1、摘要自動分揀控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于許多社會行業(yè)。自動分揀系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模無人自動控制，大大提高企事業(yè)單位在這一環(huán)節(jié)的工作效率。摘要：本文主要探討了PLC在自動分揀控制中的應(yīng)用，以可編程控制器(PLC)為核心，結(jié)合氣動裝置、傳感技術(shù)、位置控制等技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種低成本、高效率的自動分揀控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有自動化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高、易于控制的特點(diǎn)，可根據(jù)不同的要求對系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)。關(guān)鍵詞：自動排序；可編程控制器；高效率；傳感器摘要自動控制系統(tǒng)在工業(yè)中應(yīng)用最廣泛，自動分揀系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模無人自動控制，大大提高企業(yè)在這方面的工作效率。摘要：本文主要論述了PLC在自動分揀控制中的應(yīng)用，以可編程控制

2、器(PLC)為核心，結(jié)合氣動裝置、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)，設(shè)計(jì)出低成本、高效率的自動分揀系統(tǒng)。該系統(tǒng)自動化程度高，運(yùn)行穩(wěn)定，精度高，易于控制，根據(jù)不同需要，對系統(tǒng)稍加修改即可達(dá)到要求。關(guān)鍵詞：自動排序；可編程控制器；高效率；傳感器內(nèi)容導(dǎo)言11概述31.1自動分揀系統(tǒng)的意義和特點(diǎn)31.2研究的目的和意義52分揀系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)62.1整體外觀62.2可編程邏輯控制器8的介紹和選擇2.3傳感器的介紹和選擇152.4驅(qū)動部件的分析和選擇192.5執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇212.6其他組件及其選擇223分揀系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)233.1建立實(shí)用模型233.2輸入/輸出分配和可編程邏輯控制器布線233.3分揀系統(tǒng)的控制

3、要求253.4編程和編輯263.5流程圖274控制系統(tǒng)30的調(diào)試4.1硬件部分的調(diào)試304.2軟件部分的調(diào)試304.3整體調(diào)試314.4調(diào)試結(jié)果32結(jié)論33謝謝你參考文獻(xiàn)35附錄35介紹自動分揀是指貨物進(jìn)入分揀系統(tǒng)，到達(dá)指定的配送位置，由自動裝置根據(jù)人們的指令完成。該裝置由接收分揀指令信息的控制裝置、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、處理裝置、分支裝置(負(fù)責(zé)將到達(dá)分揀位置的貨物運(yùn)送到其他地方的裝置)、緩沖站(用于在分揀位置臨時存儲貨物的裝置)等組成。除了通過使用鍵盤、鼠標(biāo)或終端的其他手段向控制裝置輸入分揀指令信息的操作之外，由于所有操作都是自動控制的，因此與人工分揀相比，其分揀能力和分揀量相對較大，并且其效率得到了

4、進(jìn)一步提高。自動分揀系統(tǒng)的規(guī)模和能力已得到極大發(fā)展。目前，大多數(shù)大型分揀系統(tǒng)可以分揀數(shù)十至數(shù)百種物品，分揀能力超過每小時10，000件。國外分揀系統(tǒng)規(guī)模很大，主要包括進(jìn)料臺、信號板、分揀機(jī)、分揀信息識別系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等。它們還配有各種外圍運(yùn)輸和裝卸機(jī)械，形成一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)。大多數(shù)自動分揀系統(tǒng)都與自動化立體倉庫相連接，并與其他復(fù)雜系統(tǒng)相配合，如自動導(dǎo)向車(AGV)、鏈條支撐小車等。分揀系統(tǒng)的總體布置可以說變化很大。從分選技術(shù)水平來看，歐美國家是最早技術(shù)相對成熟的發(fā)達(dá)國家，目前處于世界領(lǐng)先地位。美國和歐洲在20世紀(jì)60年代開始使用它們，而日本直到第二次世界大戰(zhàn)后才引進(jìn)分揀

5、機(jī)。然而，由于過去二十年自身經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，后來者開始活躍起來。從1970年到1985年，有338臺自動分揀機(jī)投入使用，其中58.32%用于儲運(yùn)行業(yè)，17.15%用于銷售行業(yè)。到1987年，它擁有1000臺自動分揀機(jī)，號稱是世界上分揀機(jī)數(shù)量最多的國家。中國的自動分揀技術(shù)起步較晚，與國際先進(jìn)水平保持同步。然而，技術(shù)創(chuàng)新能力的缺乏降低了自動分揀技術(shù)的物流系數(shù)。大多數(shù)小型超市配送中心仍然依賴人工分揀。20世紀(jì)80年代，我國一些郵局開始采用小型半自動周轉(zhuǎn)分揀機(jī)進(jìn)行包裹分揀。1990年，為了迎接第11屆亞運(yùn)會，荷蘭引進(jìn)了一套3個入口、60個出口的自動分揀系統(tǒng)，并建立了北京食品配送中心，每小時可配送300

