基于PLC的自動(dòng)分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

李夢(mèng)瑤

（永城職業(yè)學(xué)院，河南 永城 476600）

現(xiàn)代物流業(yè)的關(guān)鍵詞就是自動(dòng)化。物流中最關(guān)鍵的步驟就是分揀，分揀即是根據(jù)不同的物料進(jìn)行分類并歸置，放到不同的物料桶中。可編程控制器（簡(jiǎn)稱PLC）是一種專門用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。本設(shè)計(jì)中的自動(dòng)分揀機(jī)利用PLC為控制系統(tǒng)，對(duì)3種不同物料進(jìn)行自動(dòng)分揀。

硬件系統(tǒng)主要由鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)、上料機(jī)構(gòu)、上料檢測(cè)機(jī)構(gòu)、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、物料傳送、分揀機(jī)構(gòu)等組成。

圖1是本設(shè)計(jì)中的自動(dòng)分揀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。其中PLC為控制器。系統(tǒng)的控制部分由PLC、觸摸屏構(gòu)成。系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)則是氣動(dòng)電磁閥氣缸構(gòu)成的氣壓驅(qū)動(dòng)裝置，來完成物料的抓取、傳送、分揀。進(jìn)而使真?zhèn)€分揀系統(tǒng)自動(dòng)連續(xù)工作，完成物料的自動(dòng)分揀工作。

圖1 自動(dòng)分揀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

1 工作原理

工作流程如下：①送料；通過送料電機(jī)的驅(qū)動(dòng)放料盤旋轉(zhuǎn)，物料由送料槽到提升位置，物料檢測(cè)光電傳感器開始檢測(cè)有無物料。②抓料；當(dāng)物料檢測(cè)光電傳感器檢測(cè)到有物料，PLC將接收到傳感器發(fā)出的指令，PLC驅(qū)動(dòng)電磁閥上料，機(jī)械手臂抓物。③放料；機(jī)械手臂完成將物料放到傳送帶上，傳送帶運(yùn)輸物料。④分料。物料有金屬和非金屬兩大類，非金屬物料（白色PVC和藍(lán)色PVC物料），傳感器依據(jù)物料的不同，分別由PLC控制相應(yīng)電磁閥使氣缸動(dòng)作，對(duì)物料進(jìn)行分揀。

2 硬件設(shè)備組成

PLC模塊三菱 FX2N-48MR 1臺(tái)；變頻器模塊三菱E540 1臺(tái)；觸摸屏三菱GT1155 1；電源模塊；按鈕模塊；送料機(jī)構(gòu)；氣動(dòng)機(jī)械手部件；物料傳送和分揀機(jī)構(gòu)；接線端子排接線端子和安全插座。

3 電氣電路的組成

電氣電路主要由①電源模塊②按鈕模塊、③可編程控制器（PLC）模塊④變頻器模塊⑤三相異步電動(dòng)機(jī)、接線端子排等組成。

電源模塊：三相電源、單相電源插座、開關(guān)電源DC 24V和DC 12V直流電源。

按鈕模塊：按鈕、指示燈（DC24V），急停按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、蜂鳴器等。

PLC模塊：采用三菱FX2N-48MR。

變頻器模塊：三菱E540-0.75 kW。

觸摸屏：三菱GT1155型號(hào)，可同時(shí)顯示256種不同的色彩，壽命較長(zhǎng)。人機(jī)界面可以展示CPU的內(nèi)部寄存器和繼電器狀態(tài)，并能編輯及控制。

4 工藝流程

初始狀態(tài)：“上升、下降、左移、右移、夾/松”指示燈為OFF，開關(guān)“上/下、左/右”為 ON，“夾/松、光/電”為 OFF，原點(diǎn)指示燈為ON。

運(yùn)行前，按下復(fù)位按鈕，使系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，選擇工作方式：自動(dòng)、手動(dòng)、連續(xù)。

5 系統(tǒng)調(diào)試

在調(diào)試前的準(zhǔn)備工作完成之后方可進(jìn)行試車和調(diào)整工作。通電時(shí)，先接通主電源。斷電時(shí)順序相反。通電后，注意觀察各種現(xiàn)象，隨時(shí)做好停車準(zhǔn)備，以防止意外事故發(fā)生。如有異常應(yīng)立即停車，待查明原因后再繼續(xù)進(jìn)行。未查明事故原因不得強(qiáng)行送電。