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自動(dòng)化分揀站論文
導(dǎo)語：當(dāng)代，論文常用來指進(jìn)行各個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究和描述學(xué)術(shù)研究成果的文章，簡(jiǎn)稱之為論文。下面由小編為大家整理的自動(dòng)化分揀站論文，希望可以幫助到大家！
摘要：基于PLC技術(shù)的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核系統(tǒng)， 可以培養(yǎng)和提高學(xué)生專業(yè)綜合能力，是一種重要的實(shí)訓(xùn)設(shè)備。自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)整體包括自動(dòng)供料、檢測(cè)傳輸、檢測(cè)加工、自動(dòng)裝配、自動(dòng)分揀等工序， 很好的將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合。本文闡述了該系統(tǒng)中自動(dòng)分揀站的設(shè)計(jì)過程， 包括系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、PLC控制設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵詞：PLC，自動(dòng)分揀，實(shí)訓(xùn)
1、引言
現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備的最大特點(diǎn)是它的綜合性和系統(tǒng)性，在這里，機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到生產(chǎn)設(shè)備中；而系統(tǒng)性指的是，生產(chǎn)線的傳感檢測(cè)、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)等機(jī)構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機(jī)地融合在一起�？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）以其高抗干擾能力、高可靠性、高性能價(jià)格比且編程簡(jiǎn)單而廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備中，擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)線的大腦——微處理單元的角色。因此，培養(yǎng)掌握機(jī)電一體化技術(shù)，掌握PLC技術(shù)及PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的技術(shù)人材是當(dāng)務(wù)之急。
而一套基于PLC技術(shù)的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備可以模擬一個(gè)與實(shí)際生產(chǎn)情況十分接近的控制過程，使學(xué)習(xí)者得到一個(gè)非常接近于實(shí)際的教學(xué)設(shè)備環(huán)境，從而縮短了理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用之間的距離。自動(dòng)分揀站需完成對(duì)上一單元送來的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀。使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。當(dāng)輸送站送來工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測(cè)到時(shí)，即啟動(dòng)變頻器，工件開始送入分揀區(qū)進(jìn)行分揀。
2、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
自動(dòng)分揀站是自動(dòng)化生產(chǎn)線的最末單元，主要結(jié)構(gòu)組成為：傳送和分揀機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，變頻器模塊，電磁閥組，接線端口，PLC模塊，按鈕/指示燈模塊及底板等。
2.1 傳送和分揀機(jī)構(gòu)
傳送和分揀機(jī)構(gòu)主要由傳送帶、出料滑槽、推料（分揀）氣缸、漫射式光電傳感器、光纖傳感器、磁感應(yīng)接近式傳感器組成。傳送已經(jīng)加工、裝配好的工件，在光纖傳感器檢測(cè)到并進(jìn)行分揀。傳送帶是把機(jī)械手輸送過來加工好的工件進(jìn)行傳輸，輸送至分揀區(qū)。導(dǎo)向器是用糾偏機(jī)械手輸送過來的工件。兩條物料槽分別用于存放加工好的黑色、白色工件或金屬工件。
傳送和分揀的工作原理：當(dāng)輸送站送來工件放到傳送帶上并為入料口漫射式光電傳感器檢測(cè)到時(shí)，將信號(hào)傳輸給PLC，通過PLC的程序啟動(dòng)變頻器，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)傳送帶工作，把工件帶進(jìn)分揀區(qū)，如果進(jìn)入分揀區(qū)工件為白色，則檢測(cè)白色物料的光纖傳感器動(dòng)作，作為1號(hào)槽推料氣缸啟動(dòng)信號(hào)，將白色料推到1號(hào)槽里，如果進(jìn)入分揀區(qū)工件為黑色，檢測(cè)黑色的光纖傳感器作為2號(hào)槽推料氣缸啟動(dòng)信號(hào)，將黑色料推到2號(hào)槽里。自動(dòng)生產(chǎn)線的加工結(jié)束。
