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淺析物料自動分揀系統編程思路
淺析物料自動分揀系統編程思路作者/ 王光祥
摘 要：在自動分揀系統原理的基礎上，根據一定的分揀要求，以三菱PLC為控制核心，結合氣動裝置、傳感器技術等技術，設計出生產線分揀控制系統，可以實現對金屬物料、白色塑料、黑色塑料三種不同材質、顏色的物料進行自動分揀。
關鍵詞：項目教學；PLC；分揀
物料自動分揀系統具體工作過程如下所述：物料從落料口放上傳送帶后，傳送帶啟動，以頻率45HZ將物料向右傳送。如果放上傳送帶的是金屬物料，則由1號推料氣缸推入1號滑槽；如果物料是白色塑料件，則由2號推料氣缸推入2號滑槽；如果物料是黑色塑料件，則由3號推料汽缸推入3號滑槽。在推料開始時，傳送帶應停止工作。任何一個滑槽內的物料達到3個時，應將物料取走進行包裝，在這期間傳送和分揀過程停止。包裝過程中應有一黃色指示燈閃爍以提供包裝指示，包裝完成后按下復位按鈕，包裝指示燈滅，可以重新開始物料的傳送和分揀。
首先我們通過仔細分析物料自動分揀系統的工作過程，可以首先確定實現控制的輸入/輸出點數、列出PLC輸入/輸出地址分配表，然后繪制控制原理圖，最后編寫程序。其具體的設計思路如下所示：
一、確定實現控制的輸入/輸出點數
1.確定輸入點數
通過我們分析，在這個項目中，輸入點具有的技術特點為：設備的運行不需要任何的啟停按鈕來控制，設備的運行啟動信號是由物料檢測傳感器發出的。要保證動作正常完成需要有物料檢測傳感器，檢測物料材質的電感傳感器、光纖傳感器，檢測推料動作完成與否的磁性開關以及包裝完成后需按下的復位按鈕。以上這些是我們通過分析得出的輸入點數。
2.確定輸出點數
在這個項目中輸出點具有的技術特點為：控制對象為三個推料氣缸的伸縮動作和皮帶輸送機的啟停動作。推料氣缸都是由單向電控換向閥來控制其動作。皮帶輸送機的啟停由變頻器的STF端控制，速度由RL端控制，而電源指示不需要占用輸出點，所以我們可得出輸出點數。
二、列出PLC輸入/輸出地址分配表
根據上面所確定的輸入/輸出點，就可以列出PLC的輸入/輸出地址分配表。進行PLC地址分配時應盡量考慮其合理性，要方便記憶，并且要方便在功能擴展時輸入/輸出點的增加。
三、繪制電氣控制原理圖
1.根據PLC的輸入/輸出地址分配表，參照以前所學習過的電氣控制原理圖的畫法，繪制PLC的電氣控制原理圖。
2.根據項目任務對皮帶輸送機的運行要求，畫出變頻器的電氣控制原理圖。
四、編寫程序
在這個項目里，通過分析我們可以得出這樣一種結論：對于任何一種物料來說，動作只有四步：傳動帶正傳、傳送帶停止、推料氣缸伸出、推料氣缸縮回。唯一不同的是，不同材質的物料由不同的推料氣缸推入不同的滑槽。在這個項目中，我們可以很方便地利用SET（置位）和RST（復位）指令來編寫控制程序：
1.控制一號推料氣缸活塞伸出推料的Y001在電感傳感器有信號（金屬物料）時得電，當推出動作完成時（X005）斷電。其他兩個推料氣缸的動作可以仿照一號推料氣缸的控制方式來進行控制程序設計。
2.需要使用三個計數器分別對三個滑槽內的物料進行計數。
3.根據控制要求，在物料推入滑槽的動作完成后才能啟動包裝過程。三個推料氣缸上用于檢測活塞伸出是否到位的磁性開關發出的上升沿信號，正代表著一個推料過程的結束，所以，這三個上升沿信號可以用做三個計數器的計數輸入信號。
4.計數器的復位信號不能直接由復位按鈕來提供，否則會造成一個滑槽內的物料包裝完成后，三個物料計數器均被清零。
5.傳送帶運行信號Y004和Y005由物料檢測傳感器控制得
電，當電感傳感器或任一光纖傳感器發出信號時斷電，但在包裝期間傳送帶應運行。
6.黃色包裝指示燈由于需要閃爍，所以不能直接用SET（置位）和RST（復位）指令來實現。閃爍信號在無頻率要求的情況下可以直接由PLC內部特殊輔助繼電器中的脈沖繼電器提供。
五、程序調試
在完成了以上幾點之后，我們要對照項目描述中的設備動作過程和技術要求，根據下列步驟或要求進行控制程序調試，確保設備運行達到項目要求。
1.將程序下載到PLC，把PLC的狀態轉換到RUN。
2.在落料口放入不同材質的物料，觀察各部分動作是否符合控制要求。（一個物料推入滑槽后才能放入下一個物料）
3.分別觀察每個滑槽內的物料達到3個時，是否落料口即使有物料，皮帶傳送機也不進行傳送，包裝指示是否正常。
4.觀察復位按鈕按下后，傳送與分揀能否繼續，各滑槽內物料計數是否正常。
5.一次調試結束后，還進行第二次調試，檢查設備工作是否具有重復性。
6.如果發現任一部分不能按規定要求動作，則及時加以調整或修改。
物料自動分揀系統，是以三菱FX2N-48MR PLC為主控制器，配合氣動裝置、傳感技術等，具有自動化程度高，精度高，運行穩定，操作簡單、方便，容易控制等優點。只要根據不同的情況、對象場地，對本系統稍加改動即可實現其控制要求。類似設計可推廣到其他紡織、食品等工業物料自動分揀控制系統中。
參考文獻：
盧舟燕，賈德峰。推出式物流分揀實驗裝置系統設計［J］。中國儲運，2005（6）。
（作者單位 江蘇省無錫交通高等職業技術學校機電工程系）
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