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浅析物料自动分拣系统编程思路
浅析物料自动分拣系统编程思路作者/ 王光祥
摘 要：在自动分拣系统原理的基础上，根据一定的分拣要求，以三菱PLC为控制核心，结合气动装置、传感器技术等技术，设计出生产线分拣控制系统，可以实现对金属物料、白色塑料、黑色塑料三种不同材质、颜色的物料进行自动分拣。
关键词：项目教学；PLC；分拣
物料自动分拣系统具体工作过程如下所述：物料从落料口放上传送带后，传送带启动，以频率45HZ将物料向右传送。如果放上传送带的是金属物料，则由1号推料气缸推入1号滑槽；如果物料是白色塑料件，则由2号推料气缸推入2号滑槽；如果物料是黑色塑料件，则由3号推料汽缸推入3号滑槽。在推料开始时，传送带应停止工作。任何一个滑槽内的物料达到3个时，应将物料取走进行包装，在这期间传送和分拣过程停止。包装过程中应有一黄色指示灯闪烁以提供包装指示，包装完成后按下复位按钮，包装指示灯灭，可以重新开始物料的传送和分拣。
首先我们通过仔细分析物料自动分拣系统的工作过程，可以首先确定实现控制的输入/输出点数、列出PLC输入/输出地址分配表，然后绘制控制原理图，最后编写程序。其具体的设计思路如下所示：
一、确定实现控制的输入/输出点数
1.确定输入点数
通过我们分析，在这个项目中，输入点具有的技术特点为：设备的运行不需要任何的启停按钮来控制，设备的运行启动信号是由物料检测传感器发出的。要保证动作正常完成需要有物料检测传感器，检测物料材质的电感传感器、光纤传感器，检测推料动作完成与否的磁性开关以及包装完成后需按下的复位按钮。以上这些是我们通过分析得出的输入点数。
2.确定输出点数
在这个项目中输出点具有的技术特点为：控制对象为三个推料气缸的伸缩动作和皮带输送机的启停动作。推料气缸都是由单向电控换向阀来控制其动作。皮带输送机的启停由变频器的STF端控制，速度由RL端控制，而电源指示不需要占用输出点，所以我们可得出输出点数。
二、列出PLC输入/输出地址分配表
根据上面所确定的输入/输出点，就可以列出PLC的输入/输出地址分配表。进行PLC地址分配时应尽量考虑其合理性，要方便记忆，并且要方便在功能扩展时输入/输出点的增加。
三、绘制电气控制原理图
1.根据PLC的输入/输出地址分配表，参照以前所学习过的电气控制原理图的画法，绘制PLC的电气控制原理图。
2.根据项目任务对皮带输送机的运行要求，画出变频器的电气控制原理图。
四、编写程序
在这个项目里，通过分析我们可以得出这样一种结论：对于任何一种物料来说，动作只有四步：传动带正传、传送带停止、推料气缸伸出、推料气缸缩回。唯一不同的是，不同材质的物料由不同的推料气缸推入不同的滑槽。在这个项目中，我们可以很方便地利用SET（置位）和RST（复位）指令来编写控制程序：
1.控制一号推料气缸活塞伸出推料的Y001在电感传感器有信号（金属物料）时得电，当推出动作完成时（X005）断电。其他两个推料气缸的动作可以仿照一号推料气缸的控制方式来进行控制程序设计。
2.需要使用三个计数器分别对三个滑槽内的物料进行计数。
3.根据控制要求，在物料推入滑槽的动作完成后才能启动包装过程。三个推料气缸上用于检测活塞伸出是否到位的磁性开关发出的上升沿信号，正代表着一个推料过程的结束，所以，这三个上升沿信号可以用做三个计数器的计数输入信号。
4.计数器的复位信号不能直接由复位按钮来提供，否则会造成一个滑槽内的物料包装完成后，三个物料计数器均被清零。
5.传送带运行信号Y004和Y005由物料检测传感器控制得
电，当电感传感器或任一光纤传感器发出信号时断电，但在包装期间传送带应运行。
6.黄色包装指示灯由于需要闪烁，所以不能直接用SET（置位）和RST（复位）指令来实现。闪烁信号在无频率要求的情况下可以直接由PLC内部特殊辅助继电器中的脉冲继电器提供。
五、程序调试
在完成了以上几点之后，我们要对照项目描述中的设备动作过程和技术要求，根据下列步骤或要求进行控制程序调试，确保设备运行达到项目要求。
1.将程序下载到PLC，把PLC的状态转换到RUN。
2.在落料口放入不同材质的物料，观察各部分动作是否符合控制要求。（一个物料推入滑槽后才能放入下一个物料）
3.分别观察每个滑槽内的物料达到3个时，是否落料口即使有物料，皮带传送机也不进行传送，包装指示是否正常。
4.观察复位按钮按下后，传送与分拣能否继续，各滑槽内物料计数是否正常。
5.一次调试结束后，还进行第二次调试，检查设备工作是否具有重复性。
6.如果发现任一部分不能按规定要求动作，则及时加以调整或修改。
物料自动分拣系统，是以三菱FX2N-48MR PLC为主控制器，配合气动装置、传感技术等，具有自动化程度高，精度高，运行稳定，操作简单、方便，容易控制等优点。只要根据不同的情况、对象场地，对本系统稍加改动即可实现其控制要求。类似设计可推广到其他纺织、食品等工业物料自动分拣控制系统中。
参考文献：
卢舟燕，贾德峰。推出式物流分拣实验装置系统设计［J］。中国储运，2005（6）。
（作者单位 江苏省无锡交通高等职业技术学校机电工程系）
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