基于PLC和触摸屏控制来实现三种平垫自动分拣装置的设计
摘要：随着制造业自动化发展水平的提高，自动分拣装置在工业生产中的地位显得越来越重要，自动分拣装置在自动化生产领域等方面的应用日益广泛。设计一个完整的自动分拣控制系统,不仅能够带来巨大的经济效益,而且也是分拣加工行业发展的趋势。本文介绍了传统分拣装置的不足及改善方法,设计了利用PLC和触摸屏控制来实现自动分拣系统设计与实现的方法。以安全可靠、控制精准、维护方便为设计原则，充分考虑硬件性能和软件方案，利用触摸屏输入配方数据并下载到PLC内部寄存器，触摸屏设置运行界面实时显示运行状态，控制单元使用PLC作为核心部件，主要控制皮带传送的距离，需要在不同的运送距离下，给出信号使气缸动作，将平垫吹进指定料槽。并实现平垫自动上料。本论大体包含三大部分。第一部分为引言，主要描述自动分拣装置的现状、不足以及改善方法。第二部分为自动分拣装置总体设计，对PLC进行了简单的介绍，并对本装置的硬件系统进行了说明。第三部分为装置软件设计，对PLC程序和人机界面进行了设计。
关键词：自动分拣装置；PLC；触摸屏；
Design of three kinds of flat pad automatic sorting devise
Abstract：With the development of automation in manufacturing industry, automatic sorting device is becoming more and more important in industrial production. The design of a complete automatic sorting control system can not only bring great economic benefits, but also is the trend of the development of sorting processing industry. This paper introduces the shortcomings and improvement methods of traditional sorting device, and designs the design and realization of automatic sorting system using PLC and touch screen control. According to the principles of safety, reliability of control and easy maintenance, taking into account the hardware performance and software scheme, using the touch screen to input formula data and download it to PLC internal register, the touch screen to set up a running interface to display the running state in real time. The control unit uses PLC as the core part, mainly to control the distance of belt transmission.And realize flat pad automatic feeding. This thesis consists of three parts. The first part is the introduction, mainly describes the status quo, shortcomings and improvement methods of automatic sorting device. The second part is the general design of automatic sorting device. PLC is introduced briefly and the hardware system of the device is described. The third part is installation software design, PLC program and man-machine interface design.
Keywords：Automatic sorting devices,PLC,touch screen,
目 录
一、绪论 2
1.1 课题来源及研究意义 2
1.2自动化分拣装置的现状 2
1.3本课题的主要研究内容 3
二、平垫自动分拣装置硬件选型与设计 4
2.1 分拣装置的硬件结构设计 4
2.2 PLC选型与设计 5
2.3 接近开关的选用与设计 8
2.4 触摸屏的选用 10
2.5 开关电源的选用与设计 11
2.6 电机的工作原理与选用 12
2.7 PLC外部接线设计 15
三、平垫自动分拣装置触摸屏设计 16
3.1 触摸屏画面制作 16
3.2 触摸屏软件变量的定义 16
3.2 触摸屏串口设备配置 17
四、平垫自动分拣装置软件设计 20
4.1 PLC的I/O地址分配表 20
4.2 PLC的控制系统梯形图 20
五、 全文总结 24
一、绪论
1.1 课题来源及研究意义
本课题来源于需要在生产线上实现自动分拣的企业，金属垫片广泛应用与汽车、家用电器、机械加工设备、船舶等众多领域，企业在生产过程中可能出现混料现象，即将多个产品混合在一起，这样就需要将产品分离出来，并且现在自动化装置不断更新、发展，所以这时就需要用到自动化分拣装置，它可以大量代替往复或高精度需求的工作，在现代制造领域中扮演着极其重要的角色，还可以实现生产的机械化和自动化，能在环境较为恶劣的工作环境下进行最大程度上保证了操作人员的人身安全。分拣装置的作用是根据控制装置发出的分拣指令，当具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置动作，使其改变输送装置上的运行方向进入其它输送机或进入分拣道口。输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品鱼贯通过控制装置、分类装置，并沿固定线路运送商品。此课题综合了电机学、工厂电气控制设备、PLC、组态技术、传感技术等多门课程的知识点，是自动化高职专业的较综合的毕业设计，此课题可以将我们所学知识运用于实践，为我们今后工作中的设备安装、调试、维修等实践操作打下坚实的基础。此课题还有很高的实用性，可以用于各个生产线上的分拣。
1.2自动化分拣装置的现状
随着工业的发展与技术的进步，分拣系统中开始运用各种各样的自动化机械设备，计算机控制技术和信息技术成为信息传递和处理的重要手段。虽然在多数的分拣系统中，某些作业环节还需要有人工参与，但作业强度越来越小，完全由机械完成分拣作业的自动化系统也应运而生。机械化、自动化、智能化成为现代分拣系统的主要特点与发展趋势。纵观国内外分拣系统的应用情况可以发现，国外的分拣系统更倾向于高要求自动化，而在我国，由于工业发展起步晚，分拣系统中人工作业比例也较高。我国的自动分拣装置应用大概开始于1980年代，早期主要应用于行李分拣和物流分拣，之后才普及到其它行业，如今已经在烟草、图书、化妆品以及工业需求的零配件等领域得到扩展。这些领域都具有种类多、数量大、准确性要求极高等特点，也表明了在社会的不断发展下，市场竞争也愈演愈烈，使得生产技术、自动化技术有很大提高，很好的解决了生产效率低，生产成本高等问题。
1.3本课题的主要研究内容
（1）设计要求：本课题名为三种平垫自动分拣装置设计，是以PLC为基础开发的自动分拣装置，主要是对于金属平垫的分拣，其中要对三种规格的金属平垫实现自动分拣，根据金属平垫的大小（一种外径16mm内径8.2mm；一种外径20mm内径10.2mm；一种外径24mm内径12.2mm）实现自动识别并且自动分拣，平垫由传送带送入，三个气缸推出，HMI显示统计数据等。
