陳酉豪（武昌工學(xué)院,武漢　430065）

PLC在材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用

陳酉豪
（武昌工學(xué)院,武漢430065）

摘要：在傳統(tǒng)材料分揀作業(yè)過程中，通常都是利用人工分揀方式開展工作，這種工作類型實(shí)施過程中，其生產(chǎn)效率是比較地下的，同時(shí)由于生產(chǎn)成本較高，使得企業(yè)的市場競爭力明顯下降，因?yàn)闉榱擞行У奶嵘髽I(yè)的生產(chǎn)效率，在材料自動(dòng)分揀技術(shù)研究和探索成為了企業(yè)發(fā)展的重要出路。下面本文針對(duì)PLC在材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、硬件和軟件設(shè)計(jì)等多個(gè)方面加以分析探討，從而有效的提升PLC在材料自動(dòng)分揀中的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：PLC；材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)；應(yīng)用

PLC技術(shù)是一種成本較低，生產(chǎn)效率較高的材料自動(dòng)分揀裝置和設(shè)備，在當(dāng)前材料自動(dòng)分揀工作過程中發(fā)揮著重要功效。比如在物料分揀操作過程中可以采用控制編碼器PLC來對(duì)其實(shí)施自動(dòng)化管理和控制，能夠持續(xù)的、大批量的進(jìn)行貨物分揀操作，從而明顯提升企業(yè)生產(chǎn)效率。

1　材料分揀裝置的總體設(shè)計(jì)

材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中主要是采用機(jī)械、控制和啟動(dòng)三個(gè)主要結(jié)構(gòu)部分組成，是一個(gè)在PLC技術(shù)上逐漸發(fā)展形成的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，在各個(gè)部件和相關(guān)系統(tǒng)裝置運(yùn)行過程中都是按照預(yù)定的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的，目的就是為了完成規(guī)定的機(jī)械功能。在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，檢測傳感器成為了當(dāng)前電磁控制閥門的主要?dú)鈩?dòng)部分，與此同時(shí)，還包括其他的一些可編程控制器、系列變頻器等多種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形成了控制系統(tǒng)，主要包括硬件、軟件兩個(gè)主要部分結(jié)構(gòu)。

硬件裝置中主要是由中央處理單元、I/O擴(kuò)展單元、操作界面、其他檢測元件和控制元件等多種結(jié)構(gòu)組成。

軟件配制中主要是包括機(jī)電計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)主要組成部分是系統(tǒng)和應(yīng)用軟件兩大類，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，每一個(gè)控制對(duì)象都必須要有相應(yīng)的控制程序，利用這些控制程序來實(shí)現(xiàn)對(duì)完成對(duì)象的有效控制管理，從而發(fā)出指令，完成應(yīng)用程序工作。

2　材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

2.1硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，主要是由相應(yīng)的系統(tǒng)組件包括滾子鏈、傳感器、電容傳感器、三相異步電動(dòng)機(jī)等多種組件共同組成，其中在型材基體內(nèi)鑲嵌有平行帶張緊裝置等多種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

在整個(gè)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中主要是由六個(gè)主要部分組成了斗式1#分護(hù)選緩沖庫，其中在整個(gè)結(jié)構(gòu)中斗式存儲(chǔ)貨架直接和滾子鏈相連接，然后入庫檢查工作過程中需要采用電容傳感器來進(jìn)行操作，這樣可以有效的利用程序改定和傳感器調(diào)整方式來分辨出不同材質(zhì)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然在整個(gè)硬件系統(tǒng)中運(yùn)行過程中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)于其他類型的斗式緩沖庫結(jié)構(gòu)來說，其機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)件和斗式1#分護(hù)選緩沖庫的結(jié)構(gòu)類型是相似的，只不過是每一個(gè)不同的斗式緩沖庫都有其獨(dú)自的特點(diǎn)和工作特性，因此在整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開展運(yùn)行工作后，可以通過程序修改和傳感器調(diào)整來對(duì)不同材質(zhì)的材料進(jìn)行分揀操作。

