当前位置：文档之家 › PLC的邮件分拣控制系统设计

PLC的邮件分拣控制系统设计

  • 格式：docx
  • 大小：302.75 KB
  • 文档页数：12

目录

绪论 .......................................................................................................................................................................... 2

一、系统设计的要求和思路............................................................................................................................. 2

1.1 系统设计要求 ........................................................................................................................................... 2

1.2系统设计思路 ......................................................................................................................................... 3

二、 系统硬件设计 ............................................................................................................................................ 4

2.1 I／O分配 ................................................................................................................................................ 4

2.2 PLC硬件接线图 ........................................................................................................................................ 4

三、 系统软件设计 ............................................................................................................................................ 6

3.1 邮件入箱控制软件设计流程 ................................................................................................................... 6

3.2 单一邮件分拣机的PLC控制梯形图 ...................................................................................................... 7

四、心得与体会 ............................................................... 12

五、参考文献 ................................................................. 12 2 绪论

近年邮政事业得到了空前发展。邮政通信网的技术含量不断增加，技术装备水平也在不断提高，邮件处理已基本实现机械化，并且朝着自动化的方向迈进。其中，利用机器自动分拣邮件是一个重要的课题。国内的研究工作起源于 20 世纪 70 年代中期。20多年来，科技人员不断跟踪国际分拣技术的发展状况，推陈出新。截止 1998 年底，全国共有 106套邮件自动分拣设备投入运行，1998 年完成的重大科研成果，它不是简单地将理信机和 OVCS分拣系统拼成一台设备，而是一次读取图像，完成理信和分拣，且具有语音提示、格口显示、分层停机、标签制作等功能，处理效率为 32 000 件/h。该机的研制成功标志着我国邮件分拣设备的制造技术已达到国际先进水平。

邮件分拣系统系统改变了人工分拣的工作方式分拣，极大提高了效率。作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器（PLC）从无到有实现了工业控制领域接线逻辑到储存的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制，过程控制，及集散控制等各种任务的跨越。她具有可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强，体积小，重量轻，能耗低等一系列的优点

一、系统设计的要求和思路

1.1 系统设计要求

XCXDXEXF用拨码开关输入，当XCXDXEXF取值不是1、2、3、4（0001、0010、0011、0100、0101）时，L1闪亮表示出错，按停止按钮无效。必须取XCXDXEXF为1、2、3、4（0001、0010、0011、0100、0101）后，再按停止按钮，复位一下，再按起动按钮，则L2亮表示可以进邮件，同时M5亮，S1产生1s的脉冲闪亮。在这基础上当XCXDXEXF取值0001时，表示邮编第一个数字为1，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经五个脉冲后M2亮2s，表示开头为1的邮编进北京的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当XCXDXEXF取值0010时，表示邮编第一个数字为2，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经十个脉冲后M2亮2s，表示开头为2的邮编进上海的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当XCXDXEXF取值0011时，表示邮编第一个数字为3，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经十五个脉冲后M3亮2s，表示开头为3的邮编进天津的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当XCXDXEXF取值0100时，表示邮编第一个数字为4，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经二十个脉冲后M4亮2s，表示开头为4的邮编进武汉的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当XCXDXEXF取值0101时，表示邮编第一个数字为5，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经二十五个脉冲后，M5、L2、S1灭2s，表示开头为5的邮编进广州的邮箱。单一邮件分拣机的硬件示意图如图1所示。

3

图1 单一邮件分拣机的硬件示意图

1.2系统设计思路

邮件检测开关S1，S2采用接近开关，与启动按钮、复位按钮和停止按钮共同作为PLC的输入分配I／O地址，并且接近开关S1，S2在邮件被分拣到邮箱内以后会自动复位。拨码器采用BCD码，至少需要一个字节的存储单元来存储拨入的邮政编码。电动机M1～M4的邮件分拣推杆在邮件被分拣到邮箱内以后，将会自动弹回原位。邮码设置通过外部拨码开关来实现，三个拨码开关表示数据0-7，在PLC程序设计部分选用了MOVE指令来简化程序。

邮件分拣是一个比较固定的、环境条件较好的工艺过程，要实现的功能也相对简单，无需A/D和D/A转换、加减运算。另外，控制程序也比较固定，不需要在线编程，选用整体式PLC就可以满足工艺的要求了。综合前面的工艺要求与I/O点数可知，在机型上可选用西门子公司生产的CPU型号为226型的微型可编程控制器。

