吳洋

[摘 要]物料分揀控制系統(tǒng)是自動(dòng)控制中的重要一環(huán)，能夠?qū)λ庸さ墓ぜM(jìn)行有效的傳輸與分揀。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，在企業(yè)生產(chǎn)中，利用成熟的自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)物料的傳送與分配，既提高了生產(chǎn)工作效率，又降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，為企業(yè)節(jié)省了大量的人力勞動(dòng)與成本支出。物料分揀系統(tǒng)集自動(dòng)化、信息化與智能化于一身，必將會(huì)在社會(huì)各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]物料分揀;自動(dòng)控制;自動(dòng)化

物料分揀控制系統(tǒng)是將不同類型的物料分配到相對(duì)應(yīng)的料倉。它是以PLC為控制核心，利用傳感器來識(shí)別物料，通過電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)皮帶傳送物料，結(jié)合氣動(dòng)裝置對(duì)物料進(jìn)行分揀，從而實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)分揀控制。該系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性和易控性，其性價(jià)比高、實(shí)用性強(qiáng)，可以很好地適應(yīng)各種工作環(huán)境。

一、物料分揀控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，各行各業(yè)都在創(chuàng)新，以提高生產(chǎn)效率。而對(duì)于物料分揀方面，過去一直采用人工分揀的方式，由于手動(dòng)方式耗費(fèi)了巨大的人力勞動(dòng)，且生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高，還無法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)高速度、高精度的要求。因此代替人工分揀的自動(dòng)分揀控制系統(tǒng)呼之欲出，物料分揀技術(shù)也正式邁入到自動(dòng)化控制的嶄新時(shí)代。

在物料分揀控制系統(tǒng)中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用為作業(yè)質(zhì)量和效率提供了堅(jiān)實(shí)的保障。另外，分揀系統(tǒng)與物料傳送的無縫對(duì)接，顯著提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)誤差。而且該系統(tǒng)的維修與維護(hù)也非常方便，針對(duì)不同的分揀對(duì)象布局也十分的靈活。因此，分揀能力更強(qiáng)大的自動(dòng)物料分揀系統(tǒng)成了主流。

二、物料分揀控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

1.可批量、連續(xù)的分揀貨物。物料分揀系統(tǒng)應(yīng)用于流水線作業(yè)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行且不受人力、時(shí)間、氣候等因素的限制。同時(shí)該系統(tǒng)的時(shí)間利用效率高于人力，單位時(shí)間分揀數(shù)量多，提高了勞動(dòng)效率。

2.極大程度地節(jié)約了人力資源。主線生產(chǎn)由自動(dòng)化設(shè)備來完成，人力只出現(xiàn)在手動(dòng)調(diào)試和系統(tǒng)故障時(shí)。

3.超低的分揀誤差率。整套系統(tǒng)物料類型的檢測(cè)來自光電傳感器和光纖傳感器，配合穩(wěn)定的PLC程序再由氣缸完成物料的歸放，能極大地降低分揀時(shí)的誤差。

4.變頻器使傳輸過程靈活、多樣。由變頻器拖動(dòng)皮帶運(yùn)輸?shù)碾姍C(jī)，可以提供適當(dāng)?shù)膫魉退俣龋赃m應(yīng)不同工作的要求。

三、物料分揀控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

物料分揀控制系統(tǒng)主要由落料口、落料口傳感器、光電傳感器、光纖傳感器、三相異步電動(dòng)機(jī)、推料氣缸以及料倉組成。

1.落料口：對(duì)物料位置進(jìn)行定位。

2.落料口傳感器：對(duì)傳送帶上是否有物料進(jìn)行檢測(cè)，并給PLC發(fā)出信號(hào)。

3.光電傳感器：用來檢測(cè)金屬物料。

4.光纖傳感器：用于檢測(cè)不同顏色的塑料物料。

5.三相異步電機(jī)：由變頻器控制，用來驅(qū)動(dòng)傳送帶。

6.推料氣缸：由電控氣閥控制（雙向電控氣閥用來控制氣缸進(jìn)氣和出氣，從而實(shí)現(xiàn)氣缸地伸出和縮回運(yùn)動(dòng)），將物料推入料倉。

7.料倉：存放物料。

四、物料分揀控制系統(tǒng)的工作過程

物料分揀控制系統(tǒng)主要是將加工好的成品物料按照金屬和非金屬材質(zhì)進(jìn)行分揀。其中，金屬物料和塑料物料是由光電傳感器和光纖傳感器來進(jìn)行識(shí)別;而白色塑料和黑色塑料則由光纖傳感器的靈敏度來區(qū)分。根據(jù)不同顏色、性質(zhì)分配到各料倉，從而達(dá)到物料分揀的實(shí)際效果。

其工作過程是：系統(tǒng)上電后，落料口傳感器檢測(cè)落料口有無物料。當(dāng)落料口有物料時(shí)，落料口傳感器的指示燈變亮，同時(shí)向PLC發(fā)出有料信號(hào)。當(dāng)PLC接收到有料信號(hào)后，輸出端發(fā)出指令信號(hào)給變頻器，由變頻器提供相應(yīng)頻率使電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)。而在料倉上方，分別裝有三個(gè)傳感器用來檢測(cè)金屬物料、白色塑料物料和黑色塑料物料。當(dāng)傳送帶上某一物料被相應(yīng)的傳感器檢測(cè)到時(shí)，傳感器會(huì)將反饋信號(hào)傳送到PLC中，再由PLC發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令控制相對(duì)應(yīng)的電控氣閥來使氣缸運(yùn)動(dòng)，以將該物料推入到相對(duì)應(yīng)的料倉之中，完成本次物料分揀。

以上控制特點(diǎn)及要求，采用西門子S7-200小型PLC即可滿足要求。其強(qiáng)大的指令功能，方便操作，易于使用、維護(hù)。若想要物料分揀的工作過程和方式更加智能、多樣化，則只需改變PLC控制程序即可。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及PLC的廣泛應(yīng)用，物料分揀方面的研究得到了不斷創(chuàng)新，該系統(tǒng)是以PLC為控制核心，結(jié)合氣動(dòng)技術(shù)、傳感技術(shù)、變頻技術(shù)以及位置控制技術(shù)，來使整套系統(tǒng)更加靈活易控，為現(xiàn)代化生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的支持與保證。

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[2]柴瑞娟.西門子PLC編程技術(shù)及工程應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[作者單位]

遼寧冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院

（編輯：溫子超）