徐州师范大学本科生毕业设计 基于PLC的自动分拣控制系统设计
下料传感器可编程控制器PLC电机及下料气缸电感传感器气缸1电容传感器气缸2颜色传感器气缸3气缸压缩机接近开关气缸4
图2-2 系统的硬件结构框图
根据材料分拣系统的结构框图，可得出其结构示意图如图2-3所示。按下启动按钮后，电动机M运行，绿灯L2亮，传送带运转，表示可以进物料。材料经传感器对其进行识别，检测其分别为铁质、铝质、红色，其相对应的气缸进行动作，将材料推入滑槽内，若不是上述的几种材料，则最后剩余的气缸动作，将其推入滑槽内，以完成对其的分拣。
指示灯L1指示灯L2传感器气缸物料电机M铁质铝质红色其他传送带滑槽
图2-3 材料分拣系统的示意图
2.6 其他元器件及其选择
料槽是一个材料手动入库而自动出库的装置，底部有一个光电传感器。使用时可先人为地将材料放入料槽中，此时光电传感器检测到料块时系统开始运行。当系统运行时，启动传送带并由出料气缸将料库内底层材料推入传送带。传送带
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是由单向感应电机驱动的皮带式输送装置。
调压阀、空气滤器与气压指示仪表集中于一个模块上，它们接收来自气源的气压并传送到下面的5个气阀中。调节调压阀降压，使其输出压力与每台气动设备和装置所需要的压力一致，并保持该压力的稳定。空气过滤器作用是滤除压缩空气中的水分、油滴以及杂质微粒等危害，以达到系统要求的净化程度。油雾器是一种特殊的注油装置，它以压缩空气为动力，将润滑油喷成雾状并混合于压缩空气中，并随空气进入需要润滑的部件，达到润滑的目的，使压缩空气具有润滑气动元件的能力。
自动分选部分由传感器、先导式电磁换向阀、气缸及导料轨道组成。当传感器检测到相应料块时，对应的先导式电磁换向阀动作驱动气缸动作将其推人应去的滑道。例如：当电感传感器感应到铁块时，对应的气缸动作，将铁块推入对应的导料轨道。
导料轨道主要作用是当气缸推出材料时导出材料。单向感应电动机作为执行机构用于带动传输带输送物料前行。内置电源可以将220交流电转换成24伏的直流电供给各个传感器与气阀以及转接板上的各个指示灯，同时也为单向感应电动机提供稳定的220伏电压。
控制器采用三菱FX2N---32MR型PLC。它接受料槽光电传感器、各材料传感器、先导式电磁换向阀、感应电动机、气缸位置传感器的信号，根据要求分别控制输送带电机和各电磁阀动作。
本系统共设置了三个检测材料的传感器，同时预留了一个空余的气阀与气缸用来添加其它的传感器。用户可以根据自己的需求选择相应的传感器安装即可。
如表2-2给出系统中主要的元器件清单：
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表2-2 主要元器件清单
序号 1 2 3 4 名称 PLC 静音空气压缩机 气阀 气缸 磁感应开关 型号 FX2N-32MR FB-0.048/7 SVK0120 SCDJB10-45S 数量 1 1 5 5 备注 品牌或 公司 5 D-C73 5 6 接近开关 CAT2-12GM 5 1 1 1 1 7 光电开关 E3R-5DE4 电感式接7 BLJ18A4-8-Z/B1Z 传感器 8 9 电容式传感器 颜色传感器 E2K-X81ME1 E3S-VS1E4 10 电动机 YN60-6 1 11 内置电源 MD35-34 1 11 12 滑槽 传送带 4 1 16输入，16输出， 继电三菱 器输出形式 噪音低、性能稳定、工作韩国安全可靠,功率0.55KW SANWO 先导式电磁换向阀, 交韩国流：110v,220v（50hz） SANWO 直流：24V 产品与气阀的型号相配韩国套，推动物料进行分拣 SANWO 额定电压：DC24V AC110V额定电流：DC：5～易电国际40mA AC: 5～20mA 集团 气缸回位限位开关 静电容量式接近开关 易电国际判断物料是否到位 集团 判断有无物料 欧姆龙 额定电压：DC：6～36V 百斯特 额定电流：300mA 静电容量型近接开关 额定电压：DC12～欧姆龙 24V(DC10～30V) 额定电压：DC：12～24V欧姆龙 额定电流：400mA 感应电动机减速电机性LINIX 能参数 功率：6W 电压：温岭市永110V 频率：50HZ 电流：久电子器0.20A 额定转速：械厂 1440r/min 输入电压：AC220伏 ±15% DADONG 输出电压：DC24伏 青岛锐诚德仓储物铝合金 流设备有限公司 2.7 I/O口的选择及PLC接线
根据材料分拣系统的工作过程由可知，系统的控制有输入信号15个，均为
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开关量。输出信号有8个，其中一个控制电动机，两个控制指示灯，剩下的控制气阀，也都是开关量。
根据分拣系统的需要配置出I/O对应功能，列表如表2-3所示：
表2-3 分拣系统I/O口配置
三菱PLC(I/O) X00 X01 X02 X03 输 入 部 分 X04 X05 X06 X07 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X17 Y00 Y01 输 出 部 分 Y02 Y03 Y04 Y05 Y06 Y07 分拣系统接口(I/O) SB1 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SA SB SC SN SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SB2 YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 M LD1 LD2 备注 启动按钮 上料物料接近开关 铁质物料接近开关 铝质物料接近开关 绿色物料接近开关 电感传感器 电容传感器 颜色传感器 判断下料有无（光电传感器） 上料气缸回位限位开关 铁质物料气缸回位限位开关 铝质物料气缸回位限位开关 红色物料气缸回位限位开关 其他物料气缸回位限位开关 停止按钮 上料先导式电磁换向阀 铁质物料先导式电磁换向阀 铝质物料先导式电磁换向阀 红色物料先导式电磁换向阀 其他物料先导式电磁换向阀 传送带 红色指示灯 绿色指示灯 16
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根据控制要求可得PLC系统的接线图如图2-4所示
SB1SQ1SQ2SQ3SQ4SASBSCSNSW1SW2SW3SW4SW5SB2X00X01X02X03X04X05X06X07X10X11X12X13X14X15Y00YV1Y01YV2PY02YV3Y03YV4LY04YV5Y05KMY06L1CY07L2COM1X17COMCOM2
图2-4 PLC系统外部接线图
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