基于PLC控制的全自動(dòng)物料分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 PAGE19 / NUMPAGES21目 錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc3263469971 引言1HYPERLINK l _Toc3263469982 可編程序控制器2HYPERLINK l _Toc3263469992.1 PLC的發(fā)展歷史2HYPERLINK l _Toc3263470002.2 PLC的定義和特點(diǎn)2HYPERLINK l _Toc3263470012.3 PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理3HYPERLINK l _Toc3263470023 物料分揀系統(tǒng)的工作過(guò)程和設(shè)備選擇4HYPERLINK l _Toc3263470033.1 物料分揀

2、系統(tǒng)的工作過(guò)程4HYPERLINK l _Toc3263470043.2物料分揀系統(tǒng)的設(shè)備選擇4HYPERLINK l _Toc3263470054 物料分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖10HYPERLINK l _Toc3263470064.1 PLC外部端子接線圖10HYPERLINK l _Toc3263470074.2 變頻器端子接線圖11HYPERLINK l _Toc3263470084.3 步進(jìn)梯形圖12HYPERLINK l _Toc3263470094.4 PLC梯形圖13HYPERLINK l _Toc3263470105 物料分揀系統(tǒng)的組態(tài)技術(shù)15HYPERLINK l _Toc3263

3、470115.1 組態(tài)技術(shù)概述15HYPERLINK l _Toc3263470125.2組態(tài)技術(shù)功能和優(yōu)點(diǎn)15HYPERLINK l _Toc326347013結(jié)論17HYPERLINK l _Toc326347014致18HYPERLINK l _Toc326347015參考文獻(xiàn)19引言自動(dòng)分揀系統(tǒng)是指能夠識(shí)別物品屬性并對(duì)物品進(jìn)行分類(lèi)傳輸?shù)淖詣?dòng)系統(tǒng)。自動(dòng)分揀系統(tǒng)由傳輸供件同步導(dǎo)入裝置、識(shí)別與控制系統(tǒng)、機(jī)械分揀機(jī)構(gòu)與信息處理系統(tǒng)等組成。自動(dòng)分揀系統(tǒng)是二戰(zhàn)后在美國(guó)、日本以與歐洲的大型物流中心廣泛采用的一種分揀系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥行業(yè)、生產(chǎn)制造業(yè)等行業(yè)。國(guó)外的自動(dòng)化程度很高，而在我國(guó)，由于物流業(yè)

4、起步晚，始于1980年代，自動(dòng)化程度不高，大部分處于人工作業(yè)近期的市場(chǎng)興起和技術(shù)發(fā)展始于1990年代。一開(kāi)始使用于機(jī)場(chǎng)行處理和郵政處理，然后逐漸普與到其他行業(yè)。近二十年來(lái)，特別是物流行業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，商品趨于短小輕薄。分揀作業(yè)已成為工作的重要環(huán)節(jié)。我國(guó)目前自動(dòng)化程度不高，處于人工分揀階段。自動(dòng)分揀的優(yōu)點(diǎn)是能連續(xù)、大批量的分揀貨物，分揀誤差率低，分揀作業(yè)基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人化。雖然國(guó)自動(dòng)分揀系統(tǒng)使用還很少，但有關(guān)部門(mén)和企業(yè)正在做出努力。自動(dòng)分揀機(jī)是一個(gè)很成熟的產(chǎn)品，已成為當(dāng)代物流技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。2 可編程序控制器2.1 PLC的發(fā)展歷史在可編程序控制器誕生之前，是以繼電器、接觸器為主體的控制系統(tǒng)廣

5、泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。1968年，為適應(yīng)生產(chǎn)需要，美國(guó)通用汽車(chē)公司提出一種新型工業(yè)控制器。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出世界上第一臺(tái)可編程邏輯控制器，目的是取代繼電器，這打開(kāi)了新的控制技術(shù)發(fā)展的大門(mén)。緊接著美國(guó)MODICON公司也開(kāi)發(fā)出同門(mén)的控制器。1971年，日本從美國(guó)引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，也研制出日本第一臺(tái)可編程序控制器。1973年，西歐一些國(guó)家也相繼開(kāi)發(fā)出他們的可編程序控制器。我國(guó)則在1977年成功研制出以1個(gè)微處理器MC14500為核心的可編程序控制器，并用于工業(yè)生產(chǎn)。PLC大約經(jīng)歷四個(gè)階段：(1)初級(jí)階段：第一代PLC取代繼電器，主要功能是邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)功能。CPU由中小規(guī)模數(shù)字集成電

