基于PLC的滑塊自動(dòng)分揀系統(tǒng)

金美華

（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，南京 210046）

0 引言

自動(dòng)分揀系統(tǒng)（Automated Sorting System）是當(dāng)今發(fā)達(dá)國家的物流配送中心或流通中心所必須的設(shè)施之一。滑塊式分揀系統(tǒng)是一種較新型的自動(dòng)分揀系統(tǒng)，是由鏈筒式輸送機(jī)和滑塊（在滾筒上左右滑動(dòng)分揀商品）等組成。傳送裝置是由特殊鏈輪與滾筒組成；每根管子上各有一只導(dǎo)向塊（shoe）能作橫向滑動(dòng)，導(dǎo)向滑塊靠在輸送機(jī)一側(cè)邊上，當(dāng)被分揀貨物到達(dá)指定道口時(shí)，控制器使導(dǎo)向滑塊順序地向道口方向滑動(dòng)，把貨物推入分揀道口。

隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，優(yōu)越性逐步顯現(xiàn)出來：可靠性高，抗干擾能力高；適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活；編程方便，易于使用；功能強(qiáng)大，擴(kuò)展能力強(qiáng)；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便；體積小，維護(hù)方便。本文采用S7-200PLC實(shí)現(xiàn)滑塊式自動(dòng)分揀控制。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

分揀系統(tǒng)是物流配送中心的核心部分，滑塊式自動(dòng)分揀系統(tǒng)主要由七個(gè)部分組成，包括供件系統(tǒng)、機(jī)架與軌道、傳動(dòng)系統(tǒng)、分揀道口、分揀系統(tǒng)和收容格口。分揀系統(tǒng)物流配送中心的核心部分，是實(shí)現(xiàn)分揀的執(zhí)行系統(tǒng)，它使具有各種不同負(fù)責(zé)信息的物品，在一定邏輯關(guān)系基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)物件的分配和組合；供件系統(tǒng)是保證等待分揀物品在各種物理參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)過程中，通過信號(hào)識(shí)別和處理，準(zhǔn)確送入分揀機(jī)中；機(jī)架與傳動(dòng)系統(tǒng)軌道是系統(tǒng)的輔助設(shè)備，是將要分揀的物品輸送到相應(yīng)分揀道口中；分揀道口是將物品脫離輸送裝置并進(jìn)入相應(yīng)集貨區(qū)域的通道；收容格口是收集未能得到分揀的物品，因?yàn)榉謷偸谴嬖谥欢ǖ恼`差。分揀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 控制系統(tǒng)的硬件配置

2.1 PLC輸入/輸出的確定

用PLC控制滑塊分揀輸送系統(tǒng)，外圍設(shè)備少，占地空間小，是實(shí)現(xiàn)集控的良好設(shè)備。采用西門子公司S7-200系列的CPU226-2DP，具有功能強(qiáng)、控制精度高、運(yùn)行速率快、控制性能好等特點(diǎn)，可以較好地實(shí)現(xiàn)集中控制和就地分散控制。

圖1 物流分揀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖

現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)有流利貨架出開關(guān)、滾筒線入/出開關(guān)、滾筒線開關(guān)、滾筒線出開關(guān)、弧形滾筒鏈入開關(guān)、皮帶線入、滾筒線條碼掃描器開關(guān)、分揀線分揀口1/2/3對(duì)射傳感器、無動(dòng)力分揀線1/2/3光電開關(guān)等20個(gè)；輸出信號(hào)有滾筒線、弧形滾筒鏈、皮帶線電機(jī)控制、分揀線電機(jī)控制、條碼掃描器控制、分揀線阻擋器Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ動(dòng)作、輸送線啟動(dòng)、停止指示燈、分揀線速度控制信號(hào)1/2、皮帶線條碼掃描器處阻擋器動(dòng)作、警燈、分揀線分揀口1//2/3動(dòng)力滾筒電機(jī)控制等16個(gè)。

圖2 電氣原理圖一

圖3 電氣原理圖二

2.2 PLC原理圖

PLC自動(dòng)分揀系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能有：輸送線啟動(dòng)，指示燈亮，從供件系統(tǒng)來物品，通過條碼掃描器得到信息，到達(dá)分揀光電開關(guān)檢測(cè)，進(jìn)入分揀口接受信號(hào)，分揀阻擋器動(dòng)作。原理圖如圖2、圖3所示。

2.3 系統(tǒng)程序流程圖設(shè)計(jì)

從自動(dòng)分揀系統(tǒng)的作業(yè)流程來看，分揀物需要先通過供件系統(tǒng)的輸送和匹配，然后進(jìn)入到輸送系統(tǒng)和分揀系統(tǒng)；在輸送系統(tǒng)的輸送下，到達(dá)對(duì)應(yīng)格口后，由分揀系統(tǒng)將其分揀出來，送入對(duì)應(yīng)分揀格口中，完成分揀作業(yè)。流程圖如圖4所示。

圖4 自動(dòng)分揀系統(tǒng)流程圖

圖5 自動(dòng)分揀系統(tǒng)控制信息流

2.4 系統(tǒng)作業(yè)控制信息流

根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)的組成，可建立自動(dòng)分揀系統(tǒng)的控制信息流圖，如圖5所示。物品到達(dá)自動(dòng)分揀系統(tǒng)后，商品信息輸入信息系統(tǒng)；如需排隊(duì)等待，控制系統(tǒng)自動(dòng)等待，否則將物品送入供建系統(tǒng)、分揀系統(tǒng)、目的格口，同時(shí)反饋給信息系統(tǒng)。

3 結(jié)論

總之，在基于基于PLC的滑塊自動(dòng)分揀系統(tǒng)中，分析控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確定控制系統(tǒng)的硬件選擇，定義PLC的I/O端子，說明電氣原理圖，流程圖等，經(jīng)運(yùn)行使用效果良好，用PLC控制，具有經(jīng)濟(jì)、可靠、方便的優(yōu)點(diǎn)。

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