1、 摘摘 要要 本课题主要运用气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等） 、传感 器应用技术、 PLC 控制技术以及变频器技术等专业核心课程展开自动线分拣单元 控制系统设计。 分拣单元是自动生产线的最后一单元， 是整条生产线中不可缺少的自动生产 设备，它靠气动传动，依靠气缸等执行元件推动物料，在控制系统中起着举足轻 重的作用， 而控制运行的 PLC 系统要求也越来越高， 要求达到系统运行的 “稳” 、 “准” 、 “快”的运行目的。该系统主要由 PLC、逻辑控制电路组成，其中包括交 流电机、变频器、传感器和笔形气缸组成为一体的自动控制系统。 本机控制单元采用三菱公司的 PLC 对机器进行全过
2、程控制，其控制系统结 构简单，运行效率高，易于理解与掌握。 关键词：PLC 交流电机 变频器 编码器 传感器 目目 录录 摘 要. 第一章 绪论1 第二章 可编程控制器的概述3 2.1 PLC 的基本概念.3 2.1.1 PLC 的特点.3 2.1.2 PLC 的发展阶段.5 2.2 PLC 的分类与应用及前景.6 2.2.1 PLC 的分类.6 2.2.2 可编程控制器 PLC 的应用与前景.7 2.3 可编程控制器的几种编程语言.9 2.3.1 梯形图编程语言.9 2.3.2 功能块图编程语言10 2.4 传感器的概述10 2.4.1 磁性传感器的工作原理11 2.4.2 电感式接近开关的
3、工作原理11 2.4.3 光电式接近开关的工作原理12 2.4.4 光纤传感器的工作原理13 2.4.5 金属传感器的工作原理14 2.4.6 电磁换向阀的工作原理14 2.5 气动装置的概述15 2.5.1 气泵的认识与选择15 2.5.2 空气压缩机16 2.5.3 储气罐17 2.5.4 压力控制阀17 2.5.5 辅助元件17 2.5.6 气动执行元件18 第三章 材料分拣装置硬件系统.20 3.1 基本功能及控制要求20 3.2 系统的结构设计20 3.3 材料分拣装置的组成及各部的功能21 第四章 PLC 硬件设计.24 4.1 PLC 选型24 4.2 I/O 地址分配24 4.
4、3 I/O 连接图25 第五章 PLC 软件设计.26 5.1 程序流程图26 5.2 梯形图及说明27 5.3 PLC 指令29 第六章 控制系统的调试.30 6.1 硬件调试30 6.2 软件调试30 6.3 整体调试30 结论.32 致谢.33 参考文献.34 附录一.35 附录二.36 重庆工业职业技术学院毕业论文 1 第一章第一章 绪论绪论 随着科学技术的发展,工业自动化程度的不断提高,市场竞争的激烈， 传统的 人工分拣生产效率低， 成本高， 企业竞争力差， 已经无法满足现代化生产的需要。 因此，企业都迫切需要改进生产技术，提高生产效率，节约成本，增强竞争力， 而可编程控制器的出现则
5、克服了这些困难， 它是以微处理器为基础的通用工业控 制装置，是自动化控制系统的关键设备。自动分拣系统具有以下主要特点： 1、能连续、大批量地分拣货物。由于大生产中采用的流水线自动作业方式， 自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等的限制，可以连续运行，同时自动分 拣系统单位时间分拣件数多。因此自动分拣系统可以连续运行 100 个小时以上， 每小时可分拣 7000 件包装商品，如用人工则每小时只能分拣 150 件左右，同时 分拣人员也不能在这种劳动强度下连续工作 8 小时。 2、分拣误差率极低。自动分拣系统的分拣误差率大小主要取决于所输入分 拣信息的准确性大小，这又取决于分拣信息的输入机制，如果采
6、用人工键盘或语 音识别方式输入，则误差率在 3%以上，如采用条形码扫描输入，除非条形码的 印刷本身有差错，否则不会出错。因此，目前自动分拣系统主要采用条形码技术 来识别货物。 3、分拣作业基本是无人化。国外建立自动分拣系统的目的之一就是为了减 少人员的使用，减轻员工的劳动强度，提高人员的使用效率，因此自动分拣系统 能最大限度地减少人员的使用，基本做到无人化。分拣作业本身并不需要使用人 员，人员的使用仅局限于以下工作： （1）送货车辆抵达自动分拣线的进货端时，由人工接货。 （2）由人工控制分拣系统的运行。 （3）分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车。 （4）自动分拣系统的经营、管理与维护。 物料分拣采用可编程控制器 PLC 进行控制，能连续地分拣货物，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的与其它 物流设备无缝连接，实现对物料实物流，物料信息流的分配与管理，其设计采用 标准化，模块化的组装，具有系统布局灵活，维护，检修方便等特点。 材料分拣装置使用了 PLC 技术，传感器技术，位置控制技术，电气传动和气 动技术，
