

电气控制的特点是响应快，动作准确。

在气动自动化系统中，电气控制主要是控制电磁阀的换向。

电气控制也由继电器回路控制发展成今天的可编程序控制器控制。

气动控制由于的参与，才使庞大复杂多变的系统控制起来简单明了，使程序的编制修改变得容易。

早期由于电磁阀线圈的功率即输出功率的原因，还要在阀与之间采用些中间环节。

如今随着气动技术的发展，电磁阀的线圈功率越来越小，而的输出功率在增大，所以阀与之间省却了许多中间环节，使控制系统变得简单。

如今，随着工业的发展，自动化程度越来越高，气动应用领域越来越广，加上检测技术的发展，气动控制乃至自动化控制越来越离不开。

气压传动的优缺点优点用空气作为传动介质，来源方便，取之不尽，用之不竭，只要有压缩机即可比较简单地得到压缩空气。

用后直接排入大气而不污染环境，且不需回气管路，故气动系统管路比较简单。

宿州学院届本科生毕业论文控制系统的硬件设计第页共页与液压传动相比，气压传动反应快，动作迅速，般只需就可以建立起需要的压力和速度。

在定的超载运行下也能保证系统安全工作，并且不易发生过热现象。

因此，它特别适用于实现系统的自动控制。

空气的粘度较小，在管道中流动是的沿程压力损失小，所以节能高效。

它有利于集中供气和远距离输送。

空气的性质受温度的影响小，高温下不会发生燃烧和爆炸，使用安全，所以对工作环境的适应性好，特别是在易燃易爆高尘土强磁辐射及振动等恶劣环境中，比液压电气及电子控制都优越。

由于工作压力较低，降低了气动元件对材质和精度的要求，使气动元件结构简单成本低寿命长。

由于气体的可压缩性，便于实现系统的过载保护。

介质清洁，管道不易堵塞，不存在介质变质及介质的补充和更换问题。

元件使用方便，维护简单。

与其他传动形式相比，气压传动的缺点如下由于空气的可压缩性大，所以气动系统的动作稳定性差，负载变化是对工作速度的影响较大，给位置控制和速度控制精度带来很大的影响。

由于工作压力低，且结构尺寸不过大，所以气压系分拣装置结构示意图分拣系统的工作原理本设计是基于区分材料的材质不同而设计的材料分拣系统，主要是实现对铁质铝质不同颜色的材料的自动分拣。

具体控制过程为系统送电后，按下启动开关，系统进入启动状态。

电机运行，带动传输带传送物体向前运行。

有材料时，下料传感器动作，传送带运行，将材料送出。

当电感传感器检测到铁材料块时，气缸动作，将材料推下。

当电容传感器检测到铝块材料时，气缸动作，将材料推下。

当颜色传感器检测到非金属材料黄块时，气缸动作，将材料推下。

其他颜色非金属材料被传送到位置，气缸动作，将材料推下。

下料槽内无下料时，传送带运行个行程自动停机。

宿州学院届本科生毕业论文控制系统的硬件设计第页共页确定的容量的容量包括点数和用户存储容量两个方面。

确定系统的实际输入点数系统有光电码盘光电传感器电感传感器电容传感器颜色传感器备用传感器还有五个推气缸回限位和动作限位，共有十六个输入点。

确定系统实际输出点数系统有五个气动控制元件和电机，共六个输出点。

确定应选择的点数平均的点的价格还比较高因此应该合理选用的点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的点最少，但必须留有定的裕量。

通常点数是根据被控制对象的输入输出信号的实际需要，再加上的裕量来确定。

控制器采用西门子系列的的。

它接受电感传感器电容传感器颜色传感器单向感应电动机，气缸位置传感器的信号，根据要求分别控制输送带电机和各电磁阀动作。

内置电源可以将交流电转换成的直流电供给各个传感器与气阀以及转接板上的各个指示灯，同时也向单向感应电动机提供稳定的电压。

根据材料分拣系统的工作过程可知，系统的控制有输入信号个，均为开关量。

输出信号有个，其中个控制电动机，剩下的控制电磁阀，也都是开关量。

由于的输入接口只有个，所以要扩展编址。

本机的点具有固定的地址，可以把扩展的模块接至主机右侧来增加点数，扩展模块链中的位置决定。

输入输出模块的地址不会冲突，模拟量控制模块不会影响数字量控制模块。

对于本装置只需要扩展输入点数，所以只用扩展模块。

模块输入点有，无输出点。

宿州学院届本科生毕业论文控制系统的硬件设计第页共页图主机和扩展模块的连接示意图硬件电路的设计自动分拣系统是由控制装置分类装置输送装置及分拣道口组成。

控制装置的作用是识别接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置按材料性质颜色的不同对材料进行自动分类。

