毕业设计论文
学生姓名： 学 号：
专 业： 数控专业 设计题目： 物料自动分检PLC控制
系统设计
指导教师：
2011 年 4 月 12 日
摘要
物料自动分检线在先进的制造领域中具有重要的地位，它可以搬运货物，分检
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物品，代替人的繁重劳动。可以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此被被广范用于机械制造，冶金，电子，轻工和原子能等部门。
随着经济的快速发展，采用PLC控制系统设计方案，采用整体化的设计思想，充分考虑了软，硬件各自的特点并进行分析和设计。得出了经济型，实用型，高可靠的物料自动分检系统。
PLC是一种先进的工业控制装置，本文设计了一个能分检金属、白色非金属、黑色非金属三种物料的PLC物料分检系统。
文中首先介绍了三种物料分检的工艺过程，分解了三种物料分检的逻辑控制要求，介绍了PLC控制器的结构、功能、工作原理和主要特点。接着对三种物料的自动分检PLC控制系统进行了硬件、软件设计。
在硬件设计中，选择了三菱FX2NPLC，给出了I/O地址分配表，绘制了I/O接线图。各功能模块的梯形图设计及其说明，重点用步进指令对搬运模块进行了详细设计。最后给出了三种物料的自动分检的PLC逻辑控制系统的梯形图的指令表。这次设计的三种物料自动分检系统可以用于同类物流制造行业，对于代替人的繁重劳动、实现生产过程机械化和自动化、保护人身安全具有参考价值。
关键词：PLC 自动分检 机械手
目 录
前言 ???????????????????????????????????3
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第1章 绪论 ????????????????????????????????4
1.1 三种物料自动分检的工艺流程 ????????????????????4 1.2三种物料自动分检控制要求 ?????????????????????6 1.3物料自动分检PLC控制系统设计流程 ?????????????????8
第2章 PLC控制器 ??????????????????????????????9
2.1 PLC的产生与发展 ??????????????????????????9 2.2 PLC的基本结构 ???????????????????????????10 2.3 PLC的基本工作原理 ?????????????????????????10 2.4 PLC的控制系统 ???????????????????????????11 2.5 PLC的主要特点 ???????????????????????????12 2.6 PLC与其他控制装置的比较 ?????????????????????14 第3章 物料自动分检PLC控制系统硬件设计 ???????????????????15
3.1 物料自动分检PLC控制系统输入输出设备 ????????????????15 3.2 PLC选型 ?????????????????????????????15 3.3 I/O口地址分配表 ?????????????????????????18 3.4 I/O口接线图 ????????????????????????????19 第4章 物料自动分检PLC控制系统软件设计 ??????????????????20
4.1 功能模块功能图设计 ????????????????????????20 4.2 整个控制系统的梯形图程序 ?????????????????????24 4.3 控制系统指令表 ??????????????????????????29 结论 ???????????????????????????????????32 致谢 ??????????????????????????????????33 参考文献 ????????????????????????????????34
前 言
物料自动分检在先进的制造领域中具有重要地位，这种系统可以搬运货物、分
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检物品，代替人的繁重劳动。可以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此被广泛用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能部门。 目前，自动分拣系统在国内各行业的应用水平参差不齐，在邮政物流系统当中应用较好，但在其它行业的应用状况并不理想。PLC控制器是先进的工业控制装置，具有编程简便、维护修改方便、体积小、可靠性高等优点，用PLC控制器实现物料自动分检可以在工业中得到广泛应用。
第一章 1.1三种物料自动分检的工艺流程
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绪论
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三种物料自动分检工艺过程如下：
(1)送料。物料盘中共放置三种物料:金属物料，白色非金属物料，黑色非金属物料，由24V直流电动机驱动物料盘旋转，把物料送至物料台上。
(2)搬运。由机械手把物料送入传送带口，整个搬运机构能完成手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧四个自由度动作。
(3)物料传送与分检。物料落入落料口后，由安装在落料口的光电传感器发出信号，传送带在电机的驱动下移动，由三种物料传感器区别三种物料，由电控气阀推出不同的出料口，从不同的出料口出料。
上述工艺过程所采用的物料自动分检线、送料机构、搬运机构、双向电空气阀、物料传送带和分检机构、推料气缸分别如下图所示：
物料自动分检线工作示意图
1- 送料机构；2-机械手搬运机构；3-物料传送和分检机
构
4-传送带驱动电动机；5-气缸电控阀
送料机构工作示意图
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