01 材料分拣装置 任务书

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1、《PLC技术与工程应用》课程设计任务书题目一：材料分拣装置电气控制系统设计河南机电高等专科学校自动控制系2012-06-01《PLC技术与工程应用》课程设计任务书材料分拣装置1、概述材料分拣装置是自动化生产过程中一个常见的功能单元，它按照形状、规格、材质、颜色等标准将产品进行分类，实现不同类别产品的自动分拣。传感器技术是材料分拣装置的核心技术。材料分拣装置实验设备如图1所示。该装置可以实现铁磁性材料、蓝色塑料和黄色塑料等三种不同性质产品的自动分拣。图1.模拟材料分拣装置实验设备1.1输出驱动单元该设备的传送皮带由一台单向交流异步电机驱动，由于电机功率

2、较小，控制其主回路通断的接触器由一个继电器替代。模拟产品的出仓、铁磁性材料和黄色塑料产品的自动分拣则分别由三台直流电机驱动，每台直流电机带动一套圆盘-连杆机构。直流电机旋转一周，圆盘-连杆机构往返直线运动一次，从而将产品推出料仓或将产品推下传送带。蓝色塑料产品最终掉入储物盒。该套设备共有四个(一台交流电机、三台直流电机)被控制单元即输出驱动单元。1.2输入检测单元-6-《PLC技术与工程应用》课程设计任务书材料分拣装置在三套圆盘-连杆机构端点处分别安装了三个行程开关。连杆处于退回极限位置时，行程开关被压合。直流电机一旦开始转动，带动连杆伸出，压合的行

3、程开关被释放；电机转动半周，连杆机构处于伸出极限位置，此时可将产品推出料仓或推下传送带；电机转动一周，连杆机构退回极限位置，行程开关被再次压合。装置使用接近开关用于检测铁磁性材料物料，用灵敏度可调的光电开关分辨黄色与蓝色的物料，用反射式光电开关检测料仓内是否还有物料存在。该设备共有六个(三个行程开关、一个接近开关、两个光电开关)输入检测单元。2、输入输出接口电路介绍材料分拣装置实验设备既是所谓控制对象，对于一般工业控制，其控制核心使用可编程控制器(PLC)。设计输入输出接口电路(如图2所示)的目的是为解决分拣装置输出驱动单元、输入检测单元与PLC之间

4、的信号接口问题。图中上层电路板是驱动电路板，下层电路板左侧是输入接口电路板，右侧是输出接口电路板。图2.输入输出接口电路板2.1输入接口电路板输入接口电路板原理图如图3所示，其功能是将设备上各种传感器的信号转换为统一的电平信号(逻辑1：24VDC；逻辑0：0VDC)。板上设有光电隔离电路，将内外电源隔离，以保护设备安全。-6-《PLC技术与工程应用》课程设计任务书材料分拣装置图3.输入接口电路板电气原理图本装置6个输入信号，对应输入接口电路板的6根输入信号线。各信号线对应的传感器或行程开关如表1所示。表1.输入信号线与元器件对应关系表输入信号线序号(

5、自左到右)对应元器件备注1料仓无物料检测2黄色物料检测3料仓推料杆位置检测4铁磁物料推杆位置检测5黄色物料推杆位置检测6铁磁物料检测2.2输出接口输出接口(如图4所示)由两块电路板构成：驱动电路板和输出接口电路板。它们的功能是将PLC输出的控制信号用于驱动继电器动作，从而控制电动机启停。输出接口电路板上也设有光电隔离电路，可将内外电源隔离。-6-《PLC技术与工程应用》课程设计任务书材料分拣装置左图为驱动电路板电气原理图，继电器的吸合与否，可以控制对应电动机的启停。右图为输出接口电路板电气原理图，当PLC输出的某路控制信号有效时，对应的输出信号有效，

6、从而可以使得对应的继电器吸合。图4.输出接口电路电气原理图(左图为驱动电路板，右图为输出接口电路板)本装置有4个输出控制信号，对应输出接口电路板的4根输出信号线。各输出信号线对应的电动机关系如表2所示。表2.输出信号线与电动机对应关系表输出信号线序号(自左到右)对应电动机备注1传送带交流电机2料仓推料电机3铁磁物料分拣电机4黄色物料分拣电机-6-《PLC技术与工程应用》课程设计任务书材料分拣装置3、电气控制要求1)基本要求：设置单步/连续切换开关在单步模式下按下启动按钮料仓推料电机启动，推出一个物料传送带电机启动分拣物料分拣完毕后，传送带停止运行在连

7、续模式下按下启动按钮料仓推料电机启动，推出一个物料传送带电机启动分拣物料本次分拣完毕后，料仓推料电机再次启动，推出下一个物料继续分拣物料连续模式下，以下两个条件发生可以使系统停止工作：i)按下停止按钮，待本次分拣工作结束后，传送带停止运行；ii)料仓无物料信号发生，系统等待10s时间，若10s时间内无物料信号持续存在，则传送带停止运行。2)提高要求i)设置料仓无物料指示灯，当料仓无物料信号发生后，指示灯点亮，直到料仓重新加入物料后熄灭；ii)编制料仓推料电机保护程序。要求自动检测推料电机是否处于堵转状态。若电机处于堵转状态，应立即停止系统工作，并点亮

8、故障报警灯；故障排除后，按下复位按钮，故障报警灯熄灭；iii)连续运行模式下，统计被分拣物料总数以及各类材质