6、路構(gòu)成。第一代只采用了梯形圖語(yǔ)言作為編程方式，盡管有些枯燥，但卻形成了工廠的編程標(biāo)準(zhǔn)。(2)擴(kuò)展階段：從20世紀(jì)70年代到70年代末期，PLC的擴(kuò)展功能包括數(shù)據(jù)的傳送、數(shù)據(jù)的比較和運(yùn)算、模擬量的運(yùn)算等功能。(3)通訊階段：20世紀(jì)70年代末期到80年代中期，PLC的產(chǎn)品與計(jì)算機(jī)相連，但是各個(gè)廠家聯(lián)系不密切，獨(dú)自經(jīng)營(yíng)，所以PLC迅速擴(kuò)散到其他行業(yè)。(4)開(kāi)放階段：20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始， PLC在開(kāi)放功能上取得較大發(fā)展。主要在通信系統(tǒng)的開(kāi)放，使各廠商的產(chǎn)品可以通信。此外，PLC開(kāi)始采用標(biāo)準(zhǔn)化軟件系統(tǒng)，增加高級(jí)語(yǔ)言編程，并完成了編程語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化工作。這一階段的產(chǎn)品主要有西門(mén)子公司的S7系列，AB

7、公司的PLC-5,SLC500、德維森的V80和PPC11，加拿大ONLINE CONTROL公司與合控電氣公司所開(kāi)發(fā)的OPENPLC等。PLC在以后的發(fā)展方向可以概括為：(1)發(fā)展簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)的小型、微型PLC；(2)致力于提高功能性價(jià)比；(3)能研制出功能強(qiáng)大、系統(tǒng)龐大、技術(shù)完善的PLC。2.2 PLC的定義和特點(diǎn)2.2.1 PLC的定義可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC

8、與有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 2.2.2 PLC的特點(diǎn)（1）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；（2）編程簡(jiǎn)單、易于掌握；（3）功能強(qiáng)、通用性好；（4）設(shè)計(jì)、安裝容易、維護(hù)工作量少；（5）體積小、重量輕、功耗低。2.3 PLC的基本結(jié)構(gòu)和基本原理2.3.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)圖1 PLC的基本組成如圖1，PLC的基本組成：（1）中央處理單元；（2）存儲(chǔ)器；（3）輸入/輸出接口；（4）電源與外部設(shè)備。2.3.2 PLC的工作原理當(dāng)PLC運(yùn)行后，工作過(guò)程分為三個(gè)階段：輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。完成三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的C

9、PU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。3 物料分揀系統(tǒng)的工作過(guò)程和設(shè)備選擇3.1 物料分揀系統(tǒng)的工作過(guò)程1、按下啟動(dòng)按鈕X0，物料臺(tái)檢測(cè)到有物料，則變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，再由圓盤(pán)通道和機(jī)械手把物料送到物料分揀帶上檢測(cè)，以上動(dòng)作實(shí)現(xiàn)了上料的過(guò)程。2、把物料送到檢測(cè)臺(tái)。如果在4秒鐘檢測(cè)不到物料，紅燈閃爍，否則綠燈閃爍，機(jī)械手、電動(dòng)機(jī)和變頻器不動(dòng)作，整個(gè)系統(tǒng)停止。當(dāng)檢測(cè)到物料時(shí)，物料提升到上限時(shí)，機(jī)械手臂先伸出，手爪夾緊物料后，手臂提升，再縮回，然后右旋，手臂伸出，下降，松開(kāi)物料，手臂再提升，縮回，再回到左旋初始位置。3、分揀臺(tái)上光電傳感器檢測(cè)到物料時(shí)，啟動(dòng)傳送帶；當(dāng)電感傳感器檢測(cè)到金屬物

