自动生产线分拣站控制系统设计

河南工业职业技术学院机电工程系毕业设计（论文）I河南工业职业技术学院HenanPolytechnicInstitute毕业设计（论文）自动生产线分拣站控制系统设计班级＿＿机电1003班＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿杨金光＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师＿＿朱文琦＿＿＿＿＿＿＿＿河南工业职业技术学院机电工程系毕业设计（论文）II自动生产线分拣站（PLC+直流伺服电机+气动元件）控制系统设计摘要面对激烈的市场竞争，一个企业的生产效率是其能否生存和发展的决定性因素。要想提高生产效率就必须提高各个环节的效率，产品自动化控制系统的使用是现在工业生产经常使用的控制系统之一。比如工件分拣这个环节，有没有自动分拣系统就成为判断条件之一，也是必须的条件。本文在纵观了近年来自动化发展状况的基础上，结合自动化方面的设计，对自动化技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。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互补优化。对物料分拣的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用气动驱动，采用气压驱动系统，具有动作迅速、准确、结构简单、安装方便、可靠等一系列优点。最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。通过以上部分的工作，得出了经济型、实用型、高可靠型物料分拣系统的设计方案，对其他经济型PLC控制系统的设计也有一定的借鉴价值。关键词:物料分拣，气动驱动，可编程控制器（PLC），自动化控制河南工业职业技术学院机电工程系毕业设计（论文）IIIABSTRACTPLCcontrolisthemostcommonlyusedindustrialautomationcontrolmethod,becauseofitsconvenientcontroltowithstandanadverseenvironment,itisbetterthanMCUcontrolintheindustrial.PLCtraditionalrelaycontroltechnology,computerandcommunicationtechnologiesareintegratedspecificallyforindustrialcontrolanddesign,havestrongfunction,commonflexible,highreliabilityandenvironmentaladaptability,andprogrammingsimple,easytouseandsmallsize,lightweight,aseriesoflow-poweradvantagesinindustrialapplicationsbecomemoreextensive.ThispaperfocusesonthePLCinthecannedbeverageproduction,Thedesignofanautomaticsortingdevicewithlowcostandhighefficiencyispresentedinthepaper,whichregardsprogrammablelogiccontroller(PLC)asthemastercontrollerandcombinespneumaticdevice,sensingtechnology,positioncontrolandothertechnologytoimplementautomaticselectingoftheproductslive.Thedeviceischaracteristicofhighautomation,steadyrunning,highprecisionandeasycontrol,whichcanfulfilltherequirementaccordingtodifferentsituationswithlittlemodifications.Keywords：programmablelogiccontroller，sortingdevice，controlsystem，sensors河南工业职业技术学院机电工程系毕业设计（论文）IV目录摘要.........................................................................II目录........................................................................IV第一章绪论..............................................................1§1.1课题研究的背景...........................................1§1.2课题研究的目的和意义................................1第二章自动化分拣系统的构成与工作原理................2§2.1自动化生产线的核心技术.............................2§2.2自动化分拣单元工作过程.............................2§2.3分拣单元的结构组成....................................3§2.3.1传送和分拣机构..................................4§2.3.2驱动模块............................................5§2.3.3电磁阀组............................................5§2.4分拣中的传感器...........................................6§2.4.1光纤传感器.........................................6§2.4.2光电传感器.........................................7§2.4.3磁感应接近式传感器...........................8河南工业职业技术学院机电工程系毕业设计（论文）V§2.4.4金属传感器........................................8第三章执行系统的分析与设计................................10§3.1气动技术在气动装置中的设计....................10§3.1.1气泵的认识与选择...........................10§3.1.2空气压缩机.......................................11§3.1.3储气罐..............................................11§3.1.4气动控制元件的认识.........................12§3.2分拣站的执行元件....................................15§3.2.1气动执行元件..................................15§3.3传动机构...................................................17§3.3.1直流伺服电机的认识与选择..............17§3.4伺服控制器的认识.....................................19§3.5旋转编码器概述.........................................19第四章控制系统的分析与设计................................21§4.1分拣单元的PLC控制系统设计的基本原则21§4.1.1分拣站的工作原理............................21§4.1.2PLC机型的选择...............................21§4.1.3确定PLC的容量..............................23河南工业职业技术学院机电工程系毕业设计（论文）VI§4.1.4确定PLC的I／O模块....................24§4.1.5PLC种类及型号的确定....................25§4.2PLC的I/O接线及气路图..........................25§4.3分拣单元的编程要点..................................29§4.3.1高速计数器的编程...........................29§4.3.2程序结构..........................................31§4.4编写和调试PLC控制程序........................33§4.4.1编写程序的思路...............................33§4.4.2功能测试程序的结构........................34§4.4.3调试与运行.......................................34总结.......................................................................35参考文献.................................................................36致谢.......................................................................37附录……………………………………………………371第一章绪论§1.1课题研究的背景在时代的前进过程中自动化科学技术已对整个科学技术的理论和实践做了重要贡献，并为人类社会带来了巨大利益。，近年来，自动控制的另一个发展方向智能控制取得了较大进展，智能控制理论不同于经典控制理论和现代控制理论的处理方法，控制器不再是单一的数学解析模型，而是数学解析模型与知识系统相结合的广义模型。它以控制理论、计算机科学、人工智能、运筹学等学科为基础，将传统控制理论和人工智能相结合，模仿人的智能来研究解决复杂控制问题。因此，智能控制技术特别是神经网络技术和模糊控制技术可以弥补常规方法的局限性，使得不确定性和未知非线性系统的自适应控制成为可能。目前，将智能控制技术应用于非线性系统的自适应控制已成为非线性控制理论中的一个重要方面。§1.2课题研究的目的和意义本课题的目的是研究以PLC为核心，为产品分拣自动生产线设计一个电气控制系统。该控制系统应能使产品分拣自动生产线具有全线全自动分拣功能，并能完成对混杂在一起的三种不同产品的分拣的控制要求；应具有启动、预停、和计数功能；具有短路保护、过载保护、欠压保护功能。具有提高工效、促进生产自动化，提高生产效率和减轻劳动力作用，为前沿的产品应自动化设备更新时的需要提供必备条件，可以广泛应用于机械制造、电子、轻工业和物流等部门。河南工业职业技术学院机电工程系毕业设计（论文）2第二章自动化分拣系统的构成与工作原理§2.1自动化生产线的核心技术PLC就像人的大脑；光电传感器就像人的眼睛；电机与皮带输送带就像人的腿电磁阀组就像人的肌肉；人机界面就像人的嘴巴；软件就像人的大脑的中枢神经。磁性开关就像人的触觉；直线气缸就像人的手和胳膊；通信总线就像人的神经系统，而分拣站中同样具有这些技术，下面就让我们进行研究吧。§2.2自动化分拣单元工作过程分拣单元是自动化生产线中的最末单元，完成对上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工