沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文）
4 系统的软件设计
本系统软件设计的PLC程序是此次设计的重点，是实现可编程控制器逻辑控制
的主体部分，因此，在系统的自动控制中至关重要，其中包括：I/O分配表、程序流程图、时序图以及程序设计。此外还有上位机组态王用户界面设计，包括对流水线的监控界面，数据显示界面等。
4.1PLC软件设计 4.1.1程序I/O分配表
首先，需要强调的是由于在程序中使用了高速计数对光电编码器进行计数,因此I0.1被占用。
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表4.1 自动分拣系统I/O分配表
西门子PLC(I/O) 分拣系统接口(I/O) I2.1 I0.0 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 输 入 部 分 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I2.0 I0.1 Q0.0 输 出 部 分 公 共 端
Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 1M 2M 1L 2L M GND SKW1(气缸1动作限位) SKW2(气缸2动作限位) SKW3(气缸3动作限位) SKW4(气缸4动作限位) SKW5(下料气缸动作限位) SA(电感传感器) SB(电容传感器) SC(颜色1传感器) SBW1(气缸1回位限位) SBW2(气缸2回位限位) SBW3(气缸3回位限位) SBW4(气缸4回位限位) SBW5(下料气缸回位限位) SD(颜色2传感器) SN(下料传感器) UCP(计数传感器) YV1(气缸1电磁阀) YV2(气缸2电磁阀) YV3(气缸3电磁阀) YV4(气缸4电磁阀) YV5(下料气缸电磁阀) M(输送带电机) 24+ 检测铁质 检测金属 检测颜色 预留传感器 判断下料有无 光电编码器 在面板中所有输出端子为低电平有效 输入端子为高电平有效 备注 18
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4.1.2控制程序流程图
图4.1 控制程序流程图
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4.1.3控制程序时序图
图4.2 控制程序时序图
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4.1.4 PLC程序设计
4.1.4.1程序控制要求
在设计程序之前只有熟知此程序所要完成的功能，才能有目的的编译程序，为
了更好的实现分拣功能，我按照如下要求来设计本系统控制程序：
1.在物料斗中放3个不同的物块，在程序运行后传送电机开始运行，传送带转动。运行5秒后，气缸5动作，将物块推到传送带中。此时传送电机停止，以便物块放正位置。过0.5秒后，电机又开始运行。如果程序运行时，物料斗中没有物体，则运行一定时间后自动停止。
2.在第1个物块推出到传送带上前行一定路程后，再推出第2个物块。然后再推出第3个物块，过程和推出第1个物块相同。
3.当物块靠近各传感器时，就会使传感器动作，此时，物块并没有到达物料槽的位置，因此要在检测到物块之后再计传送带运行的步距。（各传感器的灵敏度不同，用试验测定，在确定步距后，在程序相应网络中进行修改）当光电编码器检测到所走的步距后，驱动相应的电磁阀控制气缸推动物块到相应的物料槽中。
4.各传感器依次分别为：电感传感器可检测出铁质物块；电容传感器可检测出金属物块；颜色传感器可检测出不同的颜色，且色度可调。当铁质物块经过第1传感器时被分拣出，当铝质物块经过第2传感器时被分拣出，非金属物块中的某一颜色在过第3个传感器时被分拣出。
5.扩展功能：故障报警功能。一旦气缸失常或传感器灵敏度有变时，很容易造成气缸在收回时把物料夹住而导致分拣系统无法正常分拣接下来的物料。为此，加入故障报警功能。当此类现象出现时，传送带会立即停止，不再进行输送物料（在客观条件允许情况下可加入蜂鸣器作为报警器，当传送带停止时间过长时，蜂鸣器会立即工作实现报警功能）。 4.1.4.2主程序的设计
根据控制程序要求，本设计软件部分的主程序设计步骤如下：
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