4

二、 系统硬件设计

根据该邮件分拣机的控制要求，该系统有4台电机，2个指示灯，2个接近开关，5个邮箱，3个按钮，1个BCD拨码器，1个传动装置。该邮件分拣系统采用PLC控制需要有6个输入点，7个输出点，选用西门子S7-200系列PLC，基本单元选用CPU226模块DC24输入/继电器10输出。

2.1 I／O分配

在设计过程中选用西门子S7-200系列PLC，基本单元选用CPU226模块DC24输入/继电器10输出，扩展单元选用EM223DC8输入/继电器8输出能满足控制要求。在确定了控制对象的控制要求和选择好PLC的机型后，即可以进行安全监控系统的流程设计，考虑到编程简单、检查方便和接线容易等因素，根据实际过程，编制了输入、输出点的地址编号，见表1 输入、输出点分配。

表1 输入、输出点分配

输入量 输出量

启动按钮 I0.0 红灯（L1） Q0.0

复位按钮 I0.1 绿灯（L2） Q0.1

停止按钮 I0.2 传送带M5 Q0.2

接近开关1（S1）0 I0.3 电动机1（M1） Q0.3

检测开关2（S2） I0.4 电动机2（M2） Q0.4

电动机3（M3） Q0.5

电动机4（M4） Q0.6

BCD拨码器 I2.0～I2.3

2.2 PLC硬件接线图

根据任务分析及I/O分配，绘制PLC硬件接线图，如图2 PLC硬件接线图

所示，以保证硬件接线操作正确。

5

图2 PLC硬件接线图

6

三、 系统软件设计

在系统软件设计过程中，首先根据系统控制要求和工艺流程设计出系统顺序功能图，然后根据顺序功能图设计出梯形图。

3.1 邮件入箱控制软件设计流程

设计流程：邮件检测；编码信息检测；编码信息转化为脉冲信号；邮件入箱；出错控制。PLC控制部分流程图如图3所示：

图3 PLC控制部分流程图 开始绿灯亮，红灯灭，电机运行检测邮件读取编码信息入箱绿灯亮，M5运行，S1闪判断可识编码信息绿灯灭，M5停止红灯闪，绿灯灭，M5停止重启7

3.2 单一邮件分拣机的PLC控制梯形图

单一邮件分拣机的PLC控制梯形图如图4所示。

8

9

10

合集下载

基于神经网络辨识和PLC控制的邮件分拣系统

基于神经网络辨识和PLC控制的邮件分拣系统

山西电子技术　

２０１２年第２期　应用实践　

文章编号：１６７４—４５７８（２０１２）０２—００１２—０２　

基于神经网络辨识和ＰＬＣ控制的邮件分拣系统水　

席作鹏，安志胜，李国祯，彭　勃，李　晔　

（太原科技大学电子信息工程学院，山西太原０３００２４）　

摘要：采用了具有自适应学习速率和附加动量因子的神经网络，实现了邮政编码模式识别的方法；并将辨识　后的结果送入到ＰＬＣ控制器中，通过ＰＬＣ实现对邮件的自动分拣。上机实验运行表明效果良好。　

