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(代做机电专业毕业设计)自动物料分拣设备的设计 
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         自动物料分拣设备的设计  

摘要:通过运用PLC来完成物料分拣的自动控制,并且结合相关软件对整个监控过程进行了仿真操作。 PLC控制一种是现阶段被广泛应用于工业生产自动化控制技术。主要因为它有很多优点,例如:编程十分简单、功能非常强大、质量相对较轻、运用起来方便灵活、体积比较小、能源消耗很低等等。这个控制系统是从依靠传感器辨别物料入手,结合自动元件对物料进行分拣以及运送,并且通过梯形图的形式编写PLC程序从而实现对分拣系统整个过程的自动控制,同时使用软件对系统运行过程中所有步骤进行监控,从而让整个画面的运行状况能够清楚地展现出来。
关键词:传感器;PLC控制;物料
 
 
Automated material sorting equipment design and production
Abstract:This article introduces the PLC to complete the material through the use of automatic sorting control, and with related software for the entire monitoring process simulation operation. PLC control one is at this stage has been widely used in industrial automation control technology. Mainly because it has many advantages, such as: programming is very simple, very powerful, relatively light quality, convenient and flexible use of it, the volume is relatively small, energy consumption is very low, and so on. The control system relies on sensors to identify materials from the start, with automatic component sorting and delivery of materials, and the preparation of PLC program in order to achieve the whole process of automatic sorting system is controlled by the form of the ladder, while the use of the software running on the system monitor all the steps, so that the health of the entire screen can be clearly demonstrated.
 
 
keywords: Sensor;  PLC control;  Material sorting
 
目录
第一章 引言 3
1.1 自动分拣系统简介 3
1.2 自动分拣技术的相关要求和探索开发的目的 3
1.3 自动物料分拣设备的设计和制作内容 4
第二章 自动物料分拣设备的硬件设计 6
2.1 自动物料分拣设备的简介以及构成 6
2.2送料装置 6
2.3 运送分拣装置 7
第三章 自动物料分拣设备的软件设计 9
3.1 PLC的种类 9
3.2 PLC的选择和介绍 10
3.3 传感器的选择和基本介绍 11
3.4 PLC的工作基本思路和结构 12
3.5 两种PLC编成语言 15
3.6 简介可编程序控制器 15
3.7 分拣系统的相关要求 16
3.8 PLC的I/O分配表列表和接线图 16
3.9 软件的编程和设计 17
第四章 自动物料分拣设备的组装以及调试 21
4.1 安装调试PLC程序 21
4.2 组装和调试相关硬件 21
4.3 组装和调试的结果 22
第五章 结论 23
致 谢 24
参考文献 25
 
 
 
第一章 引言
1.1 自动分拣系统简介
自动分拣设备是一种技术先进的交付分送机器。有很高的工作速率,一般可以在一个小时内分送6500-11500件商品,大家都这么认为,提升货物分配运送最为关键的要素就是自动分拣机。
简单描述系统运行过程:每天物流中心的几万的货要通过各种运输方式发送,必须在最短的时间将货物卸下,要根据货物种类,存储或者传递给这些货物快速和精确的分类的主人,运送到目的地的同时,当货物的主人让物流按照交货要求送货的时候。自动分拣系设备就会在最短的时间内根据不同的要求精确地找的货物送到规定地点等待发货。
自动分拣设备的主要构成部分有传送部分,控制部分,分类部分以及分拣口。
控制部分的主要用途就是控制所有机构的运行。
分类部分则要根据各种要求对商品货物进行分类。比如货物的种类不同,送达目的地的不同等。各种的分类机构,通常有推出,浮动,倾斜和分枝数,非同一设备的不同包装材料,货物包装具体要求,包装重量的底面平整度等等。
分拣口就是按照要求在传送的时候分拣一下,传送到不同地方去。
输送带及输送的主要部分,他的主要作用是使货物要整理分类机构以及控制机构,在传送带的两旁,一般有一些交叉,一种很好的商品下滑的主要输送的通道中的货物地区,通常滑由钢带,皮带,滚筒,使货物滑集货平台通过主传送带,那里的员工将所有货物的交叉或集中存储,或者配备汽车集团以及分销业务。
这上面的四个结构经过电脑连接到网络,加上必要的员工手动操作就构成了自动分拣的整个系统。
窗体顶端
1.2 自动分拣技术的相关要求和探索开发的目的
二十世纪六十年代的时候,欧洲和美国就开始应用自动分拣系统了,现在已经是物流中心分拣货物时不可或缺的一环。
本系统至少可以连续不间断工作150个小时,不会受各种条件限制比如天气,地点,员工的身体状态等。一小时可以分拣8000多件货物,而员工的速度最快也就每小时160件左右,并且体力也有限制。
 
