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使用PLC控制实现多传感器物料自动分拣系统的设计说明
赵成林
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可编程序（逻辑）控制器（简称为PLC）以微处理器为核心，综合了微型计算机技术、自动控制技术及网络通信技术，主要是为现场控制而设计，广泛应用于工业自动化控制装置。PLC具有可靠性高、适应性好和可扩展能力强等优点，不仅可以取代传统的继电器控制系统，还可以进行复杂的生产过程控制以及应用于生产自动化网络。本文研究基于PLC控制的多传感器物料自动分拣系统的设计，以寻求获得对类似系统的转型升级有一定指导意义的方法。本项研究采用三菱FX-2N系列PLC承担其主要程序控制任务，同时，对传感器技术（包括：电感传感、电容传感、光电传感等）、变频器技术、电磁、气动、触摸屏技术等进行了系统综合，以尽可能地展现PLC在过程控制系统中的能力，为企业生产的自动化提供一个良好的示例。本系统设计的主要思路：基于PLC控制的多传感器物料自动分拣系统在结构上采用模块化设计，每一个工作单元可以独立设计，自由组合实现不同的系统功能。本系统主要由供料站、检测站、回收站、搬运站和分拣站5个工作站组成。系统的程序主要由PLC控制，由变频器控制输送带运行，各类传感器实现材质和颜色的检测、工件姿势的判别，最后通过搬运机械手将物料转移到指定位置，检测为反面放置的物料直接推送到回收站作不合格品处理。本文在对物料自动分拣系统功能需求的基础上，基于PLC提出电气控制系统的总体方案，设计实现整个系统控制部分与机械动作部分合理连接适配。文中还分析讨论了如何进行系统的联机调试，测试系统运行的可靠性、检测、分拣正确率等指标。试验的结果表明：本次设计的整个系统具有控制精度高、操作简便直观、可靠性高等特点，各项性能指标均达到设计要求。本论文的成果对于类似系统的研究开发有很好的参考价值。
本设计在探讨了自动分拣线系统的需求上，设计了一个由五个工作站组成的柔性生产线。基于 PLC 的程序控制，结合触摸屏和变频调速技术的应用，使得本系统功能强大。本文总共安排六章内容，其具体的安排如下：第一章：介绍本系统设计的选题背景及研究意义，分析系统的特点与关键技术。第二章：设计系统整体架构，分析系统的结构特点，拟定相关参数。第三章：物料自动分拣系统的关键技术研究。第四章：按照设计功能，选择合适的通信方法，根据控制对象设计程序。第五章：本章对系统各个控制单元进行功能测试，对各个控制对象进行整体联动运行测试。第六章：总结本项目设计，分析系统的特点，以及对未来的研究方向作工作展望。
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