2.2 傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的三相減速電機(jī)，用于拖動(dòng)傳送帶從而輸送物料。它主要由電機(jī)支架、電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器等組成。三相電機(jī)是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要部分，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢由變頻器來控制，其作用是帶傳送帶從而輸送物料。電機(jī)支架用于固定電動(dòng)機(jī)。聯(lián)軸器由于把電動(dòng)機(jī)的軸和輸送帶主動(dòng)輪的軸聯(lián)接起來，從而組成一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.3 電磁閥組和氣動(dòng)控制回路
分揀站的電磁閥組使用了三個(gè)由二位五通的帶手控開關(guān)的單電控電磁閥，它們安裝在匯流板上。這三個(gè)閥分別對(duì)金屬、白料和黑料推動(dòng)氣缸的氣路進(jìn)行控制，以改變各自的動(dòng)作狀態(tài)。分揀一氣缸、分揀二氣缸和分揀三氣缸。分別在各分揀氣缸的前極限工作位置安裝磁感應(yīng)接近開關(guān)。每個(gè)分揀氣缸的電磁閥都分別對(duì)應(yīng)一個(gè)電磁控制端。
自動(dòng)分揀站設(shè)備機(jī)械裝配和傳感器安裝效果圖，如圖1所示。
2.4 PLC控制
設(shè)備的工作目標(biāo)是完成對(duì)白色芯金屬工件、白色芯塑料工件和黑色芯的金屬或塑料工件進(jìn)行分揀。為了在分揀時(shí)準(zhǔn)確推出工件，要求使用旋轉(zhuǎn)編碼器作定位檢測(cè)。并且工件材料和芯體顏色屬性應(yīng)在推料氣缸前的適應(yīng)位置被檢測(cè)出來。
圖1自動(dòng)分揀站效果圖
設(shè)備上電和氣源接通后，若工作單元的三個(gè)氣缸均處于縮回位置，則 “正常工作”指示燈HL1常亮，表示設(shè)備準(zhǔn)備好。否則，該指示燈以1Hz 頻率閃爍。
若設(shè)備準(zhǔn)備好，按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng)，“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2常亮。當(dāng)傳送帶入料口人工放下已裝配的工件時(shí)，變頻器即啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)以頻率固定為30Hz 的速度，把工件帶往分揀區(qū)。
如果工件為白色芯金屬件，則該工件對(duì)到達(dá)1號(hào)滑槽中間，傳送帶停止，工件對(duì)被推到1號(hào)槽中；如果工件為白色芯塑料，則該工件對(duì)到達(dá)2號(hào)滑槽中間，傳送帶停止，工件對(duì)被推到2號(hào)槽中；如果工件為黑色芯，則該工件對(duì)到達(dá)3號(hào)滑槽中間，傳送帶停止，工件對(duì)被推到3號(hào)槽中。工件被推出滑槽后，該工作單元的一個(gè)工作周期結(jié)束。僅當(dāng)工件被推出滑槽后，才能再次向傳送帶下料。
如果在運(yùn)行期間按下停止按鈕，該工作單元在本工作周期結(jié)束后停止運(yùn)行。
分揀站PLC選用S7-224 XP AC/DC/RLY主單元，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)繼電器輸出。選用S7-224 XP主單元的原因是，當(dāng)變頻器的頻率設(shè)定值由HMI指定時(shí)，該頻率設(shè)定值是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，需要由PLC通過D/A變換方式向變頻器輸入模擬量的頻率指令，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度連續(xù)調(diào)整。S7-224 XP主單元集成有2路模擬量輸入，1路模擬量輸出，有兩個(gè)RS-485通信口。可滿足D/A變換的編程要求。
3、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
PLC 梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法有經(jīng)驗(yàn)法和順序控制法兩種。順序控制設(shè)計(jì)法的基本思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的步， 用編程元件（ 例如存儲(chǔ)器位M） 來代表， 在任何一步內(nèi)各輸出量的狀態(tài)不變。 使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件， 它可以是外部的輸入信號(hào)， 如按鈕、 限位開關(guān)的通斷等。也可以是 PLC 內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)， 如定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)信號(hào)。 使用順序控制設(shè)計(jì)方法時(shí)，首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝流程， 畫出順序功能圖， 再根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖來完成程序設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
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