PLC的简单分拣控制系统的设计
目录
引言 1
一、简单分拣装置的工作流程及基本结构 2
（一）工作流程 2
（二） 详细结构 2
二、简单分拣装置的安装 3
三、简单分拣装置硬件介绍 4
（一）旋转编码器 5
（二）变频器 5
（三）传感器 7
四、基本的简单分拣程序要求及程序介绍 8
（一）程序要求及I/O图 8
（二）程序介绍 9
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
引言
分拣就是把很多货物按品种从不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业。按分拣的方法不同，可分为人工分拣和自动分拣。传统的分拣系统，由于当时水平不够高，技术不过关。分拣的种类和方法比较少而且分拣精度低，再加上PLC技术等各方面都不够完善。所以实际生产效果都不是很好，需要花费大量的人力物力。所以很多东西需要人工操作，这样的话不但增加了人员的成本，而且不能够保障分拣的速度和精度。如今经过多年的经历。技术在不断改进，自动化越来越普遍。目前自动分拣已逐渐成为主流。自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的货物送到别处的的搬送装置。由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大，分拣分类数量也较多。PLC控制分拣装置涵盖了PLC技术、气动技术、传感器技术等内容，此课题介绍了分拣系统中所运用到的器件及功能，此系统可靠性高，易于使用，通用性强，安装简单，调试方便，等优点。特别是GX Works2编程软件，其强大的功能、广泛的运用使它满足了很多用户的需求，所有我用GX Works2编程软件完成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
此课题的编写。
一、简单分拣装置的工作流程及基本结构
简单分拣装置可用于物流的搬运，自动生产线的搬运等，此装置能大大提高分拣的速度与精度，很大程度降低分拣的错误率。
（一）工作流程
简单分拣装置就是分拣输送来的装配完成后的工件，然后从槽里分拣出不同材质，颜色的工件。当输送来的工件输送到传送带上，同时进料口处内置的光纤传感器监测装配好的工件时，接着变频器开始运作，最后将工件输送到分拣区域进行分拣工作。
（二）详细结构
详细结构如图1-1所示。
1.传送和分拣机构
传送带，出料槽，气缸，光电感应传感器，属性检测和磁性开关组成了传送和分拣机构。这套机构主要目的就是把生产好的工件运送至分拣区，然后通过传感器的检测，使工件分类，最后按要求对工件进行分拣，把不同规格的工件放进3个不同物料槽内。
在进料口放置了一块定位U型板，为了准确地固定工件在传送带上的位置。传送过程程序中高数计数器给旋转编码器的脉冲数决定了工件移动的距离。
2.传送带驱动机构
三相异步电机驱动，驱动机构，固定支架，电机，联轴器等组成了传送带驱动机构，轴通过联轴器与传送带主动轴连接在一起。两轴的连接直接影响是否能够使传送带平稳运行，所以安装电机时必须注意，一定使两轴平行，否则传送带会跑偏。传送驱动机构的主要部分是三项异步电动机。变频器控制电机转速的快慢，用于驱动传送带输送物料。联轴器将电机的轴和皮带主动轮的轴连接起来。从而组成一个简单的传送机构。
图1-1分拣装置的结构
3. 电磁阀组和气动控制回路
简单分拣装置一共使用了3个二位五通单电控电磁阀。它们安装在底板上，这3个电磁阀对3个推料气缸的气路进行分别控制，用来改变各自的工作状态。分拣装置的气动控制工作原理如图1-2所示。
图1-2分拣装置的气动控制
二、简单分拣装置的安装
分拣装置机械装配可按四个阶段进行：
1.完成组装传送机构，装配传送带装置及其支座，最后将其安装到底板上，如图2-1所示。
图2-1机械装配第一阶段
2.完成装配驱动电动机组件，进一步安装联轴器，将驱动电机组件与传送机构相连接并将其固定在底板上如图2-2所示。
图2-2机械装配第二阶段
3.完成推料支架，推料气缸，传感器支架，出料槽及支撑板等装配如图2-3所示。
图2-3机械装配第三阶段
4.完成各传感器。电磁阀组件。装置侧接线端口等部件的装配。
传送带安装的注意事项：
a． 首先应固定好皮带托板与传送带的位置，以免皮带安装完成后出现板表面不光滑，造成推料被卡住，传送不了的那种情况。
b． 不能装错主动轴和从动轴的位置。不能调换了主动轴和从动轴的安装板的位置。
