物料分揀控制系統的分析與研究

吳洋

[摘 要]物料分揀控制系統是自動控制中的重要一環，能夠對所加工的工件進行有效的傳輸與分揀。隨著社會的不斷進步與發展，在企業生產中，利用成熟的自動化控制技術實現物料的傳送與分配，既提高了生產工作效率，又降低了勞動強度，為企業節省了大量的人力勞動與成本支出。物料分揀系統集自動化、信息化與智能化于一身，必將會在社會各行各業中得到廣泛的應用。

[關鍵詞]物料分揀;自動控制;自動化

物料分揀控制系統是將不同類型的物料分配到相對應的料倉。它是以PLC為控制核心，利用傳感器來識別物料，通過電動機拖動皮帶傳送物料，結合氣動裝置對物料進行分揀，從而實現物料的自動分揀控制。該系統具有較好的穩定性和易控性，其性價比高、實用性強，可以很好地適應各種工作環境。

一、物料分揀控制系統的發展概況

隨著市場競爭愈發激烈，各行各業都在創新，以提高生產效率。而對于物料分揀方面，過去一直采用人工分揀的方式，由于手動方式耗費了巨大的人力勞動，且生產效率低、生產成本高，還無法滿足現代化生產高速度、高精度的要求。因此代替人工分揀的自動分揀控制系統呼之欲出，物料分揀技術也正式邁入到自動化控制的嶄新時代。

在物料分揀控制系統中，自動化技術的應用為作業質量和效率提供了堅實的保障。另外，分揀系統與物料傳送的無縫對接，顯著提高了勞動生產率，降低了勞動強度和作業誤差。而且該系統的維修與維護也非常方便，針對不同的分揀對象布局也十分的靈活。因此，分揀能力更強大的自動物料分揀系統成了主流。

二、物料分揀控制系統的主要特點

1.可批量、連續的分揀貨物。物料分揀系統應用于流水線作業，可實現連續運行且不受人力、時間、氣候等因素的限制。同時該系統的時間利用效率高于人力，單位時間分揀數量多，提高了勞動效率。

2.極大程度地節約了人力資源。主線生產由自動化設備來完成，人力只出現在手動調試和系統故障時。

3.超低的分揀誤差率。整套系統物料類型的檢測來自光電傳感器和光纖傳感器，配合穩定的PLC程序再由氣缸完成物料的歸放，能極大地降低分揀時的誤差。

4.變頻器使傳輸過程靈活、多樣。由變頻器拖動皮帶運輸的電機，可以提供適當的傳送速度，以適應不同工作的要求。

三、物料分揀控制系統的結構組成

物料分揀控制系統主要由落料口、落料口傳感器、光電傳感器、光纖傳感器、三相異步電動機、推料氣缸以及料倉組成。

1.落料口：對物料位置進行定位。

2.落料口傳感器：對傳送帶上是否有物料進行檢測，并給PLC發出信號。

3.光電傳感器：用來檢測金屬物料。

4.光纖傳感器：用于檢測不同顏色的塑料物料。

5.三相異步電機：由變頻器控制，用來驅動傳送帶。

6.推料氣缸：由電控氣閥控制（雙向電控氣閥用來控制氣缸進氣和出氣，從而實現氣缸地伸出和縮回運動），將物料推入料倉。

7.料倉：存放物料。

四、物料分揀控制系統的工作過程

物料分揀控制系統主要是將加工好的成品物料按照金屬和非金屬材質進行分揀。其中，金屬物料和塑料物料是由光電傳感器和光纖傳感器來進行識別;而白色塑料和黑色塑料則由光纖傳感器的靈敏度來區分。根據不同顏色、性質分配到各料倉，從而達到物料分揀的實際效果。

其工作過程是：系統上電后，落料口傳感器檢測落料口有無物料。當落料口有物料時，落料口傳感器的指示燈變亮，同時向PLC發出有料信號。當PLC接收到有料信號后，輸出端發出指令信號給變頻器，由變頻器提供相應頻率使電機驅動傳送帶運轉。而在料倉上方，分別裝有三個傳感器用來檢測金屬物料、白色塑料物料和黑色塑料物料。當傳送帶上某一物料被相應的傳感器檢測到時，傳感器會將反饋信號傳送到PLC中，再由PLC發出驅動指令控制相對應的電控氣閥來使氣缸運動，以將該物料推入到相對應的料倉之中，完成本次物料分揀。

以上控制特點及要求，采用西門子S7-200小型PLC即可滿足要求。其強大的指令功能，方便操作，易于使用、維護。若想要物料分揀的工作過程和方式更加智能、多樣化，則只需改變PLC控制程序即可。

隨著科學技術的發展以及PLC的廣泛應用，物料分揀方面的研究得到了不斷創新，該系統是以PLC為控制核心，結合氣動技術、傳感技術、變頻技術以及位置控制技術，來使整套系統更加靈活易控，為現代化生產提供了強有力的支持與保證。

參考文獻：

[1]廖長初.PLC編程及應用（第3版）[M].北京：機械工業出版社，2008.

[2]柴瑞娟.西門子PLC編程技術及工程應用[M].北京：機械工業出版社，2007.

[作者單位]

遼寧冶金職業技術學院

（編輯：溫子超）