10、質(zhì)的物料時(shí)，活塞1伸出推動(dòng)物料進(jìn)入料槽再縮回；當(dāng)?shù)诫娙輦鞲衅鳈z測(cè)到非金屬的物料時(shí)，活塞2伸出推動(dòng)物料進(jìn)入料槽再縮回。當(dāng)物料臺(tái)再次檢測(cè)到物料時(shí)，循環(huán)以上動(dòng)作。4、物料傳輸是通過(guò)機(jī)械手和三相異步電動(dòng)機(jī)與變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)，機(jī)械手可通過(guò)伸出，下降，夾緊物料，提升，縮回等動(dòng)作將物料從物料臺(tái)送到傳輸帶上，而三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)傳送帶的動(dòng)作與變頻器改變傳輸帶的速度。5、在傳輸帶上，光電傳感器是啟動(dòng)傳輸帶運(yùn)行的信號(hào)，用電容傳感器和電感傳感器來(lái)分揀傳輸帶上的物料，電感傳感器可檢測(cè)金屬物質(zhì)的物料，電容傳感器可檢測(cè)非金屬的物料。這是實(shí)現(xiàn)分揀的動(dòng)作。3.2物料分揀系統(tǒng)的設(shè)備選擇3.2.1 三菱PLC的選型表1 I/O分配表

11、輸入部分輸出部分功能地址功能地址啟動(dòng)按鈕X0物料驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)Y0物料檢測(cè)X13紅燈Y17物料提升上限X11綠燈Y16物料提升下限X12物料提升Y1手臂伸出限位X5手臂伸出Y2手臂縮回限位X6手臂縮回Y3手爪提升上限X7手爪提升Y5手爪下降下限X10手爪下降Y4手爪磁性開(kāi)關(guān)X2手爪(電磁閥)Y15手臂左旋限位X3手臂左旋Y6手臂右旋限位X4手臂右旋Y7光電傳感器X22推料一伸出Y11電感傳感器X20推料一縮回Y10電容傳感器X21推料二伸出Y12推料一伸出限位X14推料二縮回Y13推料一縮回限位X15電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)與中速Y21推料二伸出限位X16推料二縮回限位X17停止按鈕X1I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適

12、當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。根據(jù)物料分揀系統(tǒng)的工作過(guò)程可知，系統(tǒng)的輸入信號(hào)有19個(gè)，輸出信號(hào)有16，因此選三菱FX2N-48MR。3.2.2三菱變頻器的選擇1、在實(shí)踐中常常將機(jī)械設(shè)備根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性不同，分為如下三類(lèi)：（1）恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載；（2）恒功率負(fù)載；（3）流體類(lèi)負(fù)載。2、根據(jù)負(fù)載特性選取適當(dāng)控制方式的三菱變頻器三菱變頻器的控制方式主要分為：V/f控制，包括開(kāi)環(huán)和閉環(huán)；矢量控制，包括無(wú)速度傳感器和帶速度傳感器控制；直接轉(zhuǎn)矩控制；幾種種方式的優(yōu)缺點(diǎn)如下：（1）V/f開(kāi)環(huán)控制 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)容易，可用于通用鼠籠型異步電機(jī)

13、；缺點(diǎn)：低速力矩難保證，不能采用力矩控制，調(diào)速圍小；主要采用場(chǎng)合：一般的風(fēng)機(jī)，泵類(lèi)節(jié)能調(diào)速或一臺(tái)變頻器帶多臺(tái)電機(jī)傳動(dòng)場(chǎng)合。（2）V/f閉環(huán)控制優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)速精度比較高，可用于通用性異步電機(jī)；缺點(diǎn)：低速力矩難保證，不能采用力矩控制，調(diào)速圍小，要增加速度傳感器；主要采用場(chǎng)合：用于保持壓力，溫度，流量，PH定值等過(guò)程場(chǎng)合。（3）無(wú)速度傳感器的矢量控制優(yōu)點(diǎn)：不需要速度傳感器，力矩響應(yīng)好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，速度控制圍較廣；缺點(diǎn)：需要設(shè)定電機(jī)參數(shù)，須有自動(dòng)測(cè)試功能；采用場(chǎng)合：一般工業(yè)設(shè)備，大多數(shù)調(diào)速場(chǎng)合。（4）帶有速度傳感器的矢量控制優(yōu)點(diǎn)：力矩控制性能良好，力矩響應(yīng)好，調(diào)速精度高，速度控制圍大；缺點(diǎn)：需要正