2.2電氣接線

在系統(tǒng)電氣接線裝置設(shè)計(jì)過程中，主要包括三個(gè)組成結(jié)構(gòu)部分，第一部分是PLC執(zhí)行器型接口。這種接口類型主要是在自動(dòng)分揀裝置運(yùn)行過程中，在PLC和執(zhí)行器之間需要保留一個(gè)常開觸點(diǎn)功能，可以提供的執(zhí)行器型輸出接口方式，這種接口類型主要是由帶螺釘或者是彈簧連接方式以及其他的結(jié)構(gòu)共同形成的結(jié)構(gòu)部件。第二部分就是脈沖切換接口形式。在整個(gè)自動(dòng)分揀系統(tǒng)運(yùn)行過程中，很多情況下由于還沒有完全實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作和運(yùn)行，因此需要在不同的工作狀態(tài)下在人工操作和自動(dòng)操作之間進(jìn)行切換，在人工操作時(shí)，其脈沖切換接口不需要利用PLC進(jìn)行功能輸出，在該類接口中本身就放置有單片機(jī)電路結(jié)構(gòu)，因此自身能夠產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)，從而在整個(gè)材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)出脈沖信號(hào)，從而完成工作運(yùn)行過程，提高工作效率和生產(chǎn)效率。第三部分結(jié)構(gòu)就是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，中繼電器采用的是節(jié)省布線型接口類型，在PLC系統(tǒng)運(yùn)行過程中，PLC和傳感器、執(zhí)行器等的信號(hào)需要定向的連接線口，在很多情況下傳感器和執(zhí)行器的信號(hào)是放射在現(xiàn)場中，因此在對(duì)其進(jìn)行科學(xué)管理控制過程中需要將其信號(hào)放射盡可能的放置在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的環(huán)境下，然后可以將多項(xiàng)信號(hào)統(tǒng)一采用一股電纜進(jìn)行傳輸。

3　軟件設(shè)計(jì)

在對(duì)其軟件系統(tǒng)完成設(shè)計(jì)過程中，需要根據(jù)整個(gè)材料的分揀過程進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)和完善，在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要根據(jù)系統(tǒng)控制和運(yùn)行流程來形成完整的工藝運(yùn)行過程。在程序按照工藝流程完成設(shè)計(jì)后，需要做好的就是程序控制邏輯操作，下面我簡單從幾個(gè)方面加以分析研究。

第一，傳送帶控制。當(dāng)傳送帶隨著整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行和管理過程中，需要采用變頻器的多段運(yùn)行方式來實(shí)現(xiàn)有效的管理和控制，變頻器的多段運(yùn)行信號(hào)主要是通過PLC材料的輸出端來進(jìn)行控制和改善的，因此在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，PLC控制變頻器的各個(gè)端子和SD端子的通和斷，因此當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，在其工作運(yùn)行過程中，必須要保證電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速率維持在正常水平，同時(shí)保證電動(dòng)機(jī)運(yùn)行速率之間的良好調(diào)換，一旦需要停止運(yùn)行后立即按下操作按鈕，就可以保證整個(gè)系統(tǒng)立即停止運(yùn)行過程。

第二，材料自動(dòng)分揀控制。當(dāng)利用光電傳感器檢測到有貨物存在時(shí)，在傳送帶的工作下，PLC就能夠根據(jù)不同的傳感器裝置來檢測到不同的貨物信息，及時(shí)的對(duì)檢測到的貨物信息進(jìn)行分類處理，這樣就可以將獲取的準(zhǔn)確信息進(jìn)行下一步的傳輸。

第三，分類進(jìn)庫控制。在完成材料自動(dòng)分揀后，不同的緩沖庫都會(huì)按照預(yù)定的運(yùn)行方式開展工作，對(duì)于運(yùn)輸?shù)降呢浳飻?shù)量及其相關(guān)的貨物信息能夠及時(shí)的將其存儲(chǔ)在寄存器中，然后當(dāng)材料被運(yùn)輸?shù)狡叫袔?，平行帶正常運(yùn)行，從而可以將貨物運(yùn)輸?shù)礁髯詫?duì)應(yīng)的選取區(qū)域內(nèi)。

第四，自動(dòng)出庫控制。貨物選擇工作結(jié)束后，就可以將緩沖庫存放的貨物放置到指定地點(diǎn)，一旦當(dāng)貨物數(shù)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，系統(tǒng)就會(huì)將貨物全部的推出緩沖庫去，之后通過貨物傳輸帶將貨物完成分類傳輸，從而保證物料完成了整個(gè)自動(dòng)分揀過程。

4　結(jié)束語

在采用PLC進(jìn)行自動(dòng)分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)和管理控制過程中，PLC的可靠性能強(qiáng)，配套設(shè)備齊全，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方便安全，因此采用PLC來進(jìn)行材料自動(dòng)分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)有著重要應(yīng)用價(jià)值。