目录引言 (2)第1章绪论 (3)第2 章材料分拣系统的PLC 部分 (4)2.1 PLC 材料分拣系统的设计要求 (4)2.2 材料分拣系统的设计思路和方案选择 (4)2.3 材料分拣系统的流程图 (5)2.4 GX Developer软件的使用及编程规则 (6)2.5实验二十三邮件分拣系统模拟 (8)第3章材料分拣系统的组态部分 (11)3.1 MCGS组态软件的介绍 (11)3.1.1 MCGS的主要特性和功能 (11)3.1.2 MCGS系统的构成 (12)3.2 材料分拣系统组态监控工程简介 (12)3.3 分拣系统组态工程的建立 (13)3.4 制作分拣系统的组态工程画面 (14)3.4.1创建分拣系统监控的用户窗口 (14)3.4.2 设置分拣系统监控的用户窗口属性 (14)3.4.3 创建工程图形 (15)3.4.4 编辑工程图形 (16)3.5 定义分拣系统组态数据对象 (19)3.6 分拣系统的动画连接 (23)3.7 材料分拣系统的脚本程序 (27)第4章MCGS组态软件与PLC的通讯 (29)4.1 选择分拣系统设备构件 (29)4.2 设置分拣系统的设备构件属性 (30)4.3 通讯通道的连接 (30)4.4 分拣系统的调试 (32)4.5触摸屏界面 (33)5结论与展望 (40)参考文献 (41)附录A：材料分拣系统组态动画效果图 (42)附录B：主要参考文献及摘要 (43)外文文献中文译文： (45)引言本次设计的材料分拣系统是在分拣系统的应用日渐广泛的情形下设计的。

材料分拣系统是个应用范围很广的系统，在本设计之前已经被很多工厂、公司及邮政系统所采用，本次设计的只要内容是用组态软件对分拣系统进行实时监控及上下位机的连机通讯。

在PLC控制下的下位机经过数据线的连接把分拣系统的每个步骤及时的反馈给上位机，上位机能在第一时间把下位机的现状反映在电脑屏幕上，从而能方便工作人员对整个系统的操作。

因为是远离操作的现场，所以能大大的降低事故发生率，还能大大的提高工作效率。

在实验室中所用的分拣系统能将不同材质，不同颜色的材料分离出来。

在用本设计的系统对他进行监控后可以清晰的看到每个材料被分拣以及反映出系统没有材料时系统自动停止的整个过程。

这样的一个操作系统能广泛的应用于工厂的选材，加工等行业。

能很大程度上提高生产效率。

在生产效率日益被关注的今天，它必然能在各个行业得到应用。

第1章绪论MCGS是一套用于快速构造和生成计算机控制系统的组态软件，它能够在基于Microsoft的各种各样32位Windows平台上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在自动化领域有着广泛应用。

MCGS组态软件功能强大，操作简单，易学易用，普通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。

同时使用MCGS组态软件能够避开复杂的计算机软、硬件问题，集中精力去解决工程本身问题，根据工程作业的需要和特点，组态配置出高性能、高可靠性和高度专业化的工业控制监控系统。

随着商品品种的增多，配送中心的增多，多品种、高频次、随机性的商品分类（分拣）作业，进入九十年代后得到迅速发展。

出错率高、费时费力的人力分类作业，很快被自动分拣机及其系统所替代，开始于邮政包裹分拣系统，目前广泛应用于流通、商业的物流中心和配送中心。

分拣系统为邮政、工厂的工作效率等方面带来的方便是显而易见的。

在国内外都应用的非常广泛，它之所以能得到大家的认可除了它能大大提高工作效率外还能使工作变的轻松、方便。

操作人员可以在办公室就能清楚的知道工作现场的情况，能随时开始，暂停生产线的工作，也就实现了远程操控的目的。

本课题的主要研究的内容是如何使上下位机实现监控，这就要求设计者对课题要充分了解，在了解了PLC是如何控制分拣系统的前提下采用组态软件MCGS对其进行监控，监控的过程正是本次设计的主要研究对象。

组态软件是如何设计的，组态软件是如何同PLC进行通讯的，这些都是本设计需要解决的问题。

第2 章材料分拣系统的PLC 部分自上世纪70 年代以来，PLC 的诞生将电气控制领域带入了一个全新的境界。

它面向工业控制的独特特点受到了广大使用者的欢迎，大大的提到了控制系统的可靠性。

本设计中所用到的是三菱FX2N系列PLC，本章将介绍利用该系列PLC 设计对材料分拣系统的控制。

2.1 PLC 材料分拣系统的设计要求根据材料分拣器的运行情况，在每个分拣点安装一个传感器，该传感器是检测被测材料是否是需要分离出来的器件。

如果符合则对应的气泵将被测材料分拣出来，如果不符合则气泵不动，被测材料随皮带继续向前运行。

检测是否有材料在货物箱内的传感器1 对应的气泵和皮带的运行时序图如下图所示。

传送带气缸1图2-1 状态时序图从上图可看出气泵1 和皮带的工作状态真好是相反的，即气泵工作皮带停止，皮带工作气泵停止。

2.2 材料分拣系统的设计思路和方案选择本次设计就是要设计出一个分拣材料的器材，传统的单片机也可以实现这个功能，可是他存在抗干扰能力差，不易于检查，修理等等不足之处。

采用PLC 对其设计则解决了这些问题。

PLC 在电子线路和机械结构中主要采用大规模与超大规模集成电路，I/O 系统设计有完善的通讯保护与通讯调理电路，在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有周到的考虑。