c． 调整皮带的张紧度适中。
d． 要使主动轴和从动轴平行稳定。
三、简单分拣装置硬件介绍
（一）旋转编码器
旋转编码器主要用来监测速度，它运用了光电转换技术，将工件移动的距离转换为脉冲或数字信号。根据产生脉冲方式的不同，可以大致分为增量式，绝对式，复合式旋转编码器。
这边涉及到增量式旋转编码器，增量式旋转编码器用于输出“电脉冲”表征位置和角度信息。每一圈内的脉冲数代表了分辨率。位置的确定则是依靠累加相对某一参考位置的输出脉冲数。当一开始上电的时候，则需要找一个参照物来确定位置。
增量式旋转编码器的主要结构为光栅盘和光电检测装置，自动线经常能用到它。光栅盘在侧板上分割几个相等长方形缝隙。当电动机旋转时，光栅盘与电动机以相同的速度同时旋转，然后测出脉冲信号。电动机的转速通过旋转编码器每秒输出脉冲的个数计算出。其原理示意图如图3-1所示。
图3-1编码器原理图
为了提供旋转方向的信息，增量式编码器通常利用光电转换原理输出3组方波脉冲A，B和Z相。A，B两组脉冲相位差90度。当A相脉冲超前B相时为正转方向。而当B相脉冲超前A相时则为反转方向。Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位 ，如图3-2所示。
图3-2编码器脉冲图
（二）变频器
1. 变频器的接线图及控制电路图
三菱FR-E740变频器是一种小型，高性能变频器。主电路的通用接线如图3-3所示。
图3-3变频器接线图
图中有关说明：
a.端子P1和P/+之间用来连接直流电抗器。
b.P/+与PR之间连接制动电阻器，P/+与N/-之间连接制动单元（选件）。
图4-1程序1
使用初始脉冲M8002来使重置程序中使用的所有触点M0-M1222，以及在分拣过程中所有的输出，比如电机和推料气缸。用于记录分拣要求的次数计数的计数元件也是通过初始脉冲来复位，同时复位高速计数器C251(图4-1程序1)。
图4-2程序2
在运行开始时应当给高速计数器一个初始运行脉冲使C251赋值为D101即C251上给定的数值由D101来表达在下面的程序进行比较(图4-2程序2)。
图4-3程序3
按下按钮盒上的开始按钮后则开始检测在工件进料口是否有工件的存在(图4-3程序3)。
引言 1
一、简单分拣装置的工作流程及基本结构 2
（一）工作流程 2
（二） 详细结构 2
二、简单分拣装置的安装 3
三、简单分拣装置硬件介绍 4
（一）旋转编码器 5
（二）变频器 5
（三）传感器 7
四、基本的简单分拣程序要求及程序介绍 8
（一）程序要求及I/O图 8
（二）程序介绍 9
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
引言
分拣就是把很多货物按品种从不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业。按分拣的方法不同，可分为人工分拣和自动分拣。传统的分拣系统，由于当时水平不够高，技术不过关。分拣的种类和方法比较少而且分拣精度低，再加上PLC技术等各方面都不够完善。所以实际生产效果都不是很好，需要花费大量的人力物力。所以很多东西需要人工操作，这样的话不但增加了人员的成本，而且不能够保障分拣的速度和精度。如今经过多年的经历。技术在不断改进，自动化越来越普遍。目前自动分拣已逐渐成为主流。自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的货物送到别处的的搬送装置。由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大，分拣分类数量也较多。PLC控制分拣装置涵盖了PLC技术、气动技术、传感器技术等内容，此课题介绍了分拣系统中所运用到的器件及功能，此系统可靠性高，易于使用，通用性强，安装简单，调试方便，等优点。特别是GX Works2编程软件，其强大的功能、广泛的运用使它满足了很多用户的需求，所有我用GX Works2编程软件完成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
此课题的编写。
一、简单分拣装置的工作流程及基本结构
简单分拣装置可用于物流的搬运，自动生产线的搬运等，此装置能大大提高分拣的速度与精度，很大程度降低分拣的错误率。
（一）工作流程
简单分拣装置就是分拣输送来的装配完成后的工件，然后从槽里分拣出不同材质，颜色的工件。当输送来的工件输送到传送带上，同时进料口处内置的光纤传感器监测装配好的工件时，接着变频器开始运作，最后将工件输送到分拣区域进行分拣工作。
