摘 要：該物料分揀系統(tǒng)能夠?qū)饘?、非金屬材料進(jìn)行有效的分揀和數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以可編程序控制器（PLC）、變頻器、人機(jī)界面技術(shù)為基礎(chǔ)，利用軟、硬件相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)工作以及遠(yuǎn)程操控。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器 變頻器 人機(jī)界面 遠(yuǎn)程操控

隨著生產(chǎn)力的不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)中對自動(dòng)化水平的要求強(qiáng)度越來越高，為了提高生產(chǎn)效率，改變以往落后陳舊的生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化，筆者設(shè)計(jì)了物料分揀系統(tǒng)，采用PLC、變頻器和人機(jī)界面技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，大大提高控制系統(tǒng)的可靠性和自控程度，為企業(yè)提供更可靠的生產(chǎn)保障。

為了實(shí)現(xiàn)操作和檢修方便，該系統(tǒng)設(shè)置了單循環(huán)和連續(xù)運(yùn)行兩種操作方式，以及人機(jī)界面操作形式，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。在此，筆者只對連續(xù)運(yùn)行操作方式進(jìn)行程序編寫，而對單循環(huán)操作方式不作說明。此外，系統(tǒng)的控制電路均采用24V直流電源以保障操作人員的人身安全。

一、工業(yè)生產(chǎn)對控制系統(tǒng)功能的要求

1.生產(chǎn)工藝要求

（1）能正確判斷工件材質(zhì)，區(qū)分金屬或非金屬工件。

（2）能準(zhǔn)確輸送工件。輸送機(jī)與機(jī)械手能準(zhǔn)確定位并輸送工件。

（3）皮帶傳送機(jī)中速的頻率為25Hz，低速的頻率為10Hz。變頻器的加減速時(shí)間均設(shè)為0.2秒。

2.生產(chǎn)線保護(hù)要求

（1）原點(diǎn)位置保護(hù)。系統(tǒng)啟動(dòng)前，必須確保系統(tǒng)在原點(diǎn)位置，此時(shí)，原點(diǎn)指示燈發(fā)光，否則系統(tǒng)不能啟動(dòng)。

（2）緊急停止保護(hù)。系統(tǒng)設(shè)置急停按鈕，按下急停按鈕后，系統(tǒng)運(yùn)行全部停止。急停按鈕恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)在復(fù)位到原點(diǎn)后才能重新啟動(dòng)。

二、設(shè)計(jì)方案

1.硬件設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)選用日本三菱公司的FX2N系列的PLC，通過對控制要求的認(rèn)真分析，確定了輸入輸出點(diǎn)數(shù)，同時(shí)也余留一些輸入輸出點(diǎn)以保證系統(tǒng)功能的進(jìn)一步加強(qiáng)。選定FX2N-48MR型PLC。

（2）I/O分配見上表。

（3）PLC外部接線圖，如圖1所示。

（4）變頻器的選擇。變頻技術(shù)主要應(yīng)用在控制異步電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)系統(tǒng)中，可以產(chǎn)生巨大的節(jié)能效果使自動(dòng)化程度大大地提高。根據(jù)對控制系統(tǒng)的分析，我們選擇了三菱E500型小型變頻器，通過對其參數(shù)的設(shè)置以滿足分揀生產(chǎn)的要求。參數(shù)設(shè)置如下：Pr.7=0.2，Pr.8=0.2，Pr.5=25，Pr.6=10， Pr.79=2。

（5）人機(jī)界面選擇。人機(jī)界面即觸摸屏技術(shù)，它作為控制系統(tǒng)操作和顯示終端的應(yīng)用十分普遍。該系統(tǒng)主要選擇三菱GT1155型觸摸屏，通過界面設(shè)置實(shí)現(xiàn)便于操控的目的。

（6）電控閥的選擇。氣動(dòng)控制技術(shù)以其經(jīng)濟(jì)、清潔、安全可靠、工作效率高而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，本系統(tǒng)中機(jī)械手的汽缸控制均采用氣動(dòng)電磁閥，機(jī)械手上升、下降，伸出、縮回汽缸采用單控氣動(dòng)閥；機(jī)械手的加緊與放松、左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)、供料臺(tái)上升與下降的汽缸均兩位五通閥，由于它的穩(wěn)定性好而被廣泛采用。

2.軟件設(shè)計(jì)

自動(dòng)運(yùn)行工作流程圖，如圖2所示。

三、總結(jié)

物料分揀電氣控制系統(tǒng)安裝完成后，在投入運(yùn)行前，為了確保系統(tǒng)安全和可靠地工作，必須進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查，試驗(yàn)與調(diào)整?，F(xiàn)場安裝完畢，已經(jīng)把各種現(xiàn)場運(yùn)行信號全部隨著系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行而進(jìn)行隨時(shí)的控制和保護(hù)。系統(tǒng)制作完成后，取得較好效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳立定，吳玉香，蘇開才編. 電氣控制與可編程控制器[M].廣州：華南理工大學(xué)，2001.

[2]黃立培，張學(xué)編著. 變頻器應(yīng)用技術(shù)及電動(dòng)機(jī)調(diào)速[M]. 北京：人民郵電出版社，1997.

[3]丁鎮(zhèn)生編著. 傳感器及傳感技術(shù)應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，1997.

[4]鐘肇新，范建東，馮太合編著. 可編程控制器原理及應(yīng)用（第四版）[M]. 廣州：華南理工大學(xué)出版社，2008.

（作者單位：廣東省工商高級技工學(xué)校）