項(xiàng)目三物料分揀控制系統(tǒng)項(xiàng)目描述

物料分揀控制系統(tǒng)在先進(jìn)制造領(lǐng)域的工業(yè)生產(chǎn)中扮演著極其重要的角色。它可以替代人的繁重勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)搬運(yùn)、傳送以及不同類(lèi)型物料間的分揀控制，從而達(dá)到生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化。該系統(tǒng)能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工等部門(mén)。如圖3-1-1所示為常見(jiàn)的物料分揀控制系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)裝置。項(xiàng)目目標(biāo)

通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，應(yīng)努力達(dá)到如下目標(biāo)：1．理解選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的基本概念，知道選擇性分支的特點(diǎn)；2．學(xué)習(xí)選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，包括分支與匯合兩個(gè)狀態(tài)的編程原則和方法；3．會(huì)分析大小鐵球分揀控制系統(tǒng)的基本要求，熟練繪制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖SFC，配合PLC接線板的制作，完成本系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與監(jiān)控。4．理解物料分揀系統(tǒng)的工作原理，會(huì)利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的選擇性分支結(jié)構(gòu)編寫(xiě)金屬、白色塑料與黑色塑料三種不同材質(zhì)物料的分揀控制。1任務(wù)一：學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）的選擇性分支結(jié)構(gòu)任務(wù)分析通過(guò)本任務(wù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，需要解決下面幾個(gè)問(wèn)題:任務(wù)目標(biāo):什么是選擇性分支？選擇性分支的特點(diǎn)有哪些？選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）的編程原則是什么？選擇性分支狀態(tài)以及匯合狀態(tài)該如何處理？活動(dòng)1：學(xué)習(xí)選擇性分支基本概念任務(wù)實(shí)施

選擇性分支的定義所謂選擇性分支，是指步進(jìn)程序能夠根據(jù)多個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件進(jìn)行判斷，然后從多個(gè)分支流程中選擇某一個(gè)分支執(zhí)行，這種狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的分支結(jié)構(gòu)稱為選擇性分支。二選擇性分支的特點(diǎn)如圖3-1-2所示為選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，從圖中可知，該選擇性分支結(jié)構(gòu)共有3個(gè)分支，分別是第一分支S21~S22，第二分支S31~S32，第三分支S41~S42，現(xiàn)分析特點(diǎn)如下：任務(wù)實(shí)施從3個(gè)分支中選擇執(zhí)行哪一個(gè)流程由轉(zhuǎn)移條件X0、X10和X20決定；選擇性分支轉(zhuǎn)移條件X0、X10、X20不能同時(shí)接通，哪個(gè)接通，就執(zhí)行哪條分支；當(dāng)S20狀態(tài)被激活后，一旦X0接通，程序就向S21轉(zhuǎn)移，則S20就自動(dòng)復(fù)位。因此，即使以后X10或X20接通，S31或S41也不會(huì)動(dòng)作；匯合狀態(tài)S50，可由S22、S32、S42中任意一個(gè)驅(qū)動(dòng)。三選擇性分支狀態(tài)的編程

1.選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程原則：先集中處理分支狀態(tài)，后集中處理匯合狀態(tài)。

如圖所示，先進(jìn)行S20分支狀態(tài)的編程，再進(jìn)行S50匯合狀態(tài)的編程。

任務(wù)實(shí)施2任務(wù)2：大小鐵球分揀控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)任務(wù)實(shí)施【任務(wù)引入】

如圖3-2-1所示，為一大小球分揀控制系統(tǒng)，主要功能是將待分揀處存放的兩種尺寸大小不一的球類(lèi)進(jìn)行分類(lèi)，將小球整理入小球容器內(nèi)，大球整理入大球容器內(nèi)。其主要?jiǎng)幼髁鞒贪匆韵乱筮M(jìn)行：1.啟動(dòng)時(shí)分揀裝置需處于初始狀態(tài)：電磁鐵失電、SQ1與SQ4分別壓合（表示分揀裝置處于左限位且處于上升狀態(tài)），否則無(wú)法啟動(dòng)。若不在初始位置，以手動(dòng)形式自行調(diào)整。2.電磁鐵下降吸球過(guò)程時(shí)間為2秒，大球或小球的判斷通過(guò)SQ5能否壓合來(lái)判斷，吸取大球時(shí)SQ5不動(dòng)作，吸取小球時(shí)則SQ5動(dòng)作?？紤]到工作的可靠性，規(guī)定電磁鐵吸牢和釋放鐵球的時(shí)間為1秒。3.按下啟動(dòng)按鈕后，系統(tǒng)按圖3-2-2完成一次動(dòng)作后停止，等待再次啟動(dòng)。裝置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需考慮安全規(guī)范。任務(wù)實(shí)施任務(wù)的實(shí)施過(guò)程中，你需要解決以下幾個(gè)問(wèn)題：1．會(huì)自定I/O分配表，畫(huà)出大小球分揀控制系統(tǒng)的PLC電路原理圖。2．能根據(jù)PLC電路原理圖，獨(dú)立完成PLC接線板的安裝與檢測(cè)。3．會(huì)根據(jù)任務(wù)控制要求，繪制工作流程圖，然后正確編寫(xiě)選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。4．利用GXDeveloper編程軟件完成大小球分揀控制系統(tǒng)的程序編寫(xiě)、調(diào)試與監(jiān)控，滿足系統(tǒng)控制要求。

