基于PLC物料自動分揀系統(tǒng)的畢業(yè)設計

資源目錄里展示的全都有預覽可以查看的噢，下載就有,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：11970985 可咨詢交流】=喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：197216396 可咨詢交流】= 畢業(yè)論文 物料自動分揀系統(tǒng) 學生：指導教師：緒論自動分揀系統(tǒng)的概述 自動化的程度是工作發(fā)展程度的標志，自動分揀正是自動化中的一個必不可的部分，而PLC控制分揀裝置以其成本低，效率高的優(yōu)點，已經(jīng)成為主流，他可以根據(jù)設定的程序無人的，高效的工作，維護費用極少。由于全部采用機械自動化作業(yè)，因此，分揀處理能力較大，分揀分類數(shù)量也較多。節(jié)省了大量的人力勞動，減少了企業(yè)的額外支出，是企業(yè)節(jié)省成本最好的方法。物料分揀系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 縱觀國內(nèi)外物料分揀系統(tǒng)的應用情況可以發(fā)現(xiàn)，國外的物流配送中心或工業(yè)中傾向于采用自動化程度很高的分揀系統(tǒng)，而且應用也較為廣泛。而在我國，由于物流業(yè)起步晚，物料分揀系統(tǒng)中人工作業(yè)的比例也較高。盡管自動分揀系統(tǒng)有非常多的優(yōu)點，但因其要求使用者必須具備一定的技術經(jīng)濟條件，在發(fā)達國家某些行業(yè)不用自動分揀系統(tǒng)的情況也很普遍。其主要原因有兩點:一是一次性投資巨大，先期投入回收慢。系統(tǒng)的設備復雜，投資和運營成本相當高，需要可靠的貨源作保證，也許只有大型生產(chǎn)企業(yè)或?qū)I(yè)物流公司才有能力投資。小企業(yè)則無能為力。二是系統(tǒng)對商品外包裝要求高。為使大部分商品都能用機械進行自動分揀，需要采取諸如推行標準化包裝、根據(jù)分揀商品統(tǒng)一的包裝特性定制分揀機等二次措施。但要讓所有商品的供應商都執(zhí)行國家的包裝標準是很困難的，定制分揀機又會使硬件成本上升，且越是特別的通用性就越差。研究的目的及意義 分揀系統(tǒng)中物料傳感器以及氣缸應自動化設備更新時的需要，可以大量代替單調(diào)往復或高精度需求的工作，在先進制造領域中扮演著極其重要的角色。它可以搬運貨物、分揀物品、代替人的繁重勞動。可以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在高溫、腐蝕及有毒氣體等環(huán)境下操作以保護人身安全，可以廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工業(yè)和原子能等部門。第一章 材料分揀裝置結構及總體設計分揀裝置的結構示意圖采用臺式結構，內(nèi)置電源，有步進電機、汽缸、電磁閥、旋轉編碼器、氣動減壓器、濾清器、氣壓指示等部件，可與各類氣源相連接。選用顏色識別傳感器及對不同材料敏感的電容式和電感式傳感器，分別固定在網(wǎng)板上，且允許重新安裝傳感器排列位置或選擇網(wǎng)板不同區(qū)域安裝。系統(tǒng)上電后，可編程序控制器首先控制啟動輸送帶，下料傳感器SN檢測料槽有無物料，若無料，輸送帶運轉一個周期后自動停止等待下料；當料槽有料時，下料傳感器輸出信號給 PLC，PLC 控制輸送帶繼續(xù)運轉，同時控制氣動閥5進行下料，每次下料時間間隔可以進行調(diào)整。