14、確設(shè)定電機(jī)參數(shù)，需要自動(dòng)測(cè)試功能，要高精度速度傳感器；使用場(chǎng)合：要求精確控制力矩和速度的高動(dòng)態(tài)性能應(yīng)用場(chǎng)合。（5）直接轉(zhuǎn)矩控制優(yōu)點(diǎn)：不需要速度傳感器，力矩響應(yīng)好，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，速度控制圍較大；缺點(diǎn)：需要設(shè)定電機(jī)參數(shù)，須有自動(dòng)測(cè)試功能；采用場(chǎng)合：要求精確控制力矩的高動(dòng)態(tài)性能應(yīng)用場(chǎng)合，如起重機(jī)、電梯、軋機(jī)等。根據(jù)物料分揀系統(tǒng)可知，我們可選三菱FR-E500。三菱FR-E500介紹：（1）功率：7.5KW；（2）簡(jiǎn)易磁通矢量控制方式，實(shí)現(xiàn)1Hz時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)120%；（3）柔性PWM，實(shí)現(xiàn)低噪音運(yùn)行；（4）置PID，變頻器/工頻切換和可以實(shí)現(xiàn)多泵循環(huán)運(yùn)行功能；（5）置RS485通訊口；（6）使用長(zhǎng)壽命元

15、器件；（7）ID，15段速度等功能選擇。三菱FR-E500特點(diǎn)：（1）更省能源；（2）環(huán)保，壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單；（3）最適用風(fēng)扇；（4）操作簡(jiǎn)單，網(wǎng)路化；（5）適用全球化；（6）豐富多彩的功能。3.2.2 氣動(dòng)控制和執(zhí)行元件氣動(dòng)控制元件是控制氣體壓力、流量與運(yùn)動(dòng)方向的元件，如各種閥類(lèi)；能完成一定邏輯功能的元件，如氣動(dòng)邏輯元件。氣動(dòng)控制元件按功能分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。1、電磁閥氣動(dòng)電磁閥工作原理：氣動(dòng)電磁閥里有密閉的腔，在的不同位置開(kāi)有通孔，氣動(dòng)電磁閥的每個(gè)孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到哪邊。氣動(dòng)電磁閥通過(guò)控制閥體的移動(dòng)來(lái)檔住

16、或漏出不同的排油的孔，而進(jìn)油孔是常開(kāi)的，液壓油就會(huì)進(jìn)入不同的排油管，然后通過(guò)氣動(dòng)電磁閥的油的壓力來(lái)推動(dòng)油剛的活塞，這樣通過(guò)控制氣動(dòng)電磁閥的電磁鐵的電流就控制了整個(gè)電磁閥的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。氣動(dòng)電磁閥是用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；氣動(dòng)電磁閥并不限于液壓，氣動(dòng)；氣動(dòng)電磁閥用于控制液壓流動(dòng)方向，工廠的機(jī)械裝置一般都由液壓鋼或電磁閥來(lái)控制。圖2 直動(dòng)式 HYPERLINK :/ cnsolenoidvalve t _blank 電磁閥原理圖圖2表示 (五路二位)直動(dòng)式 HYPERLINK :/ cnsolenoidvalve t _blank 電磁閥(常斷型)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單剖面圖與工作原理。起始狀態(tài)

17、，1，2進(jìn)氣；4，5排氣；線圈通電時(shí)，靜鐵芯產(chǎn)生電磁力，使先導(dǎo)閥動(dòng)作，壓縮空氣通過(guò)氣路進(jìn)入閥先導(dǎo)活塞使活塞啟動(dòng)，在活塞中間，密封圓面打開(kāi)通道，1，4進(jìn)氣，2，3排氣；當(dāng)斷電時(shí)，先導(dǎo)閥在彈簧作用下復(fù)位，恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。 本設(shè)計(jì)可以采用二位二通的氣動(dòng)電磁閥，它操作輕便，又能快速實(shí)現(xiàn)氣缸的正反轉(zhuǎn)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此應(yīng)用廣泛。作用氣 2、氣缸引導(dǎo)活塞在其中進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件。工質(zhì)在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸過(guò)膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；氣體在壓縮機(jī)氣缸中接受活塞壓縮而進(jìn)步壓力。渦輪機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等的殼體通常也稱(chēng)“氣缸”。氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域：印刷（力控制）、半導(dǎo)體（點(diǎn)焊機(jī)、芯片研磨）、自動(dòng)化控制、機(jī)器人