在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施。

在软件上采用数字滤波等抗干扰和故障诊断措施，因此PLC 具有较高的抗干扰能力。

本次设计采用三菱系列的FX 2N -48MR 的PLC。

在设计材料分拣控制时有两种方案：一种是利用PLC 基本指令设计材料分拣控制；另一种是利用步进功能来控制分拣系统。

如果选择第一种方案设计材料分拣控制，梯形图复杂不容易看懂，如果在编程的时候出现什么问题也不好排除。

选择第二种方案利用PLC 步进功能指令设计出的分拣系统思路清晰。

所以本次设计选择第二种方案利用步进功能指令设计材料分拣系统。

2.3 材料分拣系统的流程图在本次设计中始终要贯彻改进生产技术，提高生产效率的方针，三菱系列FX2N型PLC 技术设计了一种成本低，效率高的材料自动分拣装置，在材料分拣过程中取得了较好的控制效果。

下图即为分拣系统流程图：图2-2 流程图下面叙述该系统的工作原理：由PLC控制的传送带及上料气动阀为整个系统提供了让系统动起来的基础。

物料传感器1是检测上料口是否有材料，物料传感器2是检测被测材料是否是铁质材料，物料传感器3是检测被测材料是否是铝质材料，物料传感器4是检测被测材料是否表面是红色，物料传感器5是检测是否有被测材料残留。

当物料传感器1检测到上料口有材料时，传送带就开始运动，同时上料气动阀将被测材料推至传送带上随传送带运动，每隔一段时间物料传感器1就检测一次，同时上料气动阀也就把材料推至传送带上，当被测材料运动至物料传感器2位置同时物料传感器2发出信号，则说明该被测材料是铁质材料，气动阀1将被测材料推入储存箱中，完成铁质材料的分拣，如没有信号则材料继续向前运动，当运动至物料传感器3的位置同时传感器3发出信号则说明该被测材料是铝质材料，气动阀2将被册材料推入储存箱中，完成铝质材料的分拣，如没有信号则材料继续向前运动，当运动至物料传感器4位置同时传感器4出信号则说明该被测材料是红色，气动阀3被册材料推入储存箱中，完成红色的分拣，如没有信号则材料继续向前运动，当剩余的材料运动至物料传感器5的位置时物料传感器5自动发出信号，则将被测材料推入储存箱中。

这个就是材料分拣的过程。

该系统是由PLC编的控制传送带与传感器之间的合作把需要分拣的材料从一堆杂的材料之中分出来的系统，在实际中有着很广泛的应用。

如：工厂里需要从一堆含有铁、铝及其他杂质的物体中把其中的一种提取出来；邮政中的把各个地方的邮件分开，也是根据这样的程序一步一步把邮件分开的。

以下着重介绍该系统中的组态软件部分。

2.4 GX Developer软件的使用及编程规则一、GX Developer软件的使用方法GX Developer编程软件为用户开发，编辑和控制自己的应用程序提供了良好的编程环境。

为了能快捷高效地开发你的应用程序，GX Developer软件提供了三种程序编辑器，GX Developer软件还提供了在线帮助系统，以便获取所需要的信息。

本实验装置使用的编程软件是GX Developer7.0版本，在做实验前，首先将该软件根据软件安装的提示安装到计算机上，然后用编程线将计算机和实验装置连接到一起。

（一）系统需求GX Developer既可以在PC机上运行，也可以在MITSUBISHI公司的编程器上运行。

PC 机或编程器的最小配置如下：Windows95、Windows98、Windows2000、Windows Me或者Windows NT4.0以上。

（二）软件的使用GX Developer的安装：1、未安装过本软件的系统中安装时请先安装F:\GX7.0-C\SW7D5C-GPPW-CL\SW7D5C-GPPW-C\QSS_Support\EnvMEL/SETUP.EXE。

双击SETUP按照页面提示单击“下一步”安装即可。

2、安装完成后再双击F:\GX7.0-C\SW7D5C-GPPW-CL\SW7D5C-GPPW-C\QSS_Support/SETUP.EXE按照页面提示完成安装，重新启动计算机即可使用。

3、GX Developer的使用：GX Developer的基本使用方法与一般基于Windows操作系统的软件类似，在这里只介绍一些用户常用的几点对PLC操作的用法：（1）工程菜单在软件菜单里的工程菜单下选择改变PLC类型即根据要求改变PLC类型。

1）在读取其他格式的文件选项下可以将FXGP_WIN-C编写的程序转话成GX工程。

2）在写入其他格式的文件选项下可以将用本软件在编写的程序工程转化为FX工程。

（2）在线菜单1）在传输设置中可以改变计算机与PLC通信的参数。

2）选择PLC读取、PLC写入、PLC效验可以对PLC进行程序上传、下载、比较操作。

3）选择不同的数据可对不同的文件进行操作。

4）选择监视选项可以去对PLC状态实行实时监视。

5）选择调试选项可以完成对PLC的软元件测试，强制输入输出和程序执行模式变化等操作。

2.5实验二十三邮件分拣系统模拟在邮件分拣系统模拟实验区完成本实验一、实验目的用PLC构成邮件分拣控制系统，熟练掌握PLC编程和程序调试方法。

二、实验说明启动后绿灯L1亮表示可以进邮件，S1为ON表示模拟检测邮件的光信号检测到了邮件，拨码器模拟邮件的邮码，从拨码器读到的邮码的正常值为1、2、3、4、5，若是此5个数中的任一个，则红灯L2亮，电机M5运行，将邮件分拣至邮箱内，完后L2灭，L1亮，表示可以继续分拣邮件。