被测物料
高h2=30mm的黑色铁质材料
高h1=32mm的黑色铁质材料
高h2=30mm的干扰用黑色尼龙材料
高h2=30mm的白色纯尼龙材料
电气控制线路的原理图
控制电路图
端子配置图
硬件接线
PLC输入输出点分配表
西门子PLC（I/O）
I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.5 I0.0
输入部分
小组分工
小组成 员 张莹 石伟 任则铭 王晓东 负责内容 编写LAD程序、word说明书撰写 编写LAD程序、调试硬件系统、电气系统原理图绘 制 连接线路、调试硬件系统、视频制作 连接线路、word说明书撰写、PPT制作 贡献比例 25% 25% 25% 25%
参考文献
[1] 柴瑞娟，等.西门子PLC编程技术及工程应用 [M].北京：机械工业出版社， 2007. [2] 胡健.西门子S7-300PLC应用教程 [M].北京：机械工业出版社，2007.
分拣系统硬件框图
硬件框图
系统主要元器件
同步带物料输送机 有效长度 有效工作宽度 驱动 电机额定转速 减速比 同步带轮模数 同步带轮齿数 输送机主要参数表 480mm 50mm 直流减速电机 1800rpm 60 3 38
气动执行系统
固态继电器
传感器选择及作用
对射光电 开关，通 过受光器 的状态， 判别是否 有物料通 过 色标传感 器，通过 反射光信 号的强弱， 可实现对 不同颜色 材料的判 别 电感式位移 传感器，通 过判别输出 的电压，可 实现对不同 高度的铁质 材料的检测 电容式接近 开关，通过 判别开关状 态，可实现 控制工作台 的起动与停 止
数字量
模拟量
I1.0 I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 PIW 752 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 PQW752
备注 （右边）干簧管1远 端 （右边）干簧管1近 端 （中间）干簧管2远 端 （中间）干簧管2近 端 （左边）干簧管3远 端 （左边）干簧管3近 端 接近开关 光电开关 色标传感器（黄） 色标传感器（白） 测速器 线性位移传感器 固态继电器 （右边）推气缸1电 磁阀 （中间）推气缸2电 磁阀 （左边）推气缸3电 磁阀 调速器
输出部分
数字量
硬件接线程序段二
程序段三
程序段四
程序段五
程序简要说明
触发电容式接近开关，固态继电器连通，传送带开始运 行； 将四块待检物料以任意次序放置于传送带左端，物料依 次通过对射光电开关，触发延时程序，使物料中心位置到达 位移传感器时被检测； 位移传感器对物料进行检测：如果是尼龙材料，则无动 作； 如果是铁质材料，触发判断程序，若为较高铁质物料， 模拟量输入piw<x，气缸3启动，将物料推出传送带；若为较 低铁质物料，模拟量输入x<piw<100,触发延时程序，当较低 铁质物料移动到气缸1时，延时结束，气缸1将较低铁质物料 推出传送带；（需要注意的是高铁质被检测时，模拟量输入 变化范围会经过低铁块判断范围，但由于其会被立刻推出， 保持高电平时间较短，利用这一特点，可以增加延时程序， 检测时间超过100ms时才会触发气缸1。）
当材料通过色标传感器时，若为黑色，则无动作；若为 白色，触发延时程序，当白色尼龙物料中心位置到达色标传 感器正下方时，气缸2将物料推出传送带；
干扰物块不触发任一气缸，由传送带尾端脱离。
问题与解决方案
1 . 问题：若用气缸1将高铁块推出，则高铁块离开线性位移传感器时会被误认为矮铁块，从而触发气缸1 解决方案：用气缸3将高铁块推出，即首先推出高铁块，用气缸1将矮铁块推出。 2 .问题：高铁块进入线性位移传感器的检测区域时会被误认为矮铁块，从而延时，触发气缸3。 解决方案：但由于极短时间后物块进入高铁块范围，因此触发气缸1之前保持高电平时间较短，利用 这一特点，可以增加延时程序，检测时间超过100ms时才会触发气缸1。 3 . 问题：白色物块刚进入色标传感器的检测范围就触发气缸2，导致白色物块不能沿导轨滑下。 解决方案：加延时程序，使白色物块中心位置到达色标传感器正下方时，气缸2将物料推出 传送带。 4 .问题：线性位移传感器每次检测到的值经常变化，导致误差。 解决方案：调节灵敏度并增大返回值的比较范围
收获与感悟
在此次三级项目完成过程中，我们有很多收获。在掌握基本理论知识的基础上， 能将其与实践相结合，学以致用，这是做三级项目的目的所在，也是是一次锻 炼我们、提高能力的机会。在调试过程中，我们遇到了很多问题，有设备问题， 也有软件程序设计问题，不可否认的是，在用心动脑、团结协作的过程中，我 们不仅成功解决了这些问题，而且每个人的能力均有提高。虽然我们组并不是 最快完成的，看着一个又一个组完成，心里难免有些急躁，但是我们组内互相 激励，沉下心来想解决问题的方法，最终完成了任务。今后我们会夯实基础， 争取全面提高自己的能力。
基于S7-300物料分拣系统设计
设计背景
物料自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组 成。自动分拣机最先在邮政部门开始应用，大量的信件和邮包要在极端 的时间内正确分拣，非凭借高度自动化的分拣措施不可。此后，火力发 电厂、运输企业、配送中心、通讯出版部门、烟草部门、出版行业、食 品化工、造纸业、化工业、机械制造以及各类工业企业亦相继应用。自 动分拣系统具有：能连续、大批量地分 拣货物；分拣误差率极低；分拣 作业基本实现无人化等特点。这恰好适应了当今社会对减少人工劳动频 率、减轻员工劳动强度、提高人员使用效率的要求，因此越来越收到重 视。
[3] 陈建元.传感器技术 [M].北京：机械工业出版社，2008.
[1] 程德福，等.传感器原理及应用 [M].北京：机械工业出版社，2008.
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