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中北大学课程设计说明书学生姓名学号学院机械与动力工程学院专业机械电子工程题目物流自动分拣系统设计指导教师职称:讲师2015年1月19日目录绪论----------------------------------------------------------------------------------------------1课程设计任务书---------------------------------------------------------------------------------2系统要求分析------------------------------------------------------------------------------------5系统工作过程分析------------------------------------------------------------------------------6控制系统设计------------------------------------------------------------------------------------7
(1)I/O分配表---------------------------------------------------------------------7
(2)系统流程图--------------------------------------------------------------------9PLC程序--------------------------------------------------------------------------------------10程序仿真----------------------------------------------------------------------------------------14总结----------------------------------------------------------------------------------------------15绪论分拣是把很多货物按品种从不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业按分拣的手段不同,可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣目前自动分拣已逐渐成为主流,因为自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止,都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络,把到达分拣位置的货物送到别处的的搬送装置由于全部采用机械自动作业,因此,分拣处理能力较大,分拣分类数量也较多随着社会的不断发展,市场的竞争也越来越激烈,因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术,提高生产效率,尤其在需要进行材料分拣的企业,以往一直采用人工分拣的方法,致使生产效率低,生产成本高,企业的竞争能力差,材料的自动分拣已成为企业的唯一选择针对上述问题,利用PLC技术设计了一种成本低,效率高的材料自动分拣装置,在材料分拣过程中取得了较好的控制效果物料分拣采用可编程控制器PLC进行控制,能连续、大批量地分拣货物,分拣误差率低且劳动强度大大降低,可显著提高劳动生产率而且,分拣系统能灵活地与其他物流设备无缝连接,实现对物料实物流、物料信息流的分配和管理其设计采用标准化、模块化的组装,具有系统布局灵活,维护、检修方便等特点,受场地原因影响不大PLC控制分拣装置涵盖了PLC技术、气动技术、传感器技术、位置控制技术等内容,是实际工业现场生产设备的微缩模型应用PLC技术结合气动、传感器和位置控制等技术,设计不同类型材料的自动分拣控制系统该系统的灵活性较强,程序开发简单,可适应进行材料分拣的弹性生产线的需求课程设计任务书1.设计目的以PLC为主控制器结合气动装置、传感技术等技术实现现场控制产品的自动分拣系统设计2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等)原始数据设计要求该系统分为合流输送模块,分拣河流模块,加工运输模块,分拣配送模块系统通电后首先启动输送机1,10种不同产品从10个支流经过疾驰河流按照从1到10的顺序流出经过分拣区1的分拣,再由A1-A10对10种产品进行排序和定位,以便后续工序的处理,分别经过H
1、H
2、H3合流装置,传感器检测到1-4号产品到达Z1工序时,开始加工,加工5秒后完成传感器检测到5-8号产品到达Z2工序时,开始加工,加工5秒后完成传感器检测到9-10号产品到达Z4工序时,开始加工,加工10秒后完成传感器检测到由Z1,Z2过来的产品到达Z3工序时,开始加工,加工15秒后完成传感器检测到由Z
3、Z4过来的产品到达Z1工序时,开始加工,加工6秒后成品完成F1的检测传感器检测到不合格品,气缸动作将其推出,合格品顺利通过F2的计时器记录合格品达20个时,把这20个合格品包装成一个传感器检测到产品到达F3时,对其进行打标最后经过分拣区2分拣配送到东南西北四个方向3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书论文、图纸、实物样品等〕课程设计说明书一份,要求包含PLC设计方案,设计程序字数不少以3000字课程设计任务书4.主要参考文献
1、朱卫锋.物流自动化技术及应用.武汉华中科技大学出版社,
2013.
2、物流自动化控制系统设计与实现.百度网.
3、刘凯.深入浅出西门子S7-300PLC.北京北京航空航天大学出版社,
2004.5.设计成果形式及要求分拣系统方案;PLC程序实现自动分拣;课程设计说明书一份,字数3000-5000字6.工作计划及进度2015年1月19日~1月22日熟悉题目,查阅相关资料2014年1月23日~1月26日分拣系统方案2014年1月27日~1月29日PLC编程2014年1月29日~1月30日撰写课程设计说明书,课程设计答辩负责人审查意见签字年月日系统要求分析
(1)
①~⑩十种不同的产品同时到达锯齿合流入口输送,按照从1到10的顺序流出
(2)A1~A4实现将从输送机输送过来的产品
1.
2.
3.4号分拣并进行排序和定位
(3)A5~A8实现将从输送机输送过来的产品
5.
6.
