基于PLC控制的自動物料檢測與分揀系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、伴隨著現(xiàn)代生產(chǎn)制造企業(yè)規(guī)模的不斷擴大，我國正在由制造大國向制造強國過渡，為了提高生產(chǎn)效率，對生產(chǎn)設(shè)備自動化水平正在不斷攀升，自動化分揀技術(shù)也因此應(yīng)運而生，目前企業(yè)廣泛使用的分揀系統(tǒng)絕大部分是采用傳統(tǒng)的控制方法，使用傳感器從現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，再通過繼電控制器將信號傳至控制器，控制系統(tǒng)接線繁多復(fù)雜，系統(tǒng)體積巨大且生產(chǎn)效率低下，同時故障頻發(fā)，性能極不穩(wěn)定。
　　為了解決上述問題，本研究設(shè)計采用了由自動給料系統(tǒng)、自動輸送系統(tǒng)、自動檢測與分揀系

2、統(tǒng)三個分系統(tǒng)組合而成一個自動化控制系統(tǒng)。每個分系統(tǒng)各由一臺三菱FX3U系列PLC控制，采用RS-485通信協(xié)議構(gòu)成PLC控制網(wǎng)絡(luò)，昆侖通態(tài)MCGS TPC7062KS觸摸屏作為系統(tǒng)的監(jiān)控單元，包括氣動控制技術(shù)、交流伺服傳動控制技術(shù)、變頻調(diào)速控制技術(shù)，可實現(xiàn)原料出庫、物料輸送、材料檢測和分揀整個過程的自動控制與組態(tài)監(jiān)控。首先，根據(jù)各分控制系統(tǒng)的控制要求設(shè)計方案，選用三臺PLC分別控制分系統(tǒng);然后通過FX系列PLC網(wǎng)絡(luò)N∶N通信方式連接主站

3、和從站，構(gòu)成現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)，采用GXDeveloper編程軟件編輯主從站程序?qū)崿F(xiàn)自動控制;最后用MCGS觸摸屏與上位機結(jié)合的方式建立與主從站的通信，設(shè)計組態(tài)控制畫面，編寫腳本程序，實現(xiàn)系統(tǒng)的現(xiàn)場組態(tài)監(jiān)控。
　　本設(shè)計采用松下MINAS A5系列交流伺服系統(tǒng)作為輸送單元（主站）的傳輸方式，由于伺服系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置變化大，要求精度高，單一控制策略難的情況，本文采用了常規(guī)PID調(diào)節(jié)法，在交流伺服系統(tǒng)中加入?yún)?shù)自整定PID控制，通過對位置環(huán)和速

4、度環(huán)的參數(shù)自整定，得到良好的控制效果。
　　本設(shè)計采用三菱FR-E700系列變頻器作為分揀單元的皮帶傳輸控制器，利用其PID控制功能，使得調(diào)速范圍變大，響應(yīng)變速加快，整體性能接近于交流伺服驅(qū)動器，可以實現(xiàn)位置控制盒快速響應(yīng)，高精度的速度控制以及轉(zhuǎn)矩控制。
　　本設(shè)計依照南通怡芙塑膠有限公司一條自動化物料檢測與分揀系統(tǒng)為主線，本文詳細(xì)分析了該自動物料檢測與分揀系統(tǒng)的工作原理、硬件結(jié)構(gòu)、軟件實現(xiàn)及器材的選擇，并給出系統(tǒng)控制流程圖