基于PLC的材料分拣装置设计.docx
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基于PLC的材料分拣装置设计
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课程设计论文
基于PLC的材料分拣装置设计
VI
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本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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课程设计论文
基于PLC的材料分拣装置设计
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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摘要
随着科学技术的飞速发展,现代工业控制系统越来越复杂,传统控制科学面临着新的挑战。
PLC以其体积小、功能齐全、价格低廉和可靠性高等方面具有独特的优点,在各个领域获得了广泛应用。
PLC的使用大大提高了控制系统的可靠性和自控程度,为企业提供了更可靠的生产保障。
如何在PLC自动控制领域充分发挥PLC的优势,是目前自动控制学科的重要课题之一。
本课题正是在这样的背景下,围绕基于PLC的材料分拣装置设计展开研究。
论文首先叙述了PLC的材料分拣装置的发展背景、现状和发展方向。
然后,说明了PLC自动分拣控制系统工作原理和与传统继电器的区别。
本文详细叙述了一种基于PLC的材料分拣装置设计及自动控制编程,以及怎样通过PLC程序设计来实现材料分拣和自动控制。
其电路结构简单,投资少(可利用原有设施改造),分拣系统不仅自动化程度高,还具有在线修改功能,灵活性强,系统具有数据采集准确、可靠性高及系统成本低等优点。
关键词:
PLC;材料分拣;自动控制;传感器
第3章PLC材料分拣系统的硬件设计
第1章绪论
1.1PLC材料分拣装置的研究背景
随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展,计算机控制几乎扩展到所有工业领域。
现代社会要求制造业对市场要求做出迅速的反应,生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品[1]。
为了满足这一要求,生产设备和自动生产线的看着系统必须具有极高的可靠性和灵活性,可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)正是顺应着一要求出现的,它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。
PLC的应用面广、功能强大、使用方便,是当代工业自动化系统的主要设备之一。
PLC已经广泛的应用于各种机械设备和生产过程的自动化控制中,PLC在其他领域,例如民用个家庭自动化也得到了迅速的发展。
而在众多工业生产领域中,对不同的材料进行分拣,以往常采用传统的继电器接触控制,使用硬连接电器多,可靠性差,自动化程度不高。
目前已有许多企业采用先进控制器对传统接触控制进行改造,大大提高了控制系统的可靠性和自动控制程度,为企业提供了更可靠的生产保障。
本文在此介绍一种采用可编程控制器(PLC)对材料自动分拣的一种方法,其电路结构简单,投资少(可利用原有设施改造),自动分拣系统不仅自动化程度高,还具有在线修改功能,灵活性强。
本控制系统是一简单的材料分拣控制系统,在本系统的基础上,可以将之改进为物流分拣系统、自动分拣机,从而服务于人们的日常生活中。
1.2PLC材料分拣系统的现状
随着生产趋于个性化、集约化,许多企业开始加深对物流的认识及其价值的深度挖掘,通过物流建设降低成本,提升竞争力。
自动化物流系统逐渐应用于烟草、制造、家电、医药、食品、图书等领域。
随着物流市场需求的增长,国内物流系统及装备供应商通过自主技术创新、引进消化吸收,从起初低端技术、国外进口到现在高端创新、与国外厂商同台竞技,物流装备技术水平已明显提高,但在高端技术方面也还存在较大差距。
1.3PLC材料分拣系统的发展方向
PLC材料分拣系统未来发展方向可以分为系统集成、工艺创新和自动分拣机三个方向。
1.3.1系统集成
由于专业高度分工和全球经济一体化,系统集成是一种理念和趋势。
国内厂商应采取国内集成、国外配套的合作思路,充分利用合作方在高端产品、关键设备上技术先进成熟的优势,迅速实现优势互补,提高整个物流系统的技术含量和技术水平。
集成不是简单的设备组合,是以系统思维的方式对设备功能的充分应用,并保证软硬接口的无缝和快捷,目的是实现集成创新。
1.3.2工艺创新
物流系统应充分注重“系统”概念,系统由多个单元组成。
单元的有效组合,即是流程及工艺的设计,这是一个全局优化的复杂过程。
工艺设计中最重要的是了解用户的实际需求,不同的行业和用户对物流的需求有着较大的差异,这是一种个性化的服务,应不断拓展创新。
就从烟草行业来讲,结合卷烟生产工艺,将物流做宽做深,从烟叶醇化到成品发货,从制丝分组加工到储叶储丝模块化精益生产,工艺创新和装备已融入并实现工厂生产自动化(FA)。
现在社会上己将物流的高科技产品(自动分拣机、自动化立体仓库、信息处理及通讯自动化等)广泛应用于各个流通领域。
自动分拣系统是一次大战后在美国、日本的配送中心广泛采用的一种物流设备,己经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。
可以肯定,随着物流大环境的逐步改善,科学技术日新月异的进步,特别是感测技术、电子标签及计算机控制技术等的引入使用,自动分拣系统在我国发展空间巨大。
1.3.3自动分捡机
在商业配送领域自动分捡机的应用较为广泛,可实现多品种、小批量、多批次、短周期的物品分拣和配送作业。
自动分捡机的种类很多,有滑靴式、翻板式、交叉带式等,国内厂商能提供相应产品,但从分类能力、可靠性等指标来看,性参数能较国外先进水平还有较大差距。
目前,项目系统集成中进口比例较高,在机场物流行李分拣系统中,由于分拣量大及高可靠性要求,基本都从国外进口。
随着商业配送物流的快速发展,配送中心对自动分拣机将会有更多需求,分拣技术水平和设备性能将会有较大提高。
物流配送中心是从事配送业务的物流场所或组织,它的作业流程包括“入库—保管—拣货—分拣—暂存—出库”。
物流中心每天接受众多供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种物品,用最短的时间将物品卸下并按品种、货主、储位或发送地点进行快速准确的分类,然后将物品运送到指定地点。
当订货商向物流中心发出配送订单后,自动分拣系统在最短时间内从自动化立体仓库中准确找到要出库的物品所在位置,并按所需数量出库,最后将从不同储位上取出的不同数量的物品按配送地点的不同运送到不同的存货区域进行分拣,以便装车配送。
值得一提的是对于小件物品的分拣技术和设备近几年发展较快,主要集中在卷烟配送行业,从电子标签拣选模式到立式、通道式分发机半自动分拣,甚至全自动补货、分拣、装箱,技术和设备都更新很快,目前各供应商仍以高速分拣、高度自动化的方向快速发展。
第2章材料分拣装置结构及总体设计
PLC控制分拣装置涵盖了PLC技术、气动技术、传感器技术、位置控制技术等内容,是实际工业现场生产设备的微缩模型。
本章主要介绍分拣装置的工艺过程及控制要求。
要想进行PLC控制系统的设计,首先必须对控制对象进行调查,搞清楚控制对象的工艺过程、工作特点,明确控制要求以及各阶段的特点和各阶段之间的转换条件。
2.1
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