基于FX-2N型PLC的物料分拣系统设计

基于FX-2N型PLC的物料分拣系统设计

基于FX-2N型PLC的物料分拣系统设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
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基于FX-2N型PLC的物料分拣系统设计

                        基于FX-2N型PLC的物料分拣系统设计

摘要:随着工业自动化的普及和发展,可编程控制器的需求量逐年增大,应用领域也越来越广。本设计基于FX-2N型PLC控制的物料分拣系统由上料机构、搬运机械手机构、物料传输分拣机构组成,对三种不同的物料进行分类分拣。灵活运用传感器对物料进行检测、识别、以及对机械手的状态检测。在本设计中运用了步进电机进行旋转角度的精确定位,利用变频控制技术对物料传输速度进行了设计。现目前物料分拣系统运用甚广,系统中设计到搬运机械手也广泛应用在各行各业。本次设计应用了大部分在校所学的知识,将各种元器件通过逻辑关系有序的联系起来,构成物料分拣系统,实现了光机电一体化。
 
关键词: FX-2N型PLC   搬运机械手   物料分拣   变频器控制
1绪论
1.1自动分拣系统的背景
自动分拣系统(Automated Sorting System)是二次大战后率先在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动化作业系统,该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。该系统的作业过程可以简单描述如下:流动中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种商品,在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确的分类,将这些商品运送到指定地点(如指定的货架、加工区域、出货站台等),同时,当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时,自动分拣系统在最短时间内从庞大的高层货架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置,并按所需数量出库,将从不同储位上取出的不同数量的商品按配送进点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中,以便装车配送。
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。 控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号,根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式,如可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式,输入到分拣控制系统中去,根据对这些分拣信号判断,来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。 
1.2研究现状及发展趋势
我国自动分拣机的应用大约始于1980 年代, 近期的市场兴起和技术发展始于1997 年。自动分拣的概念先在机场行李处理和邮政处理中心得到应用, 然后普及到其他行业。随着业界对现代化物流的实际需求的增长, 各行业对高速精确的分拣系统的要求正在不断地提高。这一需求最明显地表现在烟草、医药、图书及超市配送领域, 并有望在将来向化妆品及工业零配件等领域扩展。这些领域的一个共同特点是产品的种类繁多、附加值高、配送门店数量多、准确性要求高和人工处理效率低等特点。
随着社会的不断发展,市场的竞争也越来越激烈,因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术,提高生产效率,尤其在需要进行材料分拣的企业,以往一直采用人工分拣的方法,致使生产效率低,生产成本高,企业的竞争能力差,材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。
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,都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络,把到达分拣位置的货物送到别处的的搬送装置。由于全部采用机械自动作业,因此,分拣处理能力较大,分拣分类数量也较多;另外组态软件的的发展,为物料分拣系统增添了新的活力。
 
1.3研究的意义
自动分拣系统在生产工业中有着举足轻重的作用。它的可靠性,优越性,应用领域的适
用性以及系统的经济效益、成本分拣系统能灵活的与其他物流设备实现无缝连接,如自动化仓库、各种存储站、自动集放链、各种运载工具、机器人等。实现对物料实物流的分配、对物料信息流的分配和管理。采用分拣系统,人工分拣、堆置物料的劳动强度大大降低,操作人员无须为跟踪物料而进行大量的报表工作、登单工作,因而显著提高劳动生产率。另外,非直接劳动力如物料仓库人员、发料员以及运货员工作量的减少甚至取消又进一步直接降低了作业成本。由于分拣系统运行平稳、安全性高,同时,人工拣取物料的作业量降低,对物品的损坏减少,为顾客假造了更多的价值,为公司赢得了更多的信誉和商机。
 
 
目录
摘要 1
1绪论 2
1.1自动分拣系统的背景 2
1.2研究现状及发展趋势 2
1.3研究的意义 3
2系统的组成及控制要求 4
2.1系统的组成 4
2.1.1上料机构 4
2.1.2搬运机械手机构 5
2.1.3物料传输分拣机构 6
2.2系统控制要求 6
3可编程控制器与变频器 8
3.1PLC的产生和定义 8
3.1.1PLC的产生 8
3.1.2PLC的定义 8
3.2PLC的特点和其它典型的控制系统的区别 9
3.2.1PLC的特点 9
3.2.2PLC与继电器控制系统的区别 9
3.3PLC的应用领域和发展趋势 9
3.3.1PLC的应用领域 9
3.3.2PLC发展趋势 10
3.4PLC的分类及系统的组成和工作原理 11
3.4.1PLC的分类 11
3.4.2三菱FX-2N型PLC的系统组成 12
3.4.3PLC的工作原理 13
3.5三菱FX-2N型PLC的编程语言和程序结构 15
3.5.1PLC的编程语言 15
3.6变频器简介 15
3.6.1变频器的分类 15
3.6.2变频器的基本组成 16
3.6.3三菱变频器控制面板 17
3.6.4变频器主要参数设定 18
4系统硬件设计 19
4.1电气元件名称及功能 19
4.1.1输入电气元件 19
4.1.2输出电气元件 20
4.1.3执行电气元件 20
4.2系统气动回路原理图 21
4.2.1气动回路原理图分析 23
4.3输入/输出(I/O)点分配 23
4.4PLC的选型 24
4.4.1系统对PLC的要求 25
4.4.2确定PLC型号 25
4.5步进电机设计 26
4.5.1步进电机简介 26
4.5.2步进驱动器(3MD560) 26
4.6三菱FX-2N型PLC控制原理图 27
5系统软件设计 29
5.1三菱编程软件、模拟仿真软件 29
5.1.1三菱PLC编程软件 29
5.1.2三菱仿真软件 30
5.2程序设计思想 30
5.2.1上料机构流程图 30
5.2.2搬运机械手流程图 31
5.2.3物料传输分拣流程图 33
5.2.4系统控制总程序设计简介 33
6系统调试 35
6.1程序的模拟调试 35
6.1.1通过软元件输入输出状态进行调试 36
6.1.2时序图辅助调试 37
6.2程序的现场调试 38
7结 束 语 39
8致  谢 40
参考文献 41
9附录 42
9.1电气原理图 42
9.2PLC程序 45
 参考文献
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