材料分拣plc课程设计汇本

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1、河南机电高等专科学校课程设计报告书课程名称：《PLC技术与工程应用》课题名称：材料分拣电气控制系统设计系部名称：自动控制系专业班级：计控101姓名：郭阵杰学号：1014131102012年06月20日目录目录II1、引言12、系统总体方案设计12.1材料分拣系统硬件配置及组成原理12.1.1输出驱动单元12.1.2输入检测单元12.1.3输入输出接口电路介绍22.1.4输入接口电路板32.1.5驱动电路板和输出接口电路板42.2有关材料分拣的I/O系统变量定义及分配表62.3系统接线图设计63、控制系统设计83

2、.2控制程序总流程图93.3控制程序设计思路94、上位监控系统设计105、程序调试105.1调试设备106、心得体会12附录1参考文献13附录2程序清单131、引言PLC控制是目前工业上最常用的自动化控制方法，由于其控制方便，能够承受恶劣的环境，因此，在工业上优于单片机的控制。PLC将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,专门为工业控制而设计,具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点,因此在工业上的应用越来越广泛。 材料分拣装置是自动化

3、生产过程中一个常见的功能单元，它按照形状、规格、材质、颜色等标准将产品进行分类，实现不同类别产品的自动分拣。传感器技术是材料分拣装置的核心技术。本文主要讲述PLC在材料分拣系统中的应用，利用可编程控制器(PLC),设计成本低、效率高的材料自动分拣装置。以PLC为主控制器,结合气动装置、传感技术、位置控制等技术,现场控制产品的自动分拣。系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点,可根据不同对象,稍加修改本系统即可实现要求。2、系统总体方案设计2.1材料分拣系统硬件配置及组成原理2.1.1输出驱动单元该设

4、备的传送皮带由一台单向交流异步电机驱动，由于电机功率较小，控制其主回路通断的接触器由一个继电器替代。模拟产品的出仓、铁磁性材料和黄色塑料产品的自动分拣则分别由三台直流电机驱动，每台直流电机带动一套圆盘-连杆机构。直流电机旋转一周，圆盘-连杆机构往返直线运动一次，从而将产品推出料仓或将产品推下传送带。蓝色塑料产品最终掉入储物盒。该套设备共有四个(一台交流电机、三台直流电机)被控制单元即输出驱动单元。2.1.2输入检测单元在三套圆盘-连杆机构端点处分别安装了三个行程开关。连杆处于退回极限位置时，行程开关被压合。直流

5、电机一旦开始转动，带动连杆伸出，压合的行程开关被释放；电机转动半周，连杆机构处于伸出极限位置，此时可将产品推出料仓或推下传送带；电机转动一周，连杆机构退回极限位置，行程开关被再次压合。装置使用接近开关用于检测铁磁性材料物料，用灵敏度可调的光电开关分辨黄色与蓝色的物料，用反射式光电开关检测料仓内是否还有物料存在。该设备共有六个(三个行程开关、一个接近开关、两个光电开关)输入检测单元。图1.模拟材料分拣装置实验设备2.1.3输入输出接口电路介绍材料分拣装置实验设备既是所谓控制对象，对于一般工业控制，其控制核心使用可

6、编程控制器(PLC)。设计输入输出接口电路(如图2所示)的目的是为解决分拣装置输出驱动单元、输入检测单元与PLC之间的信号接口问题。图中上层电路板是驱动电路板，下层电路板左侧是输入接口电路板，右侧是输出接口电路板图2.输入输出接口电路板2.1.4输入接口电路板输入接口电路板原理图如图3所示，其功能是将设备上各种传感器的信号转换为统一的电平信号(逻辑1：24VDC；逻辑0：0VDC)。板上设有光电隔离电路，将内外电源隔离，以保护设备安全。图3.输入接口电路板电气原理图本装置6个输入信号，对应输入接口电路板的6根输

7、入信号线。各信号线对应的传感器或行程开关如表1所示。表1.输入信号线与元器件对应关系表输入信号线序号(自左到右)对应元器件备注1料仓无物料检测2黄色物料检测3料仓推料杆位置检测4铁磁物料推杆位置检测5黄色物料推杆位置检测6铁磁物料检测2.1.5输出接口输出接口(如图4所示)由两块电路板构成：驱动电路板和输出接口电路板。它们的功能是将PLC输出的控制信号用于驱动继电器动作，从而控制电动机启停。输出接口电路板上也设有光电隔离电路，可将内外电源隔离。左图为驱动电路板电气原理图，继电器的吸合与否，可以控制对应电动机的启

8、停。右图为输出接口电路板电气原理图，当PLC输出的某路控制信号有效时，对应的输出信号有效，从而可以使得对应的继电器吸合。图4.输出接口电路电气原理图(左图为驱动电路板，右图为输出接口电路板)本装置有4个输出控制信号，对应输出接口电路板的4根输出信号线。各输出信号线对应的电动机关系如表2所示。表2.输出信号线与电动机对应关系表输输出信号线序号（自左到右)对对应电动机备备注1传送带交流电机