PLC物流分拣传输系统设计电气原理图.doc
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PLC物流分拣传输系统设计电气原理图.doc
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PLC物流分拣传输系统设计+电气原理图
摘要:
可编程序控制器(PLC)是以微处理器为核心,综合计算机技术、自动化技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。
针对继电器控制系统可靠性较差、使用不够灵活方便等缺陷,利用PLC进行设计,达到了控制生产线的分拣、传送及进出库的目的。
在系统中充分利用PLC在控制方面的卓越性能和触摸屏控制的优异功能,实现了生产线的启动平稳、运行可靠、故障率低的功能。
本将PLC和触摸屏应用于物品分拣系统的自动控制中,分选精度有可编程控制器控制,通过触摸屏检测运行状态,可在线操作运行,实现物流分拣系统的设计。
具有精度高、速度快、工作不受环境和时间限制,控制简单等优点。
本设计完成后,能够代替人进行分拣操作,能够很大程度提高劳动生产率,提高分选精度,对促进整个物流系统的自动化有着重要的意义。
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关键词:
PLC控制;物流分拣;触摸屏ApplicationofPLCinthematerialsortingtransmissionsystem
ABSTRACT:
ProgrammableLogicController(PLC)isalate—modelautomaticequipmentascorewithmicroprocessor.Itsdevelopmentisbasedoncomputertechnology,automatizationtechnologyandcommunications.Atthepresent,PLChasbecomethemostimportantautomaticequipmentandbeenappliedwidely,thedegreeandextentofPLCdevelopmentarethesymbolsofautomaticlevelinonecountry.
Ithasbeendesignedspecificallyfortherelaycontrollingsystemreliabilitydefectssuchasrelativelypoor,usinglacktogotothelavatorynimbly,makinguseofPLCtobeinprogress,hasreachedthepurposecontrollingtheproductionlinesorting,deliveringandpassinginandoutofawarehouse’s.PLCisintheprinciplecontrollingpreeminentaspectfunctionandexcellentHMIfunctioninsystem,thestartinghavingrealizedaproductionlineoperatesstably,reliably,themalfunctionleadsthelowfunction.
6.1硬件调试28
6.2PLC程序调试29
6.3触摸屏调试29
6.4整体调试29
总结与展望30
致谢31
参考文献32
附录331绪论
1.1课题背景
随着世界经济的快速发展和信息技术的进步,物流行业作为国民经济中的一个新兴服务行业,正在国内迅速崛起。
物流中心是物流行业中最重要的基础设施,具有货物的集货、仓储、分拣、配送等相关功能,物流分拣传输系统是物流中心的核心,系统的完善直接关系到物流的效率。
大量研究表明,在物流中心的运作中,分拣作业成本占到物流中心总运营成本的40%左右,分拣作业的时间占整个物流中心总运作时间的60%以上,并且随着用户需求向小批量多样化方向发展,分拣作业的时间、成本投入也越来越大,因此规划合理的分拣作业方法,对提高物流中心的运作效率和服务水平有着决定性影响。
在产品的检测过程中,常常要根据产品的形状、材料以及重量将其进行分类。
传统的分类往往采用人工的方法,致使生产效率低、生产成本高。
本文将介绍一种利用PLC控制的自动分拣系统,它不仅可以降低人工拣取、搬运的劳动强度,提高劳动生产率,能最大程度的降低供应链的运作成本,能够应对客户多品种、少批量、多批次等更高的配送需求,还具有较高的可靠性和安全性。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外自动分拣系统的广泛使用
1.2.2国内研发适合自己的分拣系统和技术
1.3课题研究的主要任务及要求
输送装置的主要组成部分是传送带或输送机,其主要作用是使待分拣商品贯通过控制装置、分类装置,并输送装置的两侧,一般要连接若干分拣道口,使分好类的商品滑下主输送机(或主传送带)以便进行后续作业。
分拣道口是已分拣商品脱离主输送机(或主传送带)进入集货区域的通道,一般由钢带、皮带、滚筒等组成滑道,使商品从主输送装置滑向集货站台,在那里由工作人员将该道口的所有商品集中后或是入库储存,或是组配装车并进行配送作业。
以上四部分装置通过计算机网络联结在一起,配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的自动分拣系统。
2.2自动分拣系统的特点
2.2.1能连续、大批量地分拣货物
由于采用大生产中使用的流水线自动作业方式,自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等的限制,可以连续运行,同时由于自动分拣系统单位时间分拣件数多,它可以连续运行,能够完成分拣人员不能在这种劳动强度下完成的工作。
