基于PLC的物流自动计数控制系统设计

基于PLC的物流自动计数控制系统设计

刘明泉 庞博 张桐华

洛阳理工学院河南省洛阳市

摘要

基于生产产业对自动化学科日益增长的需求，我们需要设计许多不同的自动化控制系统，在进行系统的调查之后，发现在物流行业在很多的地方仍然在大量使用人工劳动力进行计件工作，因此设计一款可以运用在物流行业进行计件工作的自动控制系统是非常有必要的。

系统的硬件设计包括：PLC的外部接线，管理模块、识别模块、信息处理模块；系统的软件设计包括，I/O表、梯形图、指令表。

关键词：计件包装、PLC、梯形图、自动化

前　言

在现代化的工业生产中，由于生产设备的不断更迭，使得生产效率不断地提高，在生产的同时，需要对各种类的生产资料进行归类计数、包装，如果将这些繁重且重复度非常高的工作交予人工去完成，不仅需要消耗大量人力，而且效率低下，和已经具备一定规模的自动化生产显得格格不入，同时使用人工来进行计数工作不仅劳动强度大，而且作为计数方式效率十分地低下，在大量消耗人力的同时加重了工厂等生产设施的运行与维护成本，无法满足也不适合现代化生产的 需要。当需要对生产资料进行大量计数时使用人工来进行计数的方式已经变得不可取，因此使用一套现代化可以适应大规模生产的计数系统就变得尤为重要，在社会面上也拥有大量的需求，所以设计一套自动化计件系统加入到完整的生产线当中，用自动化的生产线来来代替传统的人工计数的生产线，代替繁重的人工作业是十分有必要的。

第1章 总体方案设计

1.1 基本组成

当被检测物体放置于传送带上时，又电机带动传送带运行，让被检测物体运行至被检测区域内，通过传感器确认检测是否符合预设的检测物体的表征在对传送带上通过检测区域的被检测物体计数在将数据信息输入到信息采集系统中，进行集中统计处理

1.2 系统的工作原理

1.2.1 计件系统工作原理

电路中两个红外发射式光电传感器，红外发光二极管和光敏晶体管成35°夹角封装在一起，焦点在距离传感器5-8mm处；工作时，光电传感器的红外发光二极管发射红外光，检测前方是否有物体。若前方没有物体，发射出的红外光没有反射回来，则光敏晶体管处于接触状态。若前方有物体，发射出的红外光被反射回来。

1.2.2 电路

整个系统主要需要运用到的电路主要是由电机带动传送带运动，将需要检测的被检测物体运送至安装传感器进行检测的待检测区域进行识别，因此整个计件系统需要用到的电路元件主要有：

转送带电机、接触器（开关）、控制电机、过载保护用继电器、主电路熔断器。

1、电机

2、接触器

3、继电器

4、熔断器

第2章 计件模块的硬件设计

2.1 主电路

本系统用两台电机M1、M2分别控制传送带Y0、Y1的开启和关闭。

2.2 I/O定义表

I/O表定义如下，启动开关SB1对应X1，当按下SB1时即输入X1信号，对应输出到工件传送带Y0，即启动传送带Y0，同理停止按钮SB2对应包装传送带Y1，当输入X2信号时输出到包装传送带Y1。

图2-2 I/O定义表

I/O表
输入	输出
启动按钮SB1------------X1	工件传送带Y0--------Y0
停止按钮SB2------------X2	包装传送带Y1--------Y1
开关K01----------------------X3
模拟传感器输出信号------X4

第3章 计件系统的软件设计

3.1流程

第一步启动整个计数包装控制系统，随后控制器C0和控制器C1清零，电机带动传送带Y0开始进行工作，此时将工作条件设置为装载六个工件，如果输出结果为是，则定时器T0开始计时，计时时长为3s，随后电机停机，传送带Y0停止工作，另一台电机带动传送带Y1开始工作，定时器T1开始计时，计时时长为5s，定时器结束计时后完成一次工作，随后完成一次工作循环，计数器C1和计数器C0再次清零；

3.2 根据指令表制作梯形图

制定梯形图结构：程序由步进顺控、选择序列和循环结构组成，当控制开关X3=0时，计数器选择装12件；当X3=1时，计数器选择装6件。

第4章 调试

4.1 软件调试

按下启动按钮X1，传送带Y0开始工作，通过按钮X3控制 选择装六个还是十二个工件，当X3=1时，选择装六个工件，按下上升沿脉冲按钮X0，计数器开始计数，计数装满后，定时器T0开始工作，计时3秒后传送带Y0停止，传送带Y1开始工作，并且计时器T1开始计时，五秒后，返回初始状态，计数器复位。当X3=0时，选择装十二个工件，按下上升沿脉冲按钮X0，计数器开始计数，计数装满后，定时器T0开始工作，计时3秒后传送带Y0停止，传送带Y1开始工作，并且计时器T1开始计时，五秒后，返回初始状态，计数器复位。

结　论

到此，基于PLC的自动计件系统的设计已经接近尾声，下面总结一下在自动控制系统的设计工作当中遇到的问题，效果以及设计完成之后的感想。

在如上文所述的方案下，系统在仿真软件上进行了效果的模拟和调试并且也是如期完成，同时模块也能够正常触发所需要的功能，。在整个调试过程中，不可避免地会遇到或多或少的问题，既有在设计上存在的不足，也有在软件调试时遇到的困难，也还有一些细枝末节的问题，例如在软件的调试环节中，编写的程序常常因为在一些细微的地方写的过于复杂导致编译程序的时候常常发生错误；在用仿真程序进行仿真模拟的时候因为软件的老旧常常在性能上难以达到要求，或是计算机的性能难以支撑需要的仿真需求，在仿真调试时需要大量的时间计算机才能够模拟出相应的结果；例如PLC板过小，引脚上的表示难以看清等。最终经过长时间的不懈努力，所有的困难也最终得到了克服。

谢 辞

首先最需要感谢的是论文的指导导师，在内容、结构上完整的撰写完导师是必不可少的一部分.其次我想感谢在大学时光中每一节专业课任教的老师们，是这些教师辛勤的无私地把自己所拥有的知识毫无保留地传授给我们。

参考文献

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[5]宋建成. 可编程序控制器原理与应用. 北京: 科学出版社, 2004

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