关键词：神经网络；模式辨识；ＰＬＣ　

中图分类号：ＴＰ１８３　文献标识码：Ａ　

早期的邮件分拣是完全的人工作业系统，随着科学技术　

的发展，分拣作业系统逐渐开始使用各式各样的自动化机械　

装备，计算机控制技术和现代信息技术成为信息传递和处理　

的重要手段。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。邮件分拣过程是邮件处理中的一个　

重要环节，依据邮件的地址，快速、准确地根据邮政编码将发　

往不同地点的邮件从众多邮件中分拣出来。　

本文先将邮件都摆放到传送带上，通过摄像头拍摄，获　

取邮件的邮政编码，用神经网络辨识出邮政编码，根据邮政　

编码的编号来控制邮件的走向。邮件分拣系统工作原理框　

图如图１所示。该系统分为邮件软件识别系统和ＰＬＣ控制　

分拣系统两个部分。　

图１　邮件分拣系统工作原理框图　

１邮政编码的识别　

１．１　输入样本的设计　

将０—９这１Ｏ个阿拉伯数字用一个５￥３的布尔量网络　

进行数字化处理，例如，０用［１　１　１；１　０　１；１　０　１；１　０　１；１　１　１］　

表示；１用［０　１　０；Ｏ　１　０；Ｏ　１　０；Ｏ　１　０；０　１　０］表示；等等。转换　

成神经网络能够处理的输入和输出数据，从而构造输入样　本。将这１Ｏ个含１５个布尔量网络元素的输入向量定义为　

１５￥１０维的输入矩阵ｘ，ｘ中每一列的１５个元素对应一个　

数字量按列展开的布尔量网络元素。例如：ｘ中第一列的１５　个元素［１；１；１；１；０；１；１；０；１；１；０；１；１；１；１］表示０。将１０个阿　

基于PLC对邮件分拣系统的控制

基于PLC对邮件分拣系统的控制

基于PLC对邮件分拣系统的控制

摘要

最初的分拣系统是完全基于人力的作业系统．通过人工搜索、搬运来完成货物的提取。这种分拣系统的作业效率低下，无法满足现代化物流配送对速度和准确性的高要求。随着科学技术的飞速发展，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。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。

随着计算机技术的飞速发展，可编程控制器应运而生。并且功能也越来越强大。在应用上，PLC有着其他设备无以比拟的优越性，它可靠性高，抗干扰能力高；适用性强，应用灵活；编程方便，易于使用；功能强大，扩展能力强；控制系统设计、安装、调试方便；维修方便，维修工作量少；体积小，质量轻，易于实现机电一体化。邮件分拣作业是邮件配送中的一个关键环节，它指的是依据邮件的地址．迅速、准确地将发往不同地点的邮件从众多邮件中按邮政编码分拣出来，并准确、及时地运送到邮件的目的地。

本文介绍了用PLC控制技术实现的邮件分检系统。分析了邮件处理自动化的实现方法和工艺流程，对设计邮件自动化设备有一定的参考价值。利用PLC内部的指令实现邮件系统的处理技术，无需硬件的额外投资即可明显提高邮件分拣效率。

关键词：西门子S7-200PLC BCD拔码器 邮件分局 Mail sorting system based on PLC control

Abstract

The initial sorting system is based entirely on human operating system. Through

manualsearches, handling to complete the extraction of goods. The sorting system

operatingefficiency, can not meet the modern logistics distribution on the speed and accuracy of

基于PLC的自动分拣系统的设计

基于PLC的自动分拣系统的设计

2018年第5

期时代农机TIMESAGRICULTURALMACHINERY第45卷第5期Vol.45No.52018年5月May.2018基于PLC的自动分拣系统的设计李梦瑶（永城职业学院，河南永城476600）

作者简介：李梦瑶（1985-），女，硕士，助教，研究方向：控制理论与控制工程。摘要：分拣工作是物流配送中的一个最重要的环节，原有的人工分拣的缺点很多，已经不能适应现代化的生产节奏。自动分拣能提高物流配送的工作效率、降低成本、节省人力，而且也能提高分拣的正确率。自动分拣机可以依据不同用户的订单要求和配送安排，快速、无误地将商品或物料自动分拣出来，并能进行连续作业。本设计是在理解自动和分拣系统基本原理的基础上，以PLC为控制核心，结合变频器、触摸屏、电磁阀气缸、传感器技术等技术，从而完成对物品的自动分拣工作。关键词：PLC；分拣；自动；变频器现代物流业的关键词就是自动化。物流中最关键的步骤就是分拣，分拣即是根据不同的物料进行分类并归置，放到不同的物料桶中。可编程控制器（简称PLC）是一种专门用于工业控制的计算机。本设计中的自动分拣机利用PLC为控制系统，对3种不同物料进行自动分拣。硬件系统主要由铝合金导轨式实训台、上料机构、上料检测机构、搬运机构、物料传送、分拣机构等组成。图1是本设计中的自动分拣系统的结构图。其中PLC为控制器。系统的控制部分由PLC、触摸屏构成。系统的执行机构则是气动电磁阀气缸构成的气压驱动装置，来完成物料的抓取、传送、分拣。进而使真个分拣系统自动连续工作，完成物料的自动分拣工作。图1自动分拣系统的结构图PLC变频器触摸屏按钮电源接线端子传感器自动分拣系统1工作原理工作流程如下：淤送料；通过送料电机的驱动放料盘旋转，物料由送料槽到提升位置，物料检测光电传感器开始检测有无物料。于抓料；当物料检测光电传感器检测到有物料，PLC将接收到传感器发出的指令，PLC驱动电磁阀上料，机械手臂抓物。盂放料；机械手臂完成将物料放到传送带上，传送带运输物料。榆分料。物料有金属和非金属两大类，非金属物料（白色PVC和蓝色PVC物料），传感器依据物料的不同，分别由PLC控制相应电磁阀使气缸动作，对物料进行分拣。2硬件设备组成PLC模块三菱FX2N-48MR1台；变频器模块三菱E5401台；触摸屏三菱GT11551；电源模块；按钮模块；送料机构；气动机械手部件；物料传送和分拣机构；接线端子排接线端子和安全插座。3电气电路的组成电气电路主要由淤电源模块于按钮模块、盂可编程控制器（PLC）模块榆变频器模块虞三相异步电动机、接线端子排等组成。电源模块：三相电源、单相电源插座、开关电源DC24V和DC12V直流电源。按钮模块：按钮、指示灯（DC24V），急停按钮、转换开关、蜂鸣器等。PLC模块：采用三菱FX2N-48MR。变频器模块：三菱E540-0.75kW。触摸屏：三菱GT1155型号，可同时显示256种不同的色彩，寿命较长。人机界面可以展示CPU的内部寄存器和继电器状态，并能编辑及控制。4工艺流程初始状态：“上升、下降、左移、右移、夹/松”指示灯为OFF，开关“上/下、左/右”为ON，“夹/松、光/电”为OFF，原点指示灯为ON。运行前，按下复位按钮，使系统处于初始状态，选择工作方式：自动、手动、连续。5系统调试在调试前的准备工作完成之后方可进行试车和调整工作。通电时，先接通主电源。断电时顺序相反。通电后，注意观察各种现象，随时做好停车准备，以防止意外事故发生。如有异常应立即停车，待查明原因后再继续进行。未查明事故原因不得强行送电。参考文献［1］向晓汉，王宝银.三菱FX系列PLC完全精通教程［M］.北京：化学工业出版社，2012.［2］岂兴明，苟晓卫，罗冠龙PLC与步进伺服快速入门与实践［M］.北京：人民邮电出版，2010.［3］罗志勇;罗萍;周丽芳援三菱FX·Q系列PLC工程实例详解［M］援北京：人民邮电出版社，2011.［4］廖常初援FX系列PLC编程及应用［M］援北京：机械工业出版社，2012.241

