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淺析物料自動(dòng)分揀系統(tǒng)編程思路
淺析物料自動(dòng)分揀系統(tǒng)編程思路作者/ 王光祥
摘 要：在自動(dòng)分揀系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)一定的分揀要求，以三菱PLC為控制核心，結(jié)合氣動(dòng)裝置、傳感器技術(shù)等技術(shù)，設(shè)計(jì)出生產(chǎn)線分揀控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物料、白色塑料、黑色塑料三種不同材質(zhì)、顏色的物料進(jìn)行自動(dòng)分揀。
關(guān)鍵詞：項(xiàng)目教學(xué)；PLC；分揀
物料自動(dòng)分揀系統(tǒng)具體工作過(guò)程如下所述：物料從落料口放上傳送帶后，傳送帶啟動(dòng)，以頻率45HZ將物料向右傳送。如果放上傳送帶的是金屬物料，則由1號(hào)推料氣缸推入1號(hào)滑槽；如果物料是白色塑料件，則由2號(hào)推料氣缸推入2號(hào)滑槽；如果物料是黑色塑料件，則由3號(hào)推料汽缸推入3號(hào)滑槽。在推料開(kāi)始時(shí)，傳送帶應(yīng)停止工作。任何一個(gè)滑槽內(nèi)的物料達(dá)到3個(gè)時(shí)，應(yīng)將物料取走進(jìn)行包裝，在這期間傳送和分揀過(guò)程停止。包裝過(guò)程中應(yīng)有一黃色指示燈閃爍以提供包裝指示，包裝完成后按下復(fù)位按鈕，包裝指示燈滅，可以重新開(kāi)始物料的傳送和分揀。
首先我們通過(guò)仔細(xì)分析物料自動(dòng)分揀系統(tǒng)的工作過(guò)程，可以首先確定實(shí)現(xiàn)控制的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、列出PLC輸入/輸出地址分配表，然后繪制控制原理圖，最后編寫(xiě)程序。其具體的設(shè)計(jì)思路如下所示：
一、確定實(shí)現(xiàn)控制的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)
1.確定輸入點(diǎn)數(shù)
通過(guò)我們分析，在這個(gè)項(xiàng)目中，輸入點(diǎn)具有的技術(shù)特點(diǎn)為：設(shè)備的運(yùn)行不需要任何的啟停按鈕來(lái)控制，設(shè)備的運(yùn)行啟動(dòng)信號(hào)是由物料檢測(cè)傳感器發(fā)出的。要保證動(dòng)作正常完成需要有物料檢測(cè)傳感器，檢測(cè)物料材質(zhì)的電感傳感器、光纖傳感器，檢測(cè)推料動(dòng)作完成與否的磁性開(kāi)關(guān)以及包裝完成后需按下的復(fù)位按鈕。以上這些是我們通過(guò)分析得出的輸入點(diǎn)數(shù)。
2.確定輸出點(diǎn)數(shù)
在這個(gè)項(xiàng)目中輸出點(diǎn)具有的技術(shù)特點(diǎn)為：控制對(duì)象為三個(gè)推料氣缸的伸縮動(dòng)作和皮帶輸送機(jī)的啟停動(dòng)作。推料氣缸都是由單向電控?fù)Q向閥來(lái)控制其動(dòng)作。皮帶輸送機(jī)的啟停由變頻器的STF端控制，速度由RL端控制，而電源指示不需要占用輸出點(diǎn)，所以我們可得出輸出點(diǎn)數(shù)。
二、列出PLC輸入/輸出地址分配表
根據(jù)上面所確定的輸入/輸出點(diǎn)，就可以列出PLC的輸入/輸出地址分配表。進(jìn)行PLC地址分配時(shí)應(yīng)盡量考慮其合理性，要方便記憶，并且要方便在功能擴(kuò)展時(shí)輸入/輸出點(diǎn)的增加。
三、繪制電氣控制原理圖
1.根據(jù)PLC的輸入/輸出地址分配表，參照以前所學(xué)習(xí)過(guò)的電氣控制原理圖的畫(huà)法，繪制PLC的電氣控制原理圖。
2.根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)對(duì)皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行要求，畫(huà)出變頻器的電氣控制原理圖。
四、編寫(xiě)程序
在這個(gè)項(xiàng)目里，通過(guò)分析我們可以得出這樣一種結(jié)論：對(duì)于任何一種物料來(lái)說(shuō)，動(dòng)作只有四步：傳動(dòng)帶正傳、傳送帶停止、推料氣缸伸出、推料氣缸縮回。唯一不同的是，不同材質(zhì)的物料由不同的推料氣缸推入不同的滑槽。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們可以很方便地利用SET（置位）和RST（復(fù)位）指令來(lái)編寫(xiě)控制程序：
