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毕 业 设 计
题目：材料分拣系统控制系统设计（单片机）
入 学 年 月2013年 姓 名 代xxx 学 号110xxxxx 专 业 机电一体化 联 系 方 式 13xxxx
学 习 中 心 xxxxx 指 导 教 师XXXXXXX___
完成时间2013年X月XX日
目 录
1 绪论??????????????????????????????1 1.1 自动分拣系统的定义?????????????????????1 1.2 自动分拣系统研究现状及发展趋势???????????????1 2 系统硬件设计??????????????????????????2 2.1 传感器的选型???????????????????????2 2.1.1 电感式传感器??????????????????????2 2.1.2 电容式传感器??????????????????????3 2.1.3 颜色传感器???????????????????????5 2.2 限位开关的设计???????????????????????6 2.3 电磁阀的设计???????????????????????.7 2.4 PLC的选型?????????????????????????8 2.5 PLC输入输出接线端子图???????????????????9 3 系统软件设计??????????????????????????10 3．1 控制系统流程图设计?????????????????????10 3.2 PLC梯形图程序设计?????????????????????11 3.3 整体梯形图?????????????????????????12 3.4 PLC程序指令表???????????????????????12 4 总结??????????????????????????????14 参考文献?????????????????????????????15
1 绪论
1．1 自动分拣系统的定义
自动分拣是指货物进入分拣系统到指定的分配位置为止，都是按照系统设定的指令靠自动装置来完成的。自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。
1．2 自动分拣系统研究现状及发展趋势
我国自动分拣机的应用大约始于1980年代,近期的市场兴起和技术发展始于1997年。自动分拣的概念先在机场行李处理和邮政处理中心得到应用, 然后普及到其他行业。随着业界对现代化物流的实际需求的增长,各行业对高速精确的分拣系统的要求正在不断地提高。这一需求最明显地表现在烟草、医药、图书及超市配送领域, 并有望在将来向化妆品及工业零配件等领域扩展。这些领域的一个共同特点是产品的种类繁多、附加值高、配送门店数量多、准确性要求高和人工处理效率低等特点。
随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，尤其在需要进行材料分拣的企业，以往一直采用人工分拣的方法，致使生产效率低，生产成本高，企业的竞争能力差，材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。
目前自动分拣已逐渐成为主流，因为自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的货物送到别处的的搬送装置。由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大，分拣分类数量也较多；另外组态软件的的发展，为物料分拣系统增添了新的活力。
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2 系统硬件设计
2．1 传感器的选型
2.1.1 电感式传感器
此传感器接近开关属于有开关量输出的位置传感器，用来检测金属物体。它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化。由此，可识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。本系统用该器件来检测铁质材料。
电感式接近传感器选择LE4-1K，技术参数如表3.1：
表3.1 电感式传感器技术参数
工作电压 10-30V 额定电流 200MA 感应距离 4mm
图3.1 电感传感器工作原理图
图3.2 电感传感器LE4-1K成品图
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电感传感器介绍：由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化的传感器，又称电感式位移传感器。这种传感器的线圈匝数和材料导磁系数都是一定的，其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变化而引起的。当把线圈接入测量电路并接通激励电源时，就可获得正比于位移输入量的电压或电流输出。电感式传感器的特点是：①无活动触点、可靠度高、寿命长；②分辨率高；③灵敏度高；④线性度高、重复性好；⑤测量范围宽（测量范围大时分辨率低）；⑥无输入时有零位输出电压，引起测量误差；⑦对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高；⑧不适用于高频动态测量。电感式传感器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量（如力、张力、压力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等）的测量。常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。在实际应用中，这三种传感器多制成差动式，以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。
2.1.2 电容传感器
此传感器属于具有开关量输出的位置传感器，是一种接近式开关。它的测量头通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是待测物体的本身。当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化。由此，便可控制开关的接通和关断。本装置中电容传感器是用于检测铝质材料。
电容式传感器选择OMRON的E2K—X81ME1型，技术参数如表3.2：
表3.2 电容式传感器技术参数 工作电压 10-30V 额定电流 200MA 感应距离 8mm
图3.3 电容传感器工作原理图
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