PLC觸摸屏制作物料分揀系統(tǒng)

摘 要：該物料分揀系統(tǒng)能夠?qū)饘?、非金屬材料進行有效的分揀和數(shù)量的統(tǒng)計。系統(tǒng)的設(shè)計以可編程序控制器（PLC）、變頻器、人機界面技術(shù)為基礎(chǔ)，利用軟、硬件相結(jié)合的方法，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動工作以及遠程操控。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器 變頻器 人機界面 遠程操控

隨著生產(chǎn)力的不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)中對自動化水平的要求強度越來越高，為了提高生產(chǎn)效率，改變以往落后陳舊的生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化，筆者設(shè)計了物料分揀系統(tǒng)，采用PLC、變頻器和人機界面技術(shù)進行設(shè)計，大大提高控制系統(tǒng)的可靠性和自控程度，為企業(yè)提供更可靠的生產(chǎn)保障。

為了實現(xiàn)操作和檢修方便，該系統(tǒng)設(shè)置了單循環(huán)和連續(xù)運行兩種操作方式，以及人機界面操作形式，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。在此，筆者只對連續(xù)運行操作方式進行程序編寫，而對單循環(huán)操作方式不作說明。此外，系統(tǒng)的控制電路均采用24V直流電源以保障操作人員的人身安全。

一、工業(yè)生產(chǎn)對控制系統(tǒng)功能的要求

1.生產(chǎn)工藝要求

（1）能正確判斷工件材質(zhì)，區(qū)分金屬或非金屬工件。

（2）能準確輸送工件。輸送機與機械手能準確定位并輸送工件。

（3）皮帶傳送機中速的頻率為25Hz，低速的頻率為10Hz。變頻器的加減速時間均設(shè)為0.2秒。

2.生產(chǎn)線保護要求

（1）原點位置保護。系統(tǒng)啟動前，必須確保系統(tǒng)在原點位置，此時，原點指示燈發(fā)光，否則系統(tǒng)不能啟動。

（2）緊急停止保護。系統(tǒng)設(shè)置急停按鈕，按下急停按鈕后，系統(tǒng)運行全部停止。急停按鈕恢復(fù)正常狀態(tài)時，系統(tǒng)應(yīng)在復(fù)位到原點后才能重新啟動。

二、設(shè)計方案

1.硬件設(shè)計

（1）系統(tǒng)選用日本三菱公司的FX2N系列的PLC，通過對控制要求的認真分析，確定了輸入輸出點數(shù)，同時也余留一些輸入輸出點以保證系統(tǒng)功能的進一步加強。選定FX2N-48MR型PLC。

（2）I/O分配見上表。

（3）PLC外部接線圖，如圖1所示。

（4）變頻器的選擇。變頻技術(shù)主要應(yīng)用在控制異步電動機的拖動系統(tǒng)中，可以產(chǎn)生巨大的節(jié)能效果使自動化程度大大地提高。根據(jù)對控制系統(tǒng)的分析，我們選擇了三菱E500型小型變頻器，通過對其參數(shù)的設(shè)置以滿足分揀生產(chǎn)的要求。參數(shù)設(shè)置如下：Pr.7=0.2，Pr.8=0.2，Pr.5=25，Pr.6=10， Pr.79=2。

（5）人機界面選擇。人機界面即觸摸屏技術(shù)，它作為控制系統(tǒng)操作和顯示終端的應(yīng)用十分普遍。該系統(tǒng)主要選擇三菱GT1155型觸摸屏，通過界面設(shè)置實現(xiàn)便于操控的目的。

（6）電控閥的選擇。氣動控制技術(shù)以其經(jīng)濟、清潔、安全可靠、工作效率高而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，本系統(tǒng)中機械手的汽缸控制均采用氣動電磁閥，機械手上升、下降，伸出、縮回汽缸采用單控氣動閥；機械手的加緊與放松、左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)、供料臺上升與下降的汽缸均兩位五通閥，由于它的穩(wěn)定性好而被廣泛采用。

2.軟件設(shè)計

自動運行工作流程圖，如圖2所示。

三、總結(jié)

物料分揀電氣控制系統(tǒng)安裝完成后，在投入運行前，為了確保系統(tǒng)安全和可靠地工作，必須進行認真仔細的檢查，試驗與調(diào)整。現(xiàn)場安裝完畢，已經(jīng)把各種現(xiàn)場運行信號全部隨著系統(tǒng)的動態(tài)運行而進行隨時的控制和保護。系統(tǒng)制作完成后，取得較好效果。

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（作者單位：廣東省工商高級技工學(xué)校）