1.控制一號(hào)推料氣缸活塞伸出推料的Y001在電感傳感器有信號(hào)（金屬物料）時(shí)得電，當(dāng)推出動(dòng)作完成時(shí)（X005）斷電。其他兩個(gè)推料氣缸的動(dòng)作可以仿照一號(hào)推料氣缸的控制方式來(lái)進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)。
2.需要使用三個(gè)計(jì)數(shù)器分別對(duì)三個(gè)滑槽內(nèi)的物料進(jìn)行計(jì)數(shù)。
3.根據(jù)控制要求，在物料推入滑槽的動(dòng)作完成后才能啟動(dòng)包裝過(guò)程。三個(gè)推料氣缸上用于檢測(cè)活塞伸出是否到位的磁性開(kāi)關(guān)發(fā)出的上升沿信號(hào)，正代表著一個(gè)推料過(guò)程的結(jié)束，所以，這三個(gè)上升沿信號(hào)可以用做三個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入信號(hào)。
4.計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào)不能直接由復(fù)位按鈕來(lái)提供，否則會(huì)造成一個(gè)滑槽內(nèi)的物料包裝完成后，三個(gè)物料計(jì)數(shù)器均被清零。
5.傳送帶運(yùn)行信號(hào)Y004和Y005由物料檢測(cè)傳感器控制得
電，當(dāng)電感傳感器或任一光纖傳感器發(fā)出信號(hào)時(shí)斷電，但在包裝期間傳送帶應(yīng)運(yùn)行。
6.黃色包裝指示燈由于需要閃爍，所以不能直接用SET（置位）和RST（復(fù)位）指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。閃爍信號(hào)在無(wú)頻率要求的情況下可以直接由PLC內(nèi)部特殊輔助繼電器中的脈沖繼電器提供。
五、程序調(diào)試
在完成了以上幾點(diǎn)之后，我們要對(duì)照項(xiàng)目描述中的設(shè)備動(dòng)作過(guò)程和技術(shù)要求，根據(jù)下列步驟或要求進(jìn)行控制程序調(diào)試，確保設(shè)備運(yùn)行達(dá)到項(xiàng)目要求。
1.將程序下載到PLC，把PLC的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到RUN。
2.在落料口放入不同材質(zhì)的物料，觀察各部分動(dòng)作是否符合控制要求。（一個(gè)物料推入滑槽后才能放入下一個(gè)物料）
3.分別觀察每個(gè)滑槽內(nèi)的物料達(dá)到3個(gè)時(shí)，是否落料口即使有物料，皮帶傳送機(jī)也不進(jìn)行傳送，包裝指示是否正常。
4.觀察復(fù)位按鈕按下后，傳送與分揀能否繼續(xù)，各滑槽內(nèi)物料計(jì)數(shù)是否正常。
5.一次調(diào)試結(jié)束后，還進(jìn)行第二次調(diào)試，檢查設(shè)備工作是否具有重復(fù)性。
6.如果發(fā)現(xiàn)任一部分不能按規(guī)定要求動(dòng)作，則及時(shí)加以調(diào)整或修改。
物料自動(dòng)分揀系統(tǒng)，是以三菱FX2N-48MR PLC為主控制器，配合氣動(dòng)裝置、傳感技術(shù)等，具有自動(dòng)化程度高，精度高，運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單、方便，容易控制等優(yōu)點(diǎn)。只要根據(jù)不同的情況、對(duì)象場(chǎng)地，對(duì)本系統(tǒng)稍加改動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)其控制要求。類(lèi)似設(shè)計(jì)可推廣到其他紡織、食品等工業(yè)物料自動(dòng)分揀控制系統(tǒng)中。
參考文獻(xiàn)：
盧舟燕，賈德峰。推出式物流分揀實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］。中國(guó)儲(chǔ)運(yùn)，2005（6）。
�。ㄗ髡邌挝� 江蘇省無(wú)錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電工程系）
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