物料傳感器 SA為電感傳感器，當檢測出物料為鐵質(zhì)物料時，反饋信號送 PLC，由 PLC 控制氣動閥 1 動作選出該物料；物料傳感器SB為電容傳感器，當檢測出物料為鋁質(zhì)物料時，反饋信號送 PLC,PLC控制氣動閥 2 動作選出該物料；物料傳感器 SC 為顏色傳感器，當檢測出物料的顏色為待檢測顏色時，PLC 控制氣動閥 3 動作選出該物料。物料傳感器SD為備用傳感器。當系統(tǒng)設定為分揀某種顏色的金屬或非金屬物料時，由程序記憶各傳感器的狀態(tài)，完成分揀任務。系統(tǒng)的技術指標 輸入電壓：AC200240V（帶保護地三芯插座）消耗功率：250W 環(huán)境溫度范圍：-540 氣源：大于0.2MPa小于0.85Mpa系統(tǒng)的功能要求 （1）分揀出金屬和非金屬 （2）分揀某一顏色塊 （3）分揀出金屬中某一顏色塊 （4）分揀出非金屬中某一顏色塊 （5）分揀出金屬中某一顏色塊和非金屬中某一顏色塊 系統(tǒng)的控制要求 系統(tǒng)利用各種傳感器對待測材料進行檢測并分類。當待測物體經(jīng)下料裝置送入傳送帶后，依次接受各種傳感器檢測。如果被某種傳感器測中，通過相應的氣動裝置將其推入料箱；否則，繼續(xù)前行。其控制要求有如下9 個方面：（1）系統(tǒng)送電后，光電編碼器便可發(fā)生所需的脈沖（2）電機運行，帶動傳輸帶傳送物體向前運行（3）有物料時，下料汽缸動作，將物料送出（4）當電感傳感器檢測到鐵物料時，推汽缸1 動作（5）當電容傳感器檢測到鋁物料時，推汽缸2 動作（6）當顏色傳感器檢測到材料為某一顏色時，推汽缸3 動作 （7）其他物料被送到SD 位置時，推汽缸4 動作（8）汽缸運行應有動作限位保護（9）下料槽內(nèi)無下料時，延時后自動停機第二章 控制系統(tǒng)的硬件設計 PLC控制系統(tǒng)的硬件設計，主要是根據(jù)被控制對象對PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設備，選擇合適的PLC類型，并分配I/O點。系統(tǒng)系統(tǒng)的硬件的硬件結構結構框圖框圖根據(jù)控制要求，輸入應該有2個開關信號，6 個傳感器信號，包括電感傳感器、電容傳感器、顏色傳感器、備用傳感器，以及檢測下料的傳感器和計數(shù)傳感器。相應地，有 5 個汽缸運動位置信號，每個汽缸有動作限位和回位限位，共計10 個信號。輸出包括控制電動機運行的接觸器，以及5 個控制汽缸動作的電磁閥。共需I/O 點24 個，其中18 個輸入，6 個輸出。根據(jù)上面所確定的I/O 點數(shù)，且該材料分揀裝置的控制為開關量控制。因此，選擇一般的小型機即可滿足控制要求。本系統(tǒng)選用西門子公司的S7-200系列CPU226 型PLC。它有24個輸入點，16個輸出點，滿足本系統(tǒng)的要求。檢測元件與執(zhí)行裝置的選擇步進電機的選擇 步進電機作為執(zhí)行機構用于帶動傳輸帶輸送物料前行，與旋轉編碼器連接在一起。可以通過控制脈沖個數(shù)，來控制角位移量，從而達到準確定位的目的。同時，可以通過控制脈沖頻率來控制材料分揀裝置的可編程控制系統(tǒng)控制電機轉動的速度，達到調(diào)速的目的。步進電機選用的型號為42BYGH101。旋轉編碼器的選擇 旋轉編碼器是集光機電技術于一體的速度位移傳感器。它轉化為位移量，可對傳輸帶上的物料進行位置控制。傳送至相應的傳感器時，發(fā)出信號到PLC，以進行分揀，也可用來控制步進電機的轉速。本系統(tǒng)選用E6A2CW5C 旋轉編碼器電感式傳感器的選擇 電感式傳感器是利用電磁感應把被測的物理量如位移，壓力，流量，振動等轉換成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化，再由電路轉換為電壓或電流的變化量輸出，實現(xiàn)非電量到電量的轉換。本系統(tǒng)選用M18X1X40 電感傳感器電容式傳感器 本裝置中電容傳感器是用于檢測非金屬物料。