极低的分拣误差率。这套系统只有在员工输入分拣信息错误时,才会出现误差。通常用条形码输入的话不会有任何误差,要是用其他方法的话,误差率可能会大于2.5%。所以这里就用识别条形码的方法。
分拣作业实现无人化。为了实现提高员工的效率,降低员工的疲劳程度等目的,西方国家纷纷建立了自动分拣系统,现在大都达到了他们的目标。这个系统在分拣的时候是不需要员工的,员工的任务主要是输入分拣要求信息,刚开始的上货和最后的接货,装车。
就像德国一家大型物流公司面积为12多万平方米,一天至少可以分拣50万件货物,但是他们只需要350名员工就能很轻松的完成任务,基本实现了分拣无人化。
如果将来想要做的更好,就必须把重点放在经济效益的成本以及整个系统是否足够优越可靠等方面。
就这个系统而言,它本身并非十全十美,不能满足所有的工作环境,所以在建设本系统前,必须思量到以下问题:
如果是比较小的公司最好就不要建设这个系统了,因为其成本是相当大的。它本身运输链最短也要60米,长的话能达到250米以上,占地面积至少要两三万平方米。另外系统本身不能露天放置,这就要求必须建一个大型厂房,还是最低十几米的那种。还没算本身所需要的电气控制系统等。因此他不是能迅速回收成本并获利的,差不多要十几二十几年才能回收前期投入。
而且并不是所有奇形怪状的货物都可以分拣,系统本身对货物有较高的包装限制。比如那些比较容易变形或者断裂,自身非常庞大,亦或是非常长,非常薄的货物等等,都不适合用常用的分拣系统处理。为了达到理想状态,就是能分拣处理绝大多数商品货物,能用两种方法解决:一种是从包装着手,制定一个能在全国甚至是全球统一实行的标准;另一种是从分拣机上入手,根据目前大多数商品的包装情况,专门制作不同种类的分拣机,但是这样的话成本就会急剧增加。所以想要建立自动分拣系统还要根据实际情况来操作。
1.3 自动物料分拣设备的设计和制作内容
在这篇文章中,拿在生产线上常用的特地为不同种类的物料分拣的系统做作为例子,详尽的解析了依靠PLC控制的自动物料分拣设备,展示了这套设备中信号获取以及运用的原理,将初始目标和所达到的效果进行比对之后,最后敲定各种相关硬件的型号。
简介相关自动物料分拣系统以及PLC的基础信息之后,在考虑本设计的软硬件问题和相关必要地电路图,之后制作需要的模型,根据该模型来敲定I/O分配方式和其所需的梯形图。
搞定整体设计后,进行必要地组装和检测。首先是硬件组装的角度是否合适,能不能让实验材料顺利通过,然后对整个系统实施检测,看它能否达到初步的预想效果。
第二章 自动物料分拣设备的硬件设计
2.1 自动物料分拣设备的简介以及构成
自动物料分拣系统的组成部分是传感器、材料传输分拣机构、自动控制部分以及PLC部分。
为了达到运送带传输、物料的自动升降、实验材料的分拣、错误自动警报功能,必须要用各种传感器对信号进行采集,依靠PLC编程控制引导各部分工作配合。
本系统主要由实验平台、货物升降装置、运输带、材料分拣装置、开关按钮、实验材料、电源、PLC部分、相关气管还有变频器等部分共同组成,还涉及到各种传感器。
传感器有反射光的,有电容式的,还有电涡流的;变频器用的是欧姆龙的;电源三相交流电;传送带部分由皮带、电动机以及气缸这三个结构共同构成;材料升降部分有减速电机,气缸,开关等部件构成。还有必要地插座,PLC用的是三菱生产的。
2.2送料装置
下图2-1所示就是送料装置的硬件实体图片。
这里面包括放料转盘:在这个转盘里面只放了放两种材料,其中一是非金属材料、其二则是金属材料。驱动电机:电动机用的则是24伏的减速电动机,转速为每分钟10转,转矩为每厘米30千克;用来驱动这个放料转盘进行旋转;实验材料滑槽:这个放料转盘在转动的时候,材料将会相互推挤导致趋向于入料口,这时材料就会从入料口沿着滑槽落到提升台的上面;提升台:可以把材料与滑槽进行高效的分离,并且保证每一次只能提升一个材料。