18、等等。英文名：cylinder。 氣缸-氣缸種類(lèi)氣壓傳動(dòng)中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件。氣缸有作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的和作往復(fù)擺動(dòng)的兩類(lèi)。作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的氣缸又可分為單作用、雙作用、膜片式和沖擊氣缸 4種。氣缸的作用：將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)（運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。氣缸的分類(lèi)：直線運(yùn)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣缸、擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)氣缸、氣爪等。氣缸的結(jié)構(gòu)：氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件組成。 當(dāng)傳感器檢測(cè)到物料時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)，然后自動(dòng)縮回，所以我們可以選單缸。3、傳感器（1）光電式傳感器光電式傳感器，基于光電效應(yīng)的傳感器，在受到可見(jiàn)光照射后即產(chǎn)生 HYPERLINK

19、:/baike.baidu /view/14336.htm t _blank 光電效應(yīng)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。它除能測(cè)量光強(qiáng)之外，還能利用光線的透射、遮擋、反射、干涉等測(cè)量多種物理量，如尺寸、位移、速度、溫度等，因而是一種應(yīng)用極廣泛的重要敏感器件。光電測(cè)量時(shí)不與被測(cè)對(duì)象直接接觸,光束的質(zhì)量又近似為零,在測(cè)量中不存在摩擦和對(duì)被測(cè)對(duì)象幾乎不施加壓力。因此在許多應(yīng)用場(chǎng)合，光電式傳感器比其他傳感器有明顯的優(yōu)越性。其缺點(diǎn)是在某些應(yīng)用方面，光學(xué)器件和電子器件價(jià)格較貴，并且對(duì)測(cè)量的環(huán)境條件要求較高。圖3 光電式傳感器（2）電感式傳感器電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)把被測(cè)的物理量如位移，壓力，流量，振動(dòng)等轉(zhuǎn)換

20、成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化，再由電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，實(shí)現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。圖4 電感式傳感器（3）電容式傳感器電容式傳感器也常常被人們稱(chēng)為 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1052109.htm t _blank 電容式物位計(jì)，電容式 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1985249.htm t _blank 物位計(jì)的電容檢測(cè)元件是根據(jù)圓筒形電容器 HYPERLINK :/baike.baidu /view/437790.htm t _blank 原理進(jìn)行工作的，電容器由兩個(gè)絕緣的同軸圓柱極板電極和外電極組成，在兩筒之

21、間充以介電常數(shù)為e的電解質(zhì)時(shí)，兩圓筒間的電容量為C=2eL/lnD/d，式中L為兩筒相互重合部分的長(zhǎng)度；D為外筒電極的直徑；d為筒電極的直徑；e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實(shí)際測(cè)量中D、d、e是基本不變的，故測(cè)得C即可知道液位的高低，這也是電容式傳感器具有使用方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和靈敏度高，價(jià)格便宜等特點(diǎn)的原因之一。圖5 電容式傳感器4 物料分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖4.1 PLC外部端子接線圖圖6 PLC外部接線圖 如圖6，當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，按下啟動(dòng)，給出XO信號(hào)，物料通過(guò)圓盤(pán)升到上限，給出信號(hào)X11；在通過(guò)機(jī)械手一系列動(dòng)作，給出X7、X5、X3、X4信號(hào)；傳送到傳送帶時(shí)，光電傳感器動(dòng)作，給出X22信號(hào)；當(dāng)有

22、物料時(shí)，電機(jī)使傳送帶動(dòng)作；電感傳感器動(dòng)作時(shí)，給出X20信號(hào)，讓電磁閥動(dòng)作推動(dòng)氣缸動(dòng)作，給出X14、X15信號(hào)；電容傳感器動(dòng)作時(shí)，給出X21信號(hào)，讓電磁閥動(dòng)作推動(dòng)氣缸動(dòng)作，給出X16、X17信號(hào)。4.2 變頻器端子接線圖圖7 變頻器端子接線圖如圖7，L1,L2,L3接三相交流電，PE接地；U,V,W接三相電機(jī)；STF，RM端子接PLC端子Y21；SD端子接COM5。4.3步進(jìn)梯形圖圖8 步進(jìn)梯形圖如圖8，給出啟動(dòng)信號(hào)，整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行。光電傳感器開(kāi)始檢測(cè)物料，圓盤(pán)動(dòng)作傳送到底，機(jī)械手開(kāi)始動(dòng)作，把物料送到檢測(cè)帶上，傳送帶動(dòng)作。在運(yùn)輸過(guò)程中，電感傳感器有檢測(cè)時(shí)，氣缸1動(dòng)作；電容傳感器有檢測(cè)時(shí)，氣缸2