7.8号分拣并进行排序和定位
(4)A9~A10实现将从输送机输送过来的产品
9.10号分拣并进行排序和定位
(5)H1实现将A1~A4下来的产品进行合流输送至Z1工序
(6)H2实现将A5~A8下来的产品进行合流输送至Z2工序
(7)H3实现将A9~A10下来的产品进行合流输送至Z4工序
(8)Z1实现将从H1合流装置过来的4个产品加工成1个产品
(9)Z2实现将从H2合流装置过来的4个产品加工成1个产品
(10)Z3实现将从Z
1、Z2工序过来的4个产品加工成1个产品
(11)Z4实现将从H3合流装置过来的2个产品加工成1个产品
(12)Z5实现将从Z
3、Z4工序过来的4个产品加工成1个产品
(13)F1对成品进行检测剔出次品
(14)F2将20个合格品包装成1个
(15)F3给产品打标系统工作过程分析1分拣模块
(1)系统通电后,输送机启动,带动传送带传送产品向前运行
(2)当1号传感器检测到1号产品时,推气缸1运动
(3)当2号传感器检测到2号产品时,推气缸2运动
(4)当3号传感器检测到3号产品时,推气缸3运动
(5)当4号传感器检测到4号产品时,推气缸4运动
(6)当5号传感器检测到5号产品时,推气缸5运动
(7)当6号传感器检测到6号产品时,推气缸6运动
(8)当7号传感器检测到7号产品时,推气缸7运动
(9)当8号传感器检测到8号产品时,推气缸8运动
(10)当9号传感器检测到9号产品时,推气缸9运动
(11)当10号传感器检测到10号产品时,推气缸10运动2合流模块及后续处理
(1)合流H1前的传感器同时扫描A1~A4轨道上的
1.
2.
3.4号产品,如果都有,则发送信号至工序Z1,产品合流输送至Z1,进行Z1工序加工,时间为5S
(2)合流H2前的传感器同时扫描A5~A8轨道上的
5.
6.
7.8号产品,如果都有,则发送信号至工序Z2,产品合流输送至Z2,进行Z2工序加工,时间为5S
(3)合流H3前的传感器同时扫描A9~A10轨道上的
9.10号产品,如果都有,则发送信号至工序Z4,产品合流输送至Z4,进行Z4工序加工,时间为5S
(4)Z1,Z2完成后,将工件运至Z3完成工序
(5)完成Z3,Z4后,将工件运至Z5完成工序
(6)F1的检测传感器检测到不合格品,气缸动作将其推出,合格品顺利通过F2的计时器记录合格品达20个时,把这20个合格品包装成一个传感器检测到产品到达F3时,对其进行打标控制系统设计本系统以西门子S7-200系列PLC为处理器进行系统设计,S7-200是一种小型的可编程序控制器,适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能CPU221具有6个输入点和4个输出点,CPU222具有8个输入点和6个输出点,CPU224具有14个输入点和10个输出点,CPU224XP具有14个输入点和10个输出点,CPU226具有24个输入点和16个输出点I/O分配表本系统共有A1-A10,Z1-Z5,F1-F3,共18个输入点,并有A1-A10,Z1-Z5,F1-F3共18个输出动作由于S7-200系列最多有16个输出点,所以需要进行I/O模块扩展本系统选用CPU226,扩展模块选用EM223I/O口系统接口位置作用备注I
0.0A1采集分流信号I
0.1A2I
0.2A3I
0.3A4I
0.4A5I
0.5A6I
0.6A7I
0.7A8I
1.0A9I
1.1A10I
1.2Z1后续工序工件是否到位I
1.3Z2I
1.4Z3I
1.5Z4I
1.6Z5I
1.7F1I
2.0F2I
2.1F3I
2.2A1气缸限位开关I
2.3A2I
2.4A3I
2.5A4I
2.6A5I
2.7A6I
3.0A7I
3.1A8I
3.2A9I
3.3A10I
3.4F1Q
0.0A1分流装置作动气缸Q
0.1A2Q
0.2A3Q
0.3A4Q
0.4A5Q
0.5A6Q
0.6A7Q
0.7A8Q
1.0A9Q
1.1A10Q
1.2Z1五个处理工序5SQ
1.3Z25SQ
1.4Z315SQ
1.5Z410SQ
1.6Z56SQ
1.7F1查次品Q
2.0F2打包Q
2.1F3打标系统流程图程序设计程序仿真结语本次设计主要是利用PLC和各种装置对物流生产系统进行的自动化控制,物料分拣合流采用可编程控制器PLC进行控制,能连续、大批量地分拣货物,分拣误差率低且劳动强度大大降低,可显著提高劳动生产率而且,分拣系统能灵活地与其他物流设备无缝连接,实现对物料实物流、物料信息流的分配和管理其设计采用标准化、模块化的组装,具有系统布局灵活,维护、检修方便等特点,受场地原因影响不大通过这段时间的准备、查找、思考、整理总结,我终于完成我的物流自动化课程设计经过这些天的课程设计学习,我认识到PLC这门技术涉及面非常之广,特别是日常生活中,随处可见课程设计是对我的一次综合性训练,它让我充分综合运用我所学到的自动化技术理论与实践紧密的相结合,培养我独立解决实际问题的能力这次设计让我觉得自己更加的走进了专业,让我更加了解自己的专业它告诉了我在今后应该怎样去学习,掌握学习的主动权,怎样充分的去运用学校的教学资源总之,通过这次设计,让我的学习目的更加明确,掌握了一些新的学习方法,觉得自己有了很大的提高陈汝斌1,10种不同产品按照从1到10的顺序流出A1-A10分拣1-4Z1工序5-8Z2工序9-10Z4工序Z1Z2Z3工序Z3Z4Z5工序判断合格品与否计数打包打标。