磁性传感器:作用是对提升台气缸的位置进行检测。可以检测出气缸在伸出和回缩的时候有没有到位,因此就要在前位置点以及后位置点各有一个,等到感受到气缸的确切位置后就会给PLC发射一个相关的信号。磁性传感器在接线的时候一定要注意到;蓝色的线接到GND,棕色的线经过负载将要接到PLC输入端;物料检测传感器:材料检测用的则是光电漫反射型传感器,最要的作用是提供一个输入的信号给PLC,要是有物块在提升台上的话,那么它则驱动提升开始气缸提升物块;要是正在运行的过程中间,光电传感器一直没有检测到物块或材料并保持了4s的话,就会让整个系统停止运行并随后就发出警报;提升气缸:提升气缸则是单向电控气阀来控制的。等到电控气阀得电的时候,材料提升台就会上升,反之在断电电的时候,没那么材料提升台就会下降。
一、选题简介、意义
自动分拣设备是一种技术先进的交付分送机器。有很高的工作速率,一般可以在一个小时内分送6500-11500件商品,大家都这么认为,提升货物分配运送最为关键的要素就是自动分拣机。分拣作业实现无人化。为了实现提高员工的效率,降低员工的疲劳程度等目的,西方国家纷纷建立了自动分拣系统,现在大都达到了他们的目标。这个系统在分拣的时候是不需要员工的,员工的任务主要是输入分拣要求信息,刚开始的上货和最后的接货,装车。
二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)
课题研究:自动物料分拣设备的设计
主要研究内容:
1.自动物料分拣设备的硬件设计;
2.自动物料分拣设备的软件设计;
研究步骤:首先对PLC、传感器、自动系统进行基本知识的介绍,其次对本课题进行硬件软件的设置,设置出主电路和控制电路,在软件设计中, 确定I/O分配,并按照控制要求设计出PLC梯形图。
三、设计(论文)体系、结构(大纲)
封面
开题报告
任务书
摘要、关键词(含中英文)
目录
第一章 引言
1.1 自动分拣系统简介
1.2 自动分拣技术的相关要求和探索开发的目的
1.3 自动物料分拣设备的设计和制作内容
第二章 自动物料分拣设备的硬件设计
2.1 自动物料分拣设备的简介以及构成
2.2送料装置
2.3 运送分拣装置
第三章 自动物料分拣设备的软件设计
3.1 PLC的种类
3.2 PLC的选择和介绍
3.3 传感器的选择和基本介绍
3.4 PLC的工作基本思路和结构
3.5 两种PLC编成语言
3.6 简介可编程序控制器
3.7 分拣系统的相关要求
3.8 PLC的I/O分配表列表和接线图
3.9 软件的编程和设计
第四章 自动物料分拣设备的组装以及调试
4.1 安装调试PLC程序
4.2 组装和调试相关硬件
4.3 组装和调试的结果
第五章 结论
致 谢
参考文献
参考文献
[1]黄航没 梁森.自动检测与转换技术[M].北京:机械工业出版社,2007
[2]赵俊生 姚年春.电气控制与PLC控制技术 北京:化学工业出版社,2008
[3]常斗南 可编程序控制器原理·应用·实验[M].北京:机械工业出版社2008
[4]向启明 吴鸣山,吴鸣山.传感器应用电路300例[M].?北京:电子工业出版社,2008.3
[5]周美兰 周封,王岳宇.PLC电气控制与组态设计[M].北京:科学出版社,2009
[6]陶红艳 余成波.传感器与现代检测技术[M].北京:清华大学出版社,2009.3
[7]范金玲 基于PLC的气动机械手控制系统设计.液压与气动.7期.2010
[8]李华 机械制造技术.北京:高等教育出版社,2009
[9]张豪 机电一体化设备维修实训.北京:中国电力出版社.2010
[10] 西门子有限公司.S7-200 可编程控制器系统手册,2008.
http://www.bysj360.com/page.asp?id=31  http://www.bylw520.net/cat.asp?id=23
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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