顏色傳感器 選用TAOS公司生產(chǎn)的，型號為TCS230顏色傳感器。此傳感器為RGB(紅綠藍)顏色傳感器，可檢測目標物體對三基色的反射比率，從而鑒別物體顏色。光電編碼器 光電編碼器可以定義為：一種通過光電轉換，將輸至軸上的機械、幾何位移量轉換成脈沖或數(shù)字量的傳感器，它主要用于速度或位置（角度）的檢測。典型的光電編碼器由碼盤（Disk）、檢測光柵（Mask）、光電轉換電路（包括光源、光敏器件、信號轉換電路）、機械部件等組成。第三章 控制系統(tǒng)的軟件設計控制系統(tǒng)流程圖設計該系統(tǒng)可選擇連續(xù)或單次運行工作狀態(tài)。若為連續(xù)運行狀態(tài)，則系統(tǒng)軟件設計流程圖中的汽缸4 動作后，程序再轉到開始;若為單次運行，則汽缸4 動作后停機。如果需要，該系統(tǒng)可在分揀的同時對分揀的材料進行數(shù)量的統(tǒng)計，這只需在各汽缸動作的同時累計即可。應用高速計數(shù)器編制程序，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的定位控制功能。用高速計數(shù)器計數(shù)步進電機轉過的圈數(shù)，來確定物料到達傳感器的距離，實現(xiàn)定位功能。定位時，電機停轉，計數(shù)器清零，傳感器開始工作，對物料進行分揀處理。在汽缸13 動作后，電機重新運行，高速計數(shù)器也重新計數(shù)。如果相應的傳感器沒有檢測到物體，則電機重新運行，高速計數(shù)器也重新計數(shù)，繼續(xù)運行到下一位置。如果只對材料的某一特性進行分揀，比如只分揀金屬和非金屬，則只需對傳感器的安放或程序進行修改即可。控制系統(tǒng)流程圖 最后通過將寫好的程序輸入到PLC中，調(diào)試運行，即可實現(xiàn)以PLC 為主控制器,結合氣動裝置、傳感技術、位置控制等技術,現(xiàn)場控制產(chǎn)品的自動分揀。系統(tǒng)具有自動化程度高、運行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點,可根據(jù)不同對象,稍加修改本系統(tǒng)即可實現(xiàn)要求。結論 物料分揀采用可編程控制器PLC 進行控制，能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動強度大大降低，可顯著提高勞動生產(chǎn)率。而且，分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設備無縫連接，實現(xiàn)對物料實物流、物料信息流的分配和管理。其設計采用標準化、模塊化的組裝，具有系統(tǒng)布局靈活，維護、檢修方便等特點，受場地原因影響不大。同時，只要根據(jù)不同的分揀對象，對本系統(tǒng)稍加修改即可實現(xiàn)求。本系統(tǒng)采用的可編程控制器，只要結合不同的傳感器，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的傳感器，就可對不同的物料進行分揀，具有廣泛的應用前景。致謝 本論文是在老師的悉心指導下完成的，論文從選題到寫作及最后的成稿，老師都給予了精心的指導和極大的幫助。借著畢業(yè)論文的這個機會，好好地總結一下了我在學校所學的各門課程，將它們分化理解，合理分類，融會貫通。也不愧四年來老師含辛茹苦的授課和課下的諄諄教導，以及同學間的團結互助。這次畢業(yè)設計，老師給予我們許多幫助，同時也為我們指明了方向。通過這次畢業(yè)設計，我們把以前所學都綜合起來，感覺自己的水平提高很多。我們了解到了做一個系統(tǒng)的基本常識，為我們以后從事技術工作打下良好的基礎。最后，再次向所有幫助過我，激勵過我，關心過我的人，致以最誠摯的謝意和最美好的祝福！