23、動(dòng)作。4.4 PLC梯形圖圖9 梯形圖程序運(yùn)行過(guò)程分析 如圖9，按下啟動(dòng)按鈕X0，物料驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這時(shí)Y0接通；此時(shí)光電傳感器檢測(cè)物料，X13動(dòng)作，物料被圓盤(pán)提升，此時(shí)Y1接通；當(dāng)上升到限位時(shí)，X11動(dòng)作，此時(shí)接通Y2,機(jī)械手臂伸出，伸到限位時(shí)，X5動(dòng)作，此時(shí)接通Y4，手爪下降；下降到限位時(shí)，X10動(dòng)作，X2也動(dòng)作，此時(shí)接通Y15，手爪抓緊；然后手臂縮回并到達(dá)限位，X6、Y3動(dòng)作；這時(shí)手臂右旋并到達(dá)限位，X4和Y7動(dòng)作；當(dāng)機(jī)械手將物料送到分揀臺(tái)時(shí)，光電傳感器動(dòng)作,X22動(dòng)作，此時(shí)接通Y21，電機(jī)帶動(dòng)傳送帶，傳送帶動(dòng)作，物料運(yùn)動(dòng)；當(dāng)電感傳感器動(dòng)作時(shí)，X20動(dòng)作，接通Y11，氣缸推動(dòng)物料，然后氣缸縮

24、回，Y10動(dòng)作；當(dāng)電容傳感器動(dòng)作時(shí)，X21動(dòng)作，此時(shí)接通Y12，氣缸推動(dòng)物料，然后氣缸縮回，接通Y13；整個(gè)系統(tǒng)結(jié)束，當(dāng)需要急停時(shí)，按下X1，系統(tǒng)就會(huì)停止。5 物料分揀系統(tǒng)的組態(tài)技術(shù)5.1 組態(tài)技術(shù)概述5.1.1 組態(tài)定義 組態(tài)軟件是一種面向工業(yè)自動(dòng)化的通用數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控軟件，也稱(chēng)人機(jī)界面。用于數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專(zhuān)用軟件。5.1.2 組態(tài)發(fā)展 20世紀(jì)40年代，多數(shù)工業(yè)處于手工狀態(tài)，人們憑經(jīng)驗(yàn)和手工控制生產(chǎn)過(guò)程。50年代后，一些工廠企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)儀表化和自動(dòng)化。生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)普遍采用儀表進(jìn)行顯示。進(jìn)入60年代，隨著工業(yè)生產(chǎn)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，開(kāi)始大量采用氣動(dòng)、電動(dòng)單元組合儀表對(duì)關(guān)鍵參

25、數(shù)進(jìn)行指示，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)開(kāi)始應(yīng)用于控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制和設(shè)定值控制。70年代，隨著計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和普與，對(duì)全廠或整個(gè)工藝流程的集中控制成為可能。世界上第一款組態(tài)軟件InTouch在20世紀(jì)80年代中期由美國(guó)Wonderware公司開(kāi)發(fā)。組態(tài)軟件根據(jù)其提供的各種軟件模塊可以積木式搭建人機(jī)監(jiān)控界面，不僅提高了自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)速度，也保證了自動(dòng)化應(yīng)用的成熟性和可靠性。當(dāng)前的組態(tài)軟件有國(guó)外的InTouch、Ifix、Citect、Wincc、RSView32、TraceMode,國(guó)的組態(tài)王、力控、WebAccess、MCGS、開(kāi)物、易控、杰控、世紀(jì)星與紫金橋組態(tài)軟件等。5.2組態(tài)技術(shù)功能和優(yōu)點(diǎn)5.2.1組態(tài)軟件的功能（1）讀寫(xiě)不同類(lèi)型的PLC、儀表、智能模塊和板卡，采集工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種信號(hào)，對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視和控制。（2）可以以圖形和動(dòng)畫(huà)等直觀形象的方式呈現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信息。（3）可以將控制系統(tǒng)中的緊急工況與時(shí)通知給相關(guān)人員，使之與時(shí)掌控系統(tǒng)運(yùn)行情況。（4）可以對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和數(shù)字運(yùn)算等處理，并將結(jié)果返回給控制系統(tǒng)。（5）可以對(duì)控制系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)。（6）可以將工程運(yùn)行的狀況、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、警告和外部數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)以與統(tǒng)計(jì)運(yùn)算結(jié)果制成報(bào)表，供運(yùn)行和管理人員參考。（7