桂林航天工业学院课程设计报告课程名称专业综合工程设计开课学期2015-2016年第二学期实验室南校区巡天楼408班级自动化2班姓名甘志荣学号2013090110212桂林航天工业学院学生课程设计成绩鉴定表桂林航天工业学院课程设计任务书设计题目：自动分拣控制系统设计系（部）分管领导：教研室主任：指导教师：年月日摘要随着科学技术的发展，自动分拣系统(Automatic sorting system)已成为先进配送中心所必需的设施条件之一，它一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成，具有很高的分拣效率。
自动分拣机是自动分拣系统的一个主要设备，它是提高物流配送效率的一项关健因素。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可以实现生产的机械化和自动化，能在高温、腐蚀及有毒气体等环境下操作以保护人身安全，可以广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和货物中转中心等。
本文主要讲述罗克韦尔PLC在材料分拣系统中的应用，利用可编程控制器设计精度高、效率高的材料自动分拣装置。
以罗克韦尔PLC为主控制器，结合气动装置、传感器技术、位置控制等技术，控制材料的自动分拣。
系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易于控制的特点。
关键词：物料分拣；自动化；罗克韦尔PLCAbstractWith the development of science and technology, automatic sorting system is has become one of the necessary for advanced distribution center facilities. It is generally composed of device control, classification device, conveying device and sorting crossing composition, with very high sorting efficiency. Automatic sorting machine is a main equipment of automatic sorting system, which is a Guan Jian factor to improve the efficiency of logistics distribution. It can carry goods, sorting goods, replace the heavy labor of people. Can realize the mechanization and automation of production, in under the environment of high temperature, corrosive and toxic gases such operation to protect the personal safety can be widely used in machinery manufacturing, metallurgy, electronics, light industry and cargo transit center etc.This paper describes the Rockwell PLC in material sorting systems, the use of programmable logic controller design of high precision, high-efficiency automatic material sorting device. In Rockwell PLC-based controllers, combined with pneumatic device, sensor technology, position control technology, control automatic sorting material. System with a high degree of automation, stable operation and high precision, easy to control features. Keywords: material sorting; automation; Rockwell PLC目录一绪论 01.1 课题背景 01.2 课题研究的目的和意义 01.3 本设计的内容及意义 (1)1.3.1 本设计内容 (1)1.3.2 本设计的意义 (2)二系统的设计 (2)2.1 系统设计任务与设计要求 (2)2.1.1 系统设计任务 (2)2.1.2 系统设计要求 (3)2.2 方案比较与选择 (3)2.2.1 PLC与继电器控制系统的比较 (3)2.2.2 PLC与计算机控制系统的比较 (4)三控制系统的硬件部分 (4)3.1 系统硬件结构介绍 (4)3.2 光电传感器 (5)3.3 电感式接近开关 (5)3.4 光纤传感器 (7)3.5 电容式接近开关 (7)3.6 直流电动机 (7)3.7 PLC的选择 (8)四控制系统软件设计 (9)4.1 控制系统流程图设计 (9)4.2 系统软件 (10)4.3 物料分拣 (10)五控制系统测试 (10)5.1 PLC程序调试 (11)5.2 整体调试 (11)5.3 实际测试结果 (12)5.4 测试结果分析 (12)5.5 硬件的测试 (12)5.6 系统的软件调试 (13)六结论 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录 (17)一绪论1.1 课题背景分拣是把很多货物按品种从不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业。
按分拣的手段不同，可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣。
目前自动分拣已逐渐成为主流，因为自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人们的预定靠自动分拣装置来完成的。
这种装置是由接受分拣指示命令的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的货物送到相应的搬送装置。
由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力大，效率也不高。
分拣分类数目也比较多。
作为通用工业控制计算机，近些年来，可编程控制器技术在逐步成熟，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。
今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。
1.2 课题研究的目的和意义为了解决工人分拣工作的繁重和误差性大等问题，自动分拣系统在实际工作中应用越来越广泛。
这种系统利用PLC编程控制，可降低经济成本的同时提高工作效率和可靠性。
基于PLC控制的自动分拣系统，利用气动实现动作，具有成本低、效率高、可靠性好等特点。
基于PLC的物料分拣机构设计，是以可编程控制器作为核心，综合了计算机和自动控制等先进技术，具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单、功耗低等优点，已经成为目前在机械控制系统中使用最多的控制方式。
随着分拣系统自动化发展的深度和广度的提高，分拣系统在众多领域得到了应用。
在国防军事、医疗、食品加工、生活服务等领域都有广泛应用。
伴随着自动化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度。
因此机传送带就这样诞生了，其中的自动分拣传送带是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识，它能部分地代替人工操作，能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工作的传送和装卸。
广泛应用传送带可以逐步改善劳动条件，更体现可控的生产能力，加快产品更新换代，提高生产效率和保证产品质量，消除枯燥无味的工作，节约劳动力，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险以及提高生产效率。
1.3 本设计的内容及意义1.3.1 本设计内容（1）系统得电后，各部分在初始位置时，需要手动启动后便可运行；（2）电机开始工作带动传输带传送物体向前运行；（3）有物料时，电动机带动传送带动作，将物料送走；（4）当金属物料传感器检测到是金属物料时，气缸一动作；（5）当白色物料传感器检测到白色非金属物料时，气缸二动作；（6）当黑色物料传感器检测到黑色非金属物料时，气缸三动作；（7）当非定义物料传感器检测到非定义的物料时，气缸四工作；（8）气缸运行应有伸出限位保护；（9）按下停止按钮，要等到该物料分拣完成后方可停止；（10）启动后，有物料就自动分拣，而分拣完成就自动停止。
1.3.2 本设计的意义随着电气技术应用领域迅速的拓展，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。
电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠。
本文主要针对生产线上的自动化设计一个四段物料分拣传送带，实现生产的自动化。
分拣系统中物料传感器以及气缸应自动化设备更新时需要，可以大量代替单调往复或高精度需求的工作，在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可以实现生产的机械化和自动化，能在高温、腐蚀及有毒气体等环境下操作保护人身安全，可以广泛应用到各个领域。
为了适应工业生产的需要，本设计试图开发PLC对物料与分拣物料的控制，并借助必要的精密传感器，使其能够对不同颜色以及种类的物料按预先设定的程序进行分拣，适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产，广泛应用于柔性生产线。
采用PLC控制，是一种预先设定的程序进行物料分拣的自动化装置，可部分代替人在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，并且在产品变化或临时需要对物料传感器，气缸进行新的分配任务时，可以允许方便的改动或者重新设计其新的部件，而对于位置改变时，只要重新编程，就能很快地投入生产中，降低安装和转换工作的费用和提高生产时间。
二系统的设计2.1 系统设计任务与设计要求2.1.1 系统设计任务（1）熟悉罗克韦尔的开发环境，运用PLC来编写工程文件；（2）分拣出金属和非金属；（3）分拣出黑色物料和白色物料；（4）分拣出非定义的物料。
2.1.2 系统设计要求（1）完成分拣系统的接线；（2）编写控制程序；（3）完成软件对硬件检测和调试工作；（4）查阅国内外的研究动态和发展前沿信息，阅读相关外文文献。
2.2 方案比较与选择由于本设计是基于PLC的材料分拣系统设计，所以从材料分拣系统装置的控制系统方面进行方案的比较与选择。