2.2.2分拣误差率极低
自动分拣系统的分拣误差率大小主要取决于所输入分拣信息的准确性大小,这又取决于分拣信息的输入机制,如果采用人工键盘或语音识别方式输入,则误差率在3%以上,如采用条形码扫描输入,除非条形码的印刷本身有差错,否则不会出错。
因此,目前自动分拣系统主要采用条形码技术来识别货物。
2.2.3分拣作业基本无人化
国外建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用,减轻工员的劳动强度,提高人员的使用效率,因此自动分拣系统能最大限度地减少人员的使用,基本做到无人化。
分拣作业本身并不需要使用人员,人员的使用仅局限于送货车辆抵达自动分拣线的进货端时,由人工接货,由人工控制分拣系统的运行,分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车,自动分拣系统的经营、管理与维护。
3.1.2Z轴升降气缸单元
Z轴通过工厂自动化常用的气缸和气抓手来控制取放工件。
Z轴方向的运动通过一个气缸来实现。
气爪手安装在升降气缸的前端,通过电磁阀来控制气路通断,从而控制Z轴的升降和气爪手吸取释放工件。
3.1.3保护及定位检测装置
X轴的运动机构均设定有保护开关,为超小型基本开关。
安装于各自机构的两头极限位置。
一旦行走超出范围时,立即切断机构电气硬件回路。
从而避免程序的误动作组成设备损坏。
3.1.4按钮控制盒
系统操作界面如图3.2所示,功能按钮有:
启动、停止、复位、紧急停止、手动/自动、功能、Z轴、吸盘、X向摇柄开关、备用按钮及手动检查操作按钮。
图3.2按钮操作界面
3.1.5传送带机构
将工件从工件入口传送到气爪手下方,供气爪手取放操作。
采用直流电机驱动,在传送带末端,设有工件的到达传感器。
在传送带中部设有光纤传感器,用来区别工件性质,传送带工件末端传感器检测到有工件时,若光纤传感器接通,可以判断出工件是方形的,若没有接通,则说明工件是圆形的,从而区别出工件属性。
3.1.6开关电源
利用开关电源将接入的交流220V通过开关电源转换出直流24V供设备中继电器、电磁阀等弱电设备使用。
3.1.7空气过滤器
气压传动,往往使用空气压缩机将空气压缩后存储至专用的存储单元,通常称之为气源。
空气中难免会有油污、水蒸气等等一些杂质在空气压缩的过程被吸入压缩机当中混合在气源中。
为了设备更好的发挥性能,在气源接入设备之前安装了空气过滤器,保证较清洁的空气接入设备当中。
3.2主要设备选择
3.2.1电源NWDR-120-24
开关电源外形如图3.3所示,技术指标:
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器,它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
(2)光纤传感器利用光导纤维的传光特性,把被测量转换为光特性(强度、相位、偏振态、频率、波长)改变的传感器。
它抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用。
3.2.4直流电机
直流电机(D.C.machine)是实现直流电能和机械能互相转换的电机。
它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能。
直流电机由定子和转子两部分组成,其间有一定的气隙。
其构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢。
直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。
其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件,由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。
直流电机的转子则由电枢、换向器(又称整流子)和转轴等部件构成。
其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。
电枢铁心由硅钢片叠成,在其外圆处均匀分布着齿槽,电枢绕组则嵌置于这些槽中。
换向器是一种机械整流部件。
由换向片叠成圆筒形后,以金属夹件或塑料成型一个整体。
各换向片间互相绝缘,换向器质量对运行可靠性有很大影响。
直流电机的优点:
(1)直流电机结构紧凑,体积小,造型美观,承受过载能力强。
(2)系统简单,连接方便,价格低谦。
电磁阀本身结构简单,价格较低,比起调节阀等其它种类执行器易于安装维护。
更显著的是所组成的自控系统简单,与电脑连接方便
(3)动作快,功率小,外形轻巧。
电磁阀响应时间可以短至几个毫秒,由于自成回路,比之其它自控阀反应更灵敏。
设计得当的电磁阀线圈功率消耗很低,属节能产品;还可做到只需触发动作,自动保持阀位。
电磁阀外形尺寸小,既节省空间,又轻巧美观。
工作压力-0.9-10bar
设计结构活塞滑块
额定尺寸5mm
排气功能可节流
密封原则软性
装配位置任何
手控装置带附件,可锁定
先导类型由先导控制图3.6电磁阀
流动方向可反向3.2.7气爪机械手
通过气动驱动,主要完成对工件的搬运工作。
品牌型号:
SMCMHZ2-16D
外形尺寸:
43mm
重量:
0.4kg
螺杆直径:
6mm
电动机功率:
5kw
气缸内经:
16mm
最高动作频率:
180n/min
温度范围:
-5℃-+60℃图3.7气爪机械手
3.3主电路设计
主电路能够执行控制电路指令,能够直接承担电能的交换,完成机械动作驱动任务,使系统能够正常安全运行。
物流分拣传输系统电气原理图,如图3-8所示
图3.8物流分拣传输系统电气原理图
3.4控制
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