（二）详细结构
详细结构如图1-1所示。
1.传送和分拣机构
传送带，出料槽，气缸，光电感应传感器，属性检测和磁性开关组成了传送和分拣机构。这套机构主要目的就是把生产好的工件运送至分拣区，然后通过传感器的检测，使工件分类，最后按要求对工件进行分拣，把不同规格的工件放进3个不同物料槽内。
在进料口放置了一块定位U型板，为了准确地固定工件在传送带上的位置。传送过程程序中高数计数器给旋转编码器的脉冲数决定了工件移动的距离。
2.传送带驱动机构
三相异步电机驱动，驱动机构，固定支架，电机，联轴器等组成了传送带驱动机构，轴通过联轴器与传送带主动轴连接在一起。两轴的连接直接影响是否能够使传送带平稳运行，所以安装电机时必须注意，一定使两轴平行，否则传送带会跑偏。传送驱动机构的主要部分是三项异步电动机。变频器控制电机转速的快慢，用于驱动传送带输送物料。联轴器将电机的轴和皮带主动轮的轴连接起来。从而组成一个简单的传送机构。
图1-1分拣装置的结构
3. 电磁阀组和气动控制回路
简单分拣装置一共使用了3个二位五通单电控电磁阀。它们安装在底板上，这3个电磁阀对3个推料气缸的气路进行分别控制，用来改变各自的工作状态。分拣装置的气动控制工作原理如图1-2所示。
图1-2分拣装置的气动控制
二、简单分拣装置的安装
分拣装置机械装配可按四个阶段进行：
1.完成组装传送机构，装配传送带装置及其支座，最后将其安装到底板上，如图2-1所示。
图2-1机械装配第一阶段
2.完成装配驱动电动机组件，进一步安装联轴器，将驱动电机组件与传送机构相连接并将其固定在底板上如图2-2所示。
图2-2机械装配第二阶段
3.完成推料支架，推料气缸，传感器支架，出料槽及支撑板等装配如图2-3所示。
图2-3机械装配第三阶段
4.完成各传感器。电磁阀组件。装置侧接线端口等部件的装配。
传送带安装的注意事项：
a． 首先应固定好皮带托板与传送带的位置，以免皮带安装完成后出现板表面不光滑，造成推料被卡住，传送不了的那种情况。
b． 不能装错主动轴和从动轴的位置。不能调换了主动轴和从动轴的安装板的位置。
c． 调整皮带的张紧度适中。
d． 要使主动轴和从动轴平行稳定。
三、简单分拣装置硬件介绍
（一）旋转编码器
旋转编码器主要用来监测速度，它运用了光电转换技术，将工件移动的距离转换为脉冲或数字信号。根据产生脉冲方式的不同，可以大致分为增量式，绝对式，复合式旋转编码器。
这边涉及到增量式旋转编码器，增量式旋转编码器用于输出“电脉冲”表征位置和角度信息。每一圈内的脉冲数代表了分辨率。位置的确定则是依靠累加相对某一参考位置的输出脉冲数。当一开始上电的时候，则需要找一个参照物来确定位置。
增量式旋转编码器的主要结构为光栅盘和光电检测装置，自动线经常能用到它。光栅盘在侧板上分割几个相等长方形缝隙。当电动机旋转时，光栅盘与电动机以相同的速度同时旋转，然后测出脉冲信号。电动机的转速通过旋转编码器每秒输出脉冲的个数计算出。其原理示意图如图3-1所示。
图3-1编码器原理图
为了提供旋转方向的信息，增量式编码器通常利用光电转换原理输出3组方波脉冲A，B和Z相。A，B两组脉冲相位差90度。当A相脉冲超前B相时为正转方向。而当B相脉冲超前A相时则为反转方向。Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位 ，如图3-2所示。
图3-2编码器脉冲图
（二）变频器
1. 变频器的接线图及控制电路图
三菱FR-E740变频器是一种小型，高性能变频器。主电路的通用接线如图3-3所示。
图3-3变频器接线图
图中有关说明：
a.端子P1和P/+之间用来连接直流电抗器。
b.P/+与PR之间连接制动电阻器，P/+与N/-之间连接制动单元（选件）。
图4-1程序1
使用初始脉冲M8002来使重置程序中使用的所有触点M0-M1222，以及在分拣过程中所有的输出，比如电机和推料气缸。用于记录分拣要求的次数计数的计数元件也是通过初始脉冲来复位，同时复位高速计数器C251(图4-1程序1)。
图4-2程序2
在运行开始时应当给高速计数器一个初始运行脉冲使C251赋值为D101即C251上给定的数值由D101来表达在下面的程序进行比较(图4-2程序2)。
图4-3程序3
按下按钮盒上的开始按钮后则开始检测在工件进料口是否有工件的存在(图4-3程序3)。
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