基于Modbus通信的工件分拣设备
摘要:自动分拣线主要是将多种不同的杯状物体进行辩别,分辨出物体形状后放置在不同的传输线中,整个系统由自动送料机构、分拣机构、若干条传输线组成,传输线的控制由主控单元三菱FX2N系列PLC与多个变频器组成,为接线及控制的方便性,采用了MODBUS-RTU的总线控制方式,当存储平台某类物体过多或过少时,能自动控制传输带的速度.对自动分拣线工作过程作了系统介绍,对PLC与变频器之间的MODBUS通信接线进行了介绍,分析了三菱变频器MODBUS-RTU的协议,介绍了变频器与PLC通信参数的设定及程序的编制.
关键词：自动分拣、Modbus通信、三菱变频器
Workpiece sorting equipment based on Modbus communication
Abstract:The automatic sorting line mainly distinguishes various cup-shaped objects and places them in different transmission lines after identifying their shapes. The whole system consists of automatic feeding mechanism, sorting mechanism and several transmission lines. The control of transmission line is composed of Mitsubishi FX2N series PLC and several transducers. For the convenience of connection and control, the bus control mode of MODBUS-RTU is adopted. When there are too many or too few objects in storage platform, the speed of transmission belt can be automatically controlled. The working process of automatic sorting line is introduced systematically. The MODBUS communication wiring between PLC and frequency converter is introduced. The protocol of Mitsubishi frequency converter MODBUS-RTU is analyzed. The setting of communication parameters between frequency converter and PLC and the programming of the program are introduced.
Key words:Automatic sorting 、Modbus communication 、Mitsubishi
第一章 引言
1.1课题来源及研究意义
本课题来源于物流企业。随着市场经济的发展，物流业已经从高端产业上升，在过去的主导产业，引导生产和消费的提升。现代物流业是一个综合性产业重点发展现代交通运输业，以信息技术为支撑，以现代制造业和商业，集系统化，信息化，现代化的仓储。这个主题是基于基于Modbus通讯工件分拣设备。该系统的设计是根据工件的需要分成不同的材，塑料，铝和铁被排序。本课题的设计可通过plc实现自动控制，为物流企业实现高效率，低成本的目标。
1.2工件分拣现状
原分拣系统是一个基于人手-操作系统手动提取和输送货物，完成货物的提取。在这样的系统中，生产和搜索的书面文件，手工操作等浪费巨大的人力和物力，而且操作效率低，因此它显然无法满足速度和现代物流的精确度要求高分布。
1.3本文的主要研究内容
本课题是以工件分拣为设计依据，以plc为基础开发基于Modbus通信的PLC控制多材质工件分拣设备，可对不同材质的工件按照需要进行分拣。课题系统的结构示意图如图1.1所示。设备由供料塔站、检测站、输送带、分拣站组成，可以对塑料、铝和铁三种工件进行分拣。传送带由变频器驱动，具有低速、中速和高速三种运行速度，设备由人机界面进行监控及参数设定。
设计一套基于Modbus通信的PLC控制多材质工件分拣设备，可对不同材质的工件按照需要进行分拣。设备由供料塔站、检测站、输送带、分拣站组成，可以对塑料、铝和铁三种工件进行分拣。传送带由变频器驱动，具有低速、中速和高速三种运行速度。设备由人机界面进行监控及参数设定，设计要求如下：
1.结构设计：分拣设备组成结构、传感器选择及安装、气动元件选择及安装等
2.电控系统设计
（1）设计并绘制系统的主电路图、控制电路图、电气柜布局图等；
（2）根据分拣动作流程编写PLC控制程序；
（3）编制HMI界面程序。
3.设备调试
4.撰写毕业设计说明书
目录
第一章 引言
1.1课题来源及研究意义 1
1.2工件分拣现状 1
1.3本文的主要研究内容 1
第二章 系统设计方案
2.1设计要求 2
2.2设计方案 3
2.3系统结构 5
第三章 硬件电路设计
3.1 PLC选型 8
3.2 变频器选型 9
3.3 工件检测传感器及光电编码器 10
3.4 气路及气动元件选择 14
3.5 硬件电路图 16
第四章 工件分拣控制系统软件设计
4.1 PLC与变频器的Modbus通信 18
4.2 触摸屏及组态工程设计 21
4.3 PLC程序设计 25
第五章 系统调试
5.1 调试步骤 29
5.2存在的问题及解决方法 29
第六章结论
附录
附录 程序设计 31
参考文献
参考文献
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[2]郭琼.PLC应用技术 第2版 机械工业出版社 2014.3
[3]姚福来,田英辉,孙鹤旭 自动化设备和工程的设计、安装、调试、故障诊断 机械工业出版社 2012.10
[4]奚茂龙,陆荣.小型综合自动化系统集成西安电子科技大学出版社 2014.9
[5] 黄麟. 交流调速系统及应用 第2版 大连理工大学出版社 2016.12