任務(wù)實(shí)施活動(dòng)1：輸入與輸出點(diǎn)的分配1．自定輸入/輸出分配表：大小鐵球分揀控制系統(tǒng)的輸入/輸出分配如下表3-2-3所示。任務(wù)實(shí)施活動(dòng)2：畫(huà)PLC系統(tǒng)電路原理圖

用三菱FX2N-48MR型可編程序控制器實(shí)現(xiàn)大小鐵球分揀控制系統(tǒng)電路原理如圖所示?；顒?dòng)3：ＰＬＣ接線板的安裝任務(wù)實(shí)施2． 元器件的布置根據(jù)上表檢測(cè)元器件的好壞，將符合要求的元器件按下圖3-2-6安裝在網(wǎng)孔板上并固定。活動(dòng)3：ＰＬＣ接線板的安裝任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施活動(dòng)4：編寫(xiě)PLC控制程序任務(wù)實(shí)施拓展訓(xùn)練1：大球小球組合方式分類(lèi)控制系統(tǒng)訓(xùn)練1：大球小球組合方式分類(lèi)控制系統(tǒng)【任務(wù)引入】如圖3-3-1所示，為一大小球分類(lèi)控制系統(tǒng)，主要功能將待分揀處存放的兩種尺寸大小不一的球類(lèi)進(jìn)行分類(lèi)，整理出小球/大球/小球…的組合方式放置容器A，不符合容器A放置要求的鐵球放置于容器B中。其主要?jiǎng)幼髁鞒贪匆韵乱筮M(jìn)行：1．啟動(dòng)時(shí)分揀裝置需處于初始狀態(tài)：電磁鐵失電、SQ1與SQ4分別壓合，否則無(wú)法啟動(dòng)。若不在初始位置，以手動(dòng)形式自行調(diào)整。2．電磁鐵下降吸球過(guò)程時(shí)間為2秒，大球或小球的判斷通過(guò)SQ5能否壓合來(lái)判斷，吸取大球時(shí)SQ5不動(dòng)作，吸取小球時(shí)則SQ5動(dòng)作?？紤]到工作的可靠性，規(guī)定電磁鐵吸牢和釋放鐵球的時(shí)間為1秒。3．按下啟動(dòng)按鈕后，系統(tǒng)完成一次動(dòng)作后停止，等待再次啟動(dòng)。裝置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需考慮安全規(guī)范。任務(wù)實(shí)施方法一圖3-3-2大球小球組合方式分類(lèi)控制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖3-3-3大小球組合方式分類(lèi)控制系統(tǒng)梯形圖程序說(shuō)明：用M500來(lái)作為大球或小球的標(biāo)志，M500接通為小球，M500未接通則為大球；用計(jì)數(shù)器C0存儲(chǔ)當(dāng)前容器A所需何種球類(lèi)的狀態(tài)。通過(guò)大小球標(biāo)志M500和當(dāng)前容器A所需球類(lèi)標(biāo)志C0兩個(gè)條件最終就能確定將當(dāng)前鐵球分揀至容器A還是容器B，即分揀裝置右移至SQ2處下降，還是右移至SQ3處下降成功實(shí)現(xiàn)分揀。關(guān)于本狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中狀態(tài)S21中觸點(diǎn)比較指令的應(yīng)用參照《項(xiàng)目六小車(chē)多工位運(yùn)料控制系統(tǒng)》。任務(wù)實(shí)施方法二：下圖3-3-4為大球小球組合方式分類(lèi)控制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，其SFC圖結(jié)構(gòu)為單流程形式，梯形圖及指令語(yǔ)句不再展開(kāi)。圖3-3-4大球小球組合方式分類(lèi)控制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖3任務(wù)3：物料傳送分揀系統(tǒng)控制任務(wù)實(shí)施任務(wù)三：物料傳送分揀系統(tǒng)控制本任務(wù)是以亞龍YL-235A型光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置為載體，如圖3-4-1所示為YL-235A分揀裝置的實(shí)物圖。該分揀裝置主要有8個(gè)輸出控制和10個(gè)傳感器輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)三種物料(金屬/白色/黑色)材質(zhì)與顏色的辨別，并按分揀要求