基于PLC的自动分拣系统设计

基于PLC的自动分拣系统设计

王静臣,赵淑萍

山东协和学院 山东济南  250200

摘要：PLC具有可靠性高、适应性好和可扩展能力强等优点，不仅可以取代传统的继电器控制系统，还可以进行复杂的生产过程控制以及应用于生产自动化网络。本文研究基于PLC控制的多传感器自动分拣系统的设计，以寻求获得对类似系统的转型升级有一定指导意义的方法。

本系统设计的主要思路：基于PLC控制的自动分拣系统在结构上采用模块化设计，每一个工作单元可以独立设计，自由组合实现不同的系统功能。本系统主要由供料站、检测站、回收站、搬运站和分拣站5个工作站组成。系统的程序主要由PLC控制，由变频器控制输送带运行，各类传感器实现材质和颜色的检测、工件姿势的判别，最后通过搬运机械手将物料转移到指定位置，检测为反面放置的物料直接推送到回收站作不合格品处理。

关键词：分拣；垃圾；控制

    在这个快速发展进步的时代，诸如自动分拣、自动化立体仓库、信息处理及通讯自动化等的现代化高效率系统措施已经被广泛应用于各个中大型企业领域。可以肯定地说，随着时代的进步，伴随着物流工业环境的步步改善，以及科学技术的快速发展，尤其是检测技术，诸如扫描、编码标签、计算机控制技术等高产出技术的推广使用，自动分拣系统在现实中的我们国家的发展潜力是特别大的。

   一、基本介绍

众所周知，自动分拣系统的分拣效率极高。通常一个小时可以把6000 - 12000箱物品或物料分拣一遍。可以认为自动分拣机是提高物流配送效率的极为重要的一个因素。
　　对于该系统的一整个作业过程可以像下面叙述的这样了解：物品配送枢纽中心每天收到数以百计的货品供应商或者由托运人所通过其他各种途径交汇来的大量物品，在比较有限的时间内用最短的耗时将这些送来的物品卸下，并能够按照所卸下的物品的编码品类自动匹配物品的主要负责人的编码信息进行相对快速而又准确的分类。随后将分好的物品输送到正确的指令所在位置。这样就完成了配送枢纽中心对物品的存放工作。另外一方面，当物品的主要负责人需要将这一批编码信息的物品从枢纽中心取出的时候，这一个智能化的分拣系统又能在有限的时间内用最快的速度将相应的物品从枢纽配送中心相应的编码位置取出并按照物品责任人的相关要求进行出库等一系列的操作。便于下一步这些物品走向全球各地。

二、系统组成
　　该物品分拣系统总体来说是控制系统装置、分类系统装置、输送系统装置及分拣道口这四部分按照分拣要实现的要求来构成的。
　　1．控制系统装置。这个装置的作用是该系统中最重要的装置，可以说是整个系统的神经中枢了，它可以进行识别分拣信号、接收分拣信号并且按照算法要求处理相应的分拣信号，成功的将各类信号传输到到下一级的机械操作系统中，是整个系统完成其原来要实现的作业。
   2．分类系统装置。这个装置的作用说的通俗一点就是它可以根据他的上一级即控制系统装置处理后的指令进行机械化的操作，可以说的上是控制系统装置最得力的“二弟”这个装置可以通过自己“坚实的臂膀”，推动输送装置上的运动的物品去到指定的输送机或者另外的分拣道口。
 

3．输送系统装置。这个装置主要作用于传送带或输送机，它可以称得上是控制系统装置和分类系统装置他们两个的“三弟”了，它最喜欢运动，工作时的正常运动就是他发挥最大价值的时候。把处在他线路上的物品沿固定线路运送至指定的地点。
 

4．分拣系统道口：作为整个“家族系统”的最后一个成员，它的主要作用就是给前面几个系统处理过的物品提供一个“家”。最后让有编码信息的物品安慰的呆在物品主体人要求他们所呆的地方。
 

三、工作过程

刚开始的时候按下启动按钮，这个时候最主要的一个电动机也就是M0就会运行，绿色的指示灯灯L1变亮，此时传送带开始正常的运转了，这就代表着该垃圾分级系统的传送带可以放置待检测的目标垃圾物料了。S0～S5为检测目标垃圾物料的开关，当开关S0为OPEN状态时表示垃圾分拣机检测到有待测的目标垃圾垃圾物料过来了。从系统中的编码器输入垃圾物料的材料属性编码，1代表金属属性材料，2代表塑料属性材料，3代表玻璃属性材料，4代表纸质属性材料，5代表其他未检测出的属性材料、如果进入垃圾分拣系统的垃圾物料未被检出属于这5个编号对应的区域，这说明系统设置出错，出现了不应该存在的状态，此时就应该检查各控制系统信号是否传输错误，伴随的的还有红色指示灯L0闪烁表示出错。这个时候最主要的电动机电动机M0就会停止运行，需重新按下启动按钮整个系统才能重新正常运行。如果进入垃圾分拣系统的垃圾物料被检出属于这5个编号对应的其中一个区域则红色指示灯L0亮，绿色指示灯灯L1灭掉，最重要的电动机M0保持一直运行的状态。当开关S1为OPEN时，这表明相应的垃圾物料已经被传送带带动运送到第一个回收处，如果目标垃圾物料编码与此处编码相同，则最重要的电动机M0停止动作，第二重要电动机M1就会被激发启动并推动装在其运转模式上的推杆，将该目标垃圾物料投入到该道口所对应的回收箱内。而另外一种情况开关S2变为CLOSE时，第二朱勇电动机M1的运转模式推杆就会自己缩回来，该次目标垃圾物料进入相应道口回收箱内分拣完毕后红色指示灯灯L1熄灭，绿色指示灯灯L2亮起表示可以继续运送待测垃圾物料进入该系统进行下一步的分拣操作。照这样周而复始的运行下去，当开关S4和开关S5表现为OPEN状态时，这表明待测垃圾物料已经到达第三个和第四个道口下属的回收箱处；如果这个时候待测垃圾物料属性编码检测不出或与与前面四处编码均不同，则表明该待测垃圾物料的编码为5，垃圾将经过接近开关S6处自动进入第5个道口下属的回收箱内，然后红色指示灯灯L1熄灭，绿色指示灯灯L2亮表示系统传送带可以继续放置待测目标垃圾物料。

［参考文献］

[1]翟维丽,李铁. 连锁经营超市物流配送的对策及措施研究[J]. 时代经贸, 2006.

[2]陶秀义. 卷烟自动分拣系统计算机辅助规划设计的应用研究[D]. 山东轻工业学院, 2009.

[3]吴召同. 山药自动分拣生产线及控制系统设计[D]. 青岛理工大学, 2014.

[4]王耿芳. 推块式分拣机系统高度与控制的研究及应用[D]. 重庆大学, 2002.

作者简介：

王静臣，汉，河南商丘，1997.12，本科

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