PLC在物料自动分拣系统中的技术应用

许波 河南工业和信息化职业学院

PLC在物料自动分拣系统中的技术应用

许波 河南工业和信息化职业学院

PLC称为可编程逻辑控制器，是综合了微型计算机技术、以微处理器为核心的广泛应用于工业自动化控制领域的装置技术，不仅灵活耐用、实用性好，还可以扩展容量，实现复杂生产过程的自动化控制。本文立足于研究基于PLC控制的物料自动分拣系统设计，分别从物料自动分拣系统概述、关键技术分析及系统设计的实现三个方面加以论述，以期对PLC控制系统转型升级提供一定的指导意义。

PLC 物料自动分拣 技术应用

1 物料自动分拣系统概述

物料自动分拣系统要求有一条精密、完整、流畅的自动分拣线，而构成这个分拣线系统的单元则分别由供料站、检测站、搬运站、分拣站和不合格品回收站5个工作站构成，这5个模块既是一个技术和设备高度综合的机电系统，又是一个独立运行的模块。分拣系统中的位置控制和传感技术更是工业控制行业的关键性技术。本文研究的对象选取了工业编程上较为简单的三菱PLC两台，相互之间通过RS485的串行方式实现联动控制。

物料分拣系统的基本功能是在系统运行时，把储料缸推送到输送机皮带上，通过由变频器组成的检测区域时依次对物料的位置、材质、颜色进行辨别，遇到不合格产品时会启动不合格产品处理驱动，把不合格工件推进指定的回收箱内；遇到合格的产品会直接被传送到末梢，再按照检测结果分别进行自动分拣搬运至对应的加工处理箱内。整个过程全部采用自动模式，生产过程中没有接到操作者的停止命令时，系统将继续运行。

2 物料自动分拣系统关键技术分析

首先，PLC的编程作用。PLC目前产品扫描速度可达0．1us/步，用户程序的存储量能够达到几十兆字节，逐步向更高速、更大容量的方向发展。PLC之间，与其他设备之间的联网和通信能力较强，已成为目前控制系统发展的主流；I/O（输入/输出）模块趋向于智能化发展；对故障检测和调试能力得到提高；PLC编程语言更为简单化和多样化。

其次，变频技术的应用。变频技术是一种交流调速技术，能够控制和掌握系统的运行速度，近年来随着电力电子等技术发展起来，目前已广泛应用于工业自动化生产领域中。变频技术解决了传统调速系统无法解决的问题，不仅能够有效精准控制频率的调节范围，还能够灵活调速、低功耗，可以说是变频器各种支撑技术的进步。

再次，触摸屏技术的应用。触摸屏又称为人机交互界面，在日常使用的手机、电脑、银行系统等均采用了触摸屏技术。它具备了显示、监视、报警、输入、控制等多种功能，响应速度快，执行力强，界面人性化且友好，是目前使用最为广泛的一种与PLC进行人机交互的设备。

最后，执行模块的应用。基于PLC的物料自动分拣系统主要由安装在铝合金导轨式台面上的供料站、检测站、回收站、搬运站和分拣站5个工作站和翻转机械手组成，各个工作站中又包含了可编程序控制器、变频器、稳压电源等，不同的程序在不同的系统模块中等待着程序指令。

3 基于PLC控制的物料自动分拣系统设计

物料自动分拣系统采用气动技术，满足了工业系统清洁、节能、高效的生产需求；同时，系统拥有分立式单元，拆卸方便、安装灵活；选用三菱小型PLC，价格便宜，程序控制简单，性价比高；触摸屏和物理按钮结合使用，使界面更加人性化。这些优点主要是因为采用了PLC进行编程，其关键技术在其中起到了非常重要的作用。之前我们介绍了自动分拣线控制平台上的5个工作站，每个工作站根据系统指令进行工作，依靠的是对自动分拣系统的设计和程序实现。

通过PLC与变频器的通信可以实现输送皮带运行频率的实施调整与检测，为企业技术人员提供实时数据，信息交换用16进制的ASCII码进行；三菱FX2N系列PLC和三菱FR-700变频器通过通信程序实现变频器频率读写，并在人机界面（HMI）上做到实时调整皮带运行频率，控制精度；对三菱变频器部分指令代码要提前写入变频器，以实现PLC与变频器设备的通信；在设备初始化和指示灯控制程序，以及变频器参数设置和PLCI/O分配上要设置参数，之后再做普通运行参数的设定，所有参数设置正确后，重启变频器即可生效。

在PLC程序设计上面，整体的思路是要实现PLC与变频器之间的良好通讯，实现PLC读取变频器实时频率和可即时更改频率的功能。同时，通过与触摸屏的连接，能够实现工件的统计和在屏上更改变频器频率的总体功能。总之，基于PLC的物料自动分拣系统的整体设计得到了良好的应用，各项性能指标均达到总体设计方案的要求，希望对类似系统的研究提供有效的参考价值。

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