这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过把不同的材料信号，输入到分拣控制系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定种材料该进入哪个分拣道口。

西门子分拣系统接口备注输入部分推气缸动作限位推气缸动作限位推气缸动作限位推气缸动作限位推气缸动作限位电感传感器电容传感器颜色传感器传感器备用传感器推气缸回位限位推气缸回位限位推气缸回位限位推气缸回位限位推气缸回位限位下料传感器判断有无下料计数传感器输出部分推气缸电磁阀推气缸电磁阀推气缸电磁阀推气缸电磁阀推气缸电磁阀传送带电动机表地址分配主机模块宿州学院届本科生毕业论文控制系统的硬件设计第页共页根据地址功能表得出下图的外部接线图图硬件接线图宿州学院届本科生毕业论文控制程序设计第页共页第四章控制程序设计分拣单元的主要工作过程是分拣控制。

应在上电后，首先进行初始状态的检查，确认系统准备就绪后，按下启动按钮，进入运行状态，才开始分拣过程的控制。

初始状态检查的程序流程，与前面所述的供料加工等单元是类似的。

但前面所述的几个特定位置数据，须在上电第个扫描周期写到相应数据存储器中。

系统进入运行状态后，随时检查是否有停止按钮按下。

若停止指令已经发出，则系统完成个工作周期回到初始步时，复位运行状态和初始化使系统停止。

图控制系统流程图开始下料气缸是否回到原位下料气缸内是否有料光电码盘发脉冲电机运行皮带开始转动加计数器到预留值下料气缸动作检测到物体检测到物体检测到物体推气缸工作连续动作连续动作推气缸动作推气缸动作推气缸动作宿州学院届本科生毕业论文系统调试第页共页第五章系统调试硬件调试在通电状态下，在颜色传感器的下方的传送带上，放置有颜色的料块，调节传感器上的电位器，观察窗口中的红黄指示灯，当两灯同时发光时，该灵敏点为料块颜色检出点。

在电感传感器下方的传送带上，放置铁质物块，调整传感器上的两螺母，使传感器上下移动，恰好使传感器上端的指示灯发光，该高度即传感器对铁质材料的检出点。

在电容传感器下方的传送带上，放置铝料物块，调整传感器上两螺母，使传感器上下移动，恰好使传感器上端的指示灯发光，该高度即传感器对铝质材料的检出点。

气压表标值定在。

软件调试将所编写的梯形图程序进行编译，通过上下位机的连接电缆把程序下载到中。

编好的程序难免有这样那样的缺陷或失误。

为了及时发现和消除程序中的，减少系统现场调试的工作量，确保系统在各种正常和异常情况时都能作出正确的响应，需要进行离线测试，既不将的输出接到设备上。

按照控制要求在指定输入端输入信号，观察输出指示灯的状态，若输出不符合要求，则查找原因，并排除之。

出现的问题在调试中，程序不能循环运行。

解决方法当下料槽无下料时，传送带运行个行程自动停机后，让与开时串联的定时器复位，则可循环的运行。

光电码盘是用来检测物块的个数，相当于技术传感器，没用上。

解决方法在此用了个递增计数器，预置值为，该传感器检测到物块宿州学院届本科生毕业论文系统调试第页共页递加，则最后的数为在该传送带上检测物块的个数。

且当传送带停止运行时，计数器复位。

通过对本例的设计使我们认识到在工业生产中的重要作用。

本装置使我们学习到了如何对系统进行设计，以及在元件选择方面的许多知识。

在对系统进行设计时，必须首先了解该装置的功能和任务，在搞清楚这点以后才能对整个系统的设计方案有个初步的认识，然后根据系统的需要来进行元件的选取和系统的模块化细分。

近年来随着电子技术和计算机技术应用领域不断扩大，技术已经成为电子技术领域中的个新的亮点，使技术成为门综合应用技术，也是电子技术发展也革新的个潮流。

随着我们对控制系统的认识的不断加深，相信在以后的工作和生产中我们会更加深入透彻