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PLC触摸屏制作物料分拣系统

作者：赵莹

来源：《职业·下旬》2012年第11期

摘 要：该物料分拣系统能够对金属、非金属材料进行有效的分拣和数量的统计。系统的设计以可编程序控制器（PLC）、变频器、人机界面技术为基础，利用软、硬件相结合的方法，实现系统的自动工作以及远程操控。

关键词：可编程序控制器 变频器 人机界面 远程操控

随着生产力的不断提高，工业生产中对自动化水平的要求强度越来越高，为了提高生产效率，改变以往落后陈旧的生产工艺，实现工业生产的自动化，笔者设计了物料分拣系统，采用PLC、变频器和人机界面技术进行设计，大大提高控制系统的可靠性和自控程度，为企业提供更可靠的生产保障。

为了实现操作和检修方便，该系统设置了单循环和连续运行两种操作方式，以及人机界面操作形式，以满足工业生产的需要。在此，笔者只对连续运行操作方式进行程序编写，而对单循环操作方式不作说明。此外，系统的控制电路均采用24V直流电源以保障操作人员的人身安全。

一、工业生产对控制系统功能的要求 1.生产工艺要求

（1）能正确判断工件材质，区分金属或非金属工件。

（2）能准确输送工件。输送机与机械手能准确定位并输送工件。

（3）皮带传送机中速的频率为25Hz，低速的频率为10Hz。变频器的加减速时间均设为0.2秒。

2.生产线保护要求

（1）原点位置保护。系统启动前，必须确保系统在原点位置，此时，原点指示灯发光，否则系统不能启动。

（2）紧急停止保护。系统设置急停按钮，按下急停按钮后，系统运行全部停止。急停按钮恢复正常状态时，系统应在复位到原点后才能重新启动。 二、设计方案

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1.硬件设计

（1）系统选用日本三菱公司的FX2N系列的PLC，通过对控制要求的认真分析，确定了输入输出点数，同时也余留一些输入输出点以保证系统功能的进一步加强。选定FX2N-48MR型PLC。

（2）I/O分配见上表。

（3）PLC外部接线图，如图1所示。

（4）变频器的选择。变频技术主要应用在控制异步电动机的拖动系统中，可以产生巨大的节能效果使自动化程度大大地提高。根据对控制系统的分析，我们选择了三菱E500型小型变频器，通过对其参数的设置以满足分拣生产的要求。参数设置如下：Pr.7=0.2，Pr.8=0.2，Pr.5=25，Pr.6=10， Pr.79=2。

（5）人机界面选择。人机界面即触摸屏技术，它作为控制系统操作和显示终端的应用十分普遍。该系统主要选择三菱GT1155型触摸屏，通过界面设置实现便于操控的目的。 （6）电控阀的选择。气动控制技术以其经济、清洁、安全可靠、工作效率高而广泛应用于工业生产当中，本系统中机械手的汽缸控制均采用气动电磁阀，机械手上升、下降，伸出、缩回汽缸采用单控气动阀；机械手的加紧与放松、左转与右转、供料台上升与下降的汽缸均两位五通阀，由于它的稳定性好而被广泛采用。 2.软件设计

自动运行工作流程图，如图2所示。 三、总结

物料分拣电气控制系统安装完成后，在投入运行前，为了确保系统安全和可靠地工作，必须进行认真仔细的检查，试验与调整。现场安装完毕，已经把各种现场运行信号全部随着系统的动态运行而进行随时的控制和保护。系统制作完成后，取得较好效果。 参考文献：

[1]陈立定，吴玉香，苏开才编. 电气控制与可编程控制器[M].广州：华南理工大学，2001. [2]黄立培，张学编著. 变频器应用技术及电动机调速[M]. 北京：人民邮电出版社，1997. [3]丁镇生编著. 传感器及传感技术应用[M].北京：电子工业出版社，1997.

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[4]钟肇新，范建东，冯太合编著. 可编程控制器原理及应用（第四版）[M]. 广州：华南理工大学出版社，2008.