基于PLC控制的自動(dòng)物料檢測(cè)與分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、伴隨著現(xiàn)代生產(chǎn)制造企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國(guó)正在由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)過(guò)渡，為了提高生產(chǎn)效率，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化水平正在不斷攀升，自動(dòng)化分揀技術(shù)也因此應(yīng)運(yùn)而生，目前企業(yè)廣泛使用的分揀系統(tǒng)絕大部分是采用傳統(tǒng)的控制方法，使用傳感器從現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，再通過(guò)繼電控制器將信號(hào)傳至控制器，控制系統(tǒng)接線(xiàn)繁多復(fù)雜，系統(tǒng)體積巨大且生產(chǎn)效率低下，同時(shí)故障頻發(fā)，性能極不穩(wěn)定。
　　為了解決上述問(wèn)題，本研究設(shè)計(jì)采用了由自動(dòng)給料系統(tǒng)、自動(dòng)輸送系統(tǒng)、自動(dòng)檢測(cè)與分揀系

2、統(tǒng)三個(gè)分系統(tǒng)組合而成一個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。每個(gè)分系統(tǒng)各由一臺(tái)三菱FX3U系列PLC控制，采用RS-485通信協(xié)議構(gòu)成PLC控制網(wǎng)絡(luò)，昆侖通態(tài)MCGS TPC7062KS觸摸屏作為系統(tǒng)的監(jiān)控單元，包括氣動(dòng)控制技術(shù)、交流伺服傳動(dòng)控制技術(shù)、變頻調(diào)速控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)原料出庫(kù)、物料輸送、材料檢測(cè)和分揀整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)控制與組態(tài)監(jiān)控。首先，根據(jù)各分控制系統(tǒng)的控制要求設(shè)計(jì)方案，選用三臺(tái)PLC分別控制分系統(tǒng);然后通過(guò)FX系列PLC網(wǎng)絡(luò)N∶N通信方式連接主站

3、和從站，構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)，采用GXDeveloper編程軟件編輯主從站程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制;最后用MCGS觸摸屏與上位機(jī)結(jié)合的方式建立與主從站的通信，設(shè)計(jì)組態(tài)控制畫(huà)面，編寫(xiě)腳本程序，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)監(jiān)控。
　　本設(shè)計(jì)采用松下MINAS A5系列交流伺服系統(tǒng)作為輸送單元（主站）的傳輸方式，由于伺服系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置變化大，要求精度高，單一控制策略難的情況，本文采用了常規(guī)PID調(diào)節(jié)法，在交流伺服系統(tǒng)中加入?yún)?shù)自整定PID控制，通過(guò)對(duì)位置環(huán)和速

4、度環(huán)的參數(shù)自整定，得到良好的控制效果。
　　本設(shè)計(jì)采用三菱FR-E700系列變頻器作為分揀單元的皮帶傳輸控制器，利用其PID控制功能，使得調(diào)速范圍變大，響應(yīng)變速加快，整體性能接近于交流伺服驅(qū)動(dòng)器，可以實(shí)現(xiàn)位置控制盒快速響應(yīng)，高精度的速度控制以及轉(zhuǎn)矩控制。
　　本設(shè)計(jì)依照南通怡芙塑膠有限公司一條自動(dòng)化物料檢測(cè)與分揀系統(tǒng)為主線(xiàn)，本文詳細(xì)分析了該自動(dòng)物料檢測(cè)與分揀系統(tǒng)的工作原理、硬件結(jié)構(gòu)、軟件實(shí)現(xiàn)及器材的選擇，并給出系統(tǒng)控制流程圖