PLC在材料自动分拣系统中的应用

PLC在材料自动分拣系统中的应用

黄忠

广东益邦物流科技有限公司

一、PLC自动分拣系统的功能

（一）利用PLC自动分拣系统进行上料

在工厂进行材料分解的过程当中，通常会使用人力进行材料分拣工作，这会额外增加用工成本，因此利用PLC自动分拣系统进行上料，不仅能够精准的将各配件传送到相应的分拣处，同时也能够提升工作效率，降低工作成本。这项功能主要是通过传感器来检测传送带上的工件是否符合相应的参数要求，从而进行分拣和确认。经过分拣的配件能够随着皮带传送到相应的出口，工作完成之后，气缸会自动关闭，完成上料工作。

（二）皮带的传送功能

生产所需要的工件，从仓库被运输出来之后。通常会使用皮带的传送功能进行下一环节的分拣工作，在皮带的传送过程当中，传感器能够精确的检测工件的各方面属性和参数，从而为下一步的处理工作收集相关的数据信息。在产品配件被上料气缸推出之后，PLC系统会自动启动变频器，使得三相异步电机开始工作，皮带在电机的带动下开始传送，皮带上的配件经过电感、电容等各种传感器之后，配件的各种信息会自动传输到PLC系统当中，由系统进行判断和控制，从而根据运行情况，发送后续工作的相关指令。在完成传送工作之后皮带会自动停止运行。

（三）机械手的搬运功能

由于在实际的生产过程中，仅仅利用皮带的传送功能，很难保证各种配料能够精准的传送到指定位置，并且配件种类较多，分拣工作很难一次性完成，这就需要利用机械手臂来进行辅助的搬运工作，在整个plc自动分拣系统中，为了减少人力的使用，设计者应当根据生产流程进行系统的合理设计。传送带上的传感器检测到相应的配件传送到了皮带的重点，这时系统就会发送信号控制机械手自动下降，将工件进行抓取，然后传送到指定位置。在完成工件的输送工作之后，机械手会自动上升返回原位，直到等待下一个配件的到来，在系统的操作下，机械手能够有序的进行重复工作。

二、PLC材料分拣系统的工作原理

在PLC材料分拣系统中，WB是气缸的回程限位，SWF是气缸的动作限位，SA/SB/SC/SD是系统的压力传感器，SN是系统的下料传感器，在系统进行材料的分拣工作中，通常情况下，输入电压：AC200～240V（带保护地三芯插座）、消耗功率：250W、环境温度范围：-5℃～40℃、气源：大于0.2MPa切小于0.85Mpa。它采用台式结构，内置电源，有步进电机、汽缸、电磁阀、旋转编码器、气动减压器、滤清器、气压指示等部件，可与各类气源相连接。选用压力传感器对不同材料进行测量，压力传感器固定在网板上，且允许重新安装传感器排列位置或选择网板不同区域安装。

系统上电后，可编程序控制器首先控制启动输送带，下料传感器SN检测料槽有无物料，若无料，输送带运转一个周期后自动停止等待下料；当料槽有料时，下料传感器输出信号给PLC，PLC控制输送带继续运转，同时控制气动阀进行下料，每次下料时间间隔可以进行调整。物料传感器SA/SB/SC/SD为压力传感器，主要测量不同材料的重量。例如，当检测出物料重量为3-4Kg时，反馈信号送PLC,PLC控制气动阀4动作选出该物料。

三、PLC材料分拣系统的设计方案

基于PLC的材料分拣系统通常由机械、控制和气动三个部分组成，是一个整体的机电控制系统，其中各个部件按照设定的数据进行自动化生产工作，完成相应的预期指令。检测传感器和电磁控制阀组成了系统的气动部分，除此之外，Fn2n-48MR型号的可编程控制器、FR.E500系列的变频器、交流器、低压断路器组成了控制系统。因此，PLC材料分拣系统主要分为硬件和软件部分的设计。

（一）系统硬件部分的设计

在进行PLC材料自动分拣硬件系统的结构设计中，通常采用三相异步电机、滚子链、颜色传感器、气缸、电容传感器、光电传感器和型材基体几种配件，组成相应的货物传送机构。其中型材基体内部安装有平行带、张紧装置和滚子链等张紧机构，能够保证整体传送机构的稳定性和牢固性。

由三相异步电机、滚子链、斗式储货架、传感器和型材基体支架组成了缓冲库。其中都是出货价，直接与斗式储货架连接。在工作的过程中，通过电容传感器采集相应的数据，系统可以根据相应的程序设定，分捡出不同型号的配件。同时，缓冲库可以根据相应的系统设定，分解出不同颜色的产品配件，从而确保分拣工作的准确性和连贯性。

（二）系统软件部分的设计

对材料自动分拣系统的软件部分设计中，应当充分考虑系统的工艺流程和相应的技术参数。保证系统能够自动完成供货、检测、分类、出库等相应的工作。首先需要着重了解材料分拣系统中的机械部分，这其中包括传送带变频调速材料的自动识别、材料分类进库和产品自动出库等几个部分。货物在机械手的协助分解过程中，能够保证精准的传送到相应的指定位置，再传送到斗式分选的单元中。保证系统工作的连贯性。在利用传感器将货物分拣的过程中要能够保证整体的准确性，同时又要将分选出来的货物，一直送到缓冲区。另外还要判断货物的数量和重量。保证出料气缸将货物推送出去之后，能够在滚子链的带动下，将货物传送到相应的机构，最终保证货物送入到储存单元。

（三）上位机系统部分的设计

在PLC材料分拣系统进行工作的过程中，为了保证系统整体的正常工作，通常需要采用合理的通讯协议，利用组态软件MVGS，进行相应的系统通讯工作，这种MCGS组态软件通过串口访问的方式，将PLC的相关寄存器的地址信息进行发送，并获得PLC控制设备的装备信息和寄存器中的数据。在实际的工作过程中，系统还需要满足Fn2n-48M中的相关参数设定，保证PLC系统能够与上位计算机进行正常的通讯工作，这就需要安装PLC的通讯驱动设备，并且搭载相应的硬件设备，满足实际的工作需要。

四、结语

由于社会的迅速发展，企业为了适应当今市场的竞争情况，必须利用自动化系统进行相应的生产工作，通过PLC材料分拣系统，能够有效的减少人工成本，提升材料分拣工作的效率，并且能够保证工作的精准性。在设计PLC材料分拣系统的过程中，首先需要明确产品的工艺流程，进行科学合理的系统设计，保证系统在工作的过程中，能够精准识别配件的各项参数，进行快速的分拣，同时也要完善硬件部分的配置，保证产品配件在各个传送结构的协同配合下，高效有序的传送到制定位置，完成材料的分拣工作。优化PLC材料分拣系统对于我国的现代化生产有着非常重要的现实意义，是推动我国现代化工业建设的重要保障。

参考文献：

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