基于PLC的物料分拣传送控制系统的设计与实现

基于PLC的物料分拣传送控制系统的设计与实现

基于PLC的物料分拣传送控制系统的设计与实现

1. 引言

1.1 研究背景

研究背景：随着工业自动化水平的不断提高，物料分拣传送系统在各种生产场景中得到广泛应用。传统的人工分拣方式效率低下、误差率高，无法满足生产需求。基于PLC的物料分拣传送控制系统成为自动化生产中的重要组成部分。PLC作为控制核心，能够实现物料的准确分拣和传送，提高生产效率和质量。

目前，国内外对于基于PLC的物料分拣传送控制系统的研究与应用已取得了一定进展，但仍存在一些问题和挑战。传统的分拣机械结构复杂、易损坏，需要频繁维护和更换。对于多种物料的不同尺寸、形状和重量，如何实现高效的自动分拣也是一个亟待解决的问题。

本研究旨在设计并实现一种基于PLC的物料分拣传送控制系统，通过合理选择传感器和执行器，编写有效的PLC程序，实现对各类物料的准确分拣和传送。对系统的稳定性和可靠性进行评估，为自动化生产提供更可靠的技术支持。

1.2 研究目的

研究目的主要有以下几个方面：通过对基于PLC的物料分拣传送控制系统的设计与实现进行深入研究，可以提高生产线的自动化水平，提升物料分拣的效率和准确性，减少人力成本，为企业节约生产成本。通过研究该系统的设计原理和技术指导，可以为其他类似系统的设计提供参考和借鉴，推动智能制造技术的发展。研究该系统的应用前景，可以为相关企业和机构提供决策依据，引领行业的发展方向，促进工业生产的现代化和智能化进程。通过对这些研究目的的实现，可以全面提升物料分拣传送控制系统的性能和稳定性，为企业的生产制造提供有力支持。

1.3 研究意义

研究意义: 物料分拣传送控制系统作为自动化生产线中至关重要的一环，在工业生产中起着极为重要的作用。通过对基于PLC的物料分拣传送控制系统的设计与实现的研究，可以提高生产线的效率和准确性，降低人力成本，减少错误率，提高生产线的自动化程度。该研究也有助于实现生产线的智能化升级，提升企业在市场竞争中的优势地位。通过对系统的设计与实现过程的深入研究，可以为工程技术人员提供参考和借鉴，促进自动化生产线的发展和进步。本研究具有重要的理论和实际意义，对推动工业生产的智能化和自动化具有积极的推动作用。