6、0件商品，使中國的分揀技術(shù)實(shí)現(xiàn)了飛躍?，F(xiàn)在分揀技術(shù)已經(jīng)在我國各行各業(yè)得到應(yīng)用，大大提高了這一環(huán)節(jié)的效率。自動分揀機(jī)首次應(yīng)用于郵政部門。大量的信件和郵包必須在極端時間內(nèi)正確分揀，這需要高度自動化的分揀措施。此后，運(yùn)輸企業(yè)、配送中心、通信出版部門、煙草部門、出版行業(yè)、食品化工行業(yè)、造紙行業(yè)、化工行業(yè)、機(jī)械制造和各種工業(yè)企業(yè)也得到應(yīng)用。在過去的20年里，尤其是在物流業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)的發(fā)展，商品趨向于“短而輕”，流通趨向于小批量、多品種和準(zhǔn)時制。分揀作業(yè)已經(jīng)成為一個重要的工作環(huán)節(jié)，分揀系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越普遍。目前，我國大多數(shù)配送中心和物流企業(yè)都是人工分揀。顯然，隨著分揀數(shù)量的增加、配送點(diǎn)的增加、配送

7、響應(yīng)時間的縮短和服務(wù)質(zhì)量的提高，僅靠人工分揀已不能滿足大規(guī)模配送的要求，因此這一環(huán)節(jié)亟待改進(jìn)。然而，國外一些配送中心大多采用分揀系統(tǒng)進(jìn)行分揀，充分發(fā)揮了分揀技術(shù)的優(yōu)勢，如分揀速度快、分揀點(diǎn)多、差錯率極低、效率高、基本上全自動化操作。一位日本物流專家認(rèn)為，在一個以各種小批量表達(dá)用戶需求的時代，物流技術(shù)的三大衡量標(biāo)準(zhǔn)是自動分揀機(jī)、自動化倉庫和無人駕駛自動導(dǎo)向車。自動分揀機(jī)是其中最接近成熟的產(chǎn)品，可以說是物流技術(shù)中自動分揀現(xiàn)狀的一個較好的總結(jié)。自動分揀系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代物流技術(shù)發(fā)展的三大標(biāo)志之一。1概述1.1自動分揀系統(tǒng)的意義和特點(diǎn)自動分揀系統(tǒng)是先進(jìn)配送中心的必備設(shè)施之一。它分揀效率高，通常每小時能分

8、揀6000-12000箱貨物?？梢哉f，自動分揀機(jī)是提高物流配送效率的關(guān)鍵因素。它是二戰(zhàn)后美國和日本物流中心廣泛使用的自動分揀系統(tǒng)。目前，該系統(tǒng)已成為發(fā)達(dá)國家大中型物流中心不可或缺的一部分。1.1.1主要特征(1)貨物可以連續(xù)大量分揀。自動分揀系統(tǒng)不受氣候、時間、人力等的限制。這是由于大規(guī)模生產(chǎn)中使用的裝配線自動操作模式。同時，自動分揀系統(tǒng)的分揀能力是人工分揀系統(tǒng)可以連續(xù)運(yùn)行100小時以上，每小時可以分揀7000件包裝好的貨物。如果使用人工分揀系統(tǒng)，每小時只能分揀大約150件。同時，分揀人員在這種勞動強(qiáng)度下不能連續(xù)工作8小時。(2)分揀差錯率極低的自動分揀系統(tǒng)的分揀差錯率主要取決于輸入分揀信息的

9、準(zhǔn)確性，而輸入分揀信息的準(zhǔn)確性又取決于分揀信息的輸入機(jī)制。如果使用手動鍵盤或語音識別進(jìn)行輸入，錯誤率將超過3%。如果條形碼掃描用于輸入，則不會出現(xiàn)錯誤，除非條形碼打印本身存在錯誤。因此，目前的自動分揀系統(tǒng)主要采用條形碼技術(shù)來識別商品。(3)分揀作業(yè)基本實(shí)現(xiàn)無人化。國外建立自動分揀系統(tǒng)的目的之一是減少人員的使用，降低工人的勞動強(qiáng)度，提高人員的使用效率。因此，aut(1)當(dāng)送貨車輛到達(dá)自動分揀線的采購端時，將手動接收貨物。(2)分揀系統(tǒng)的操作由人工控制。(3)在分揀線的末端，人工收集和裝載分揀的貨物。自動分揀系統(tǒng)的運(yùn)行、管理和維護(hù)。例如，美國的一家公司有一個面積約為100，000平方米的配送中心，

10、每天可以分揀近400，000件物品，并且僅雇用約400名員工。這些雇員中的一些人從事上述任務(wù)(1)、(2)、(3)和(4)，并且自動分揀線已經(jīng)無人操作。1.1.2系統(tǒng)組成自動分揀系統(tǒng)一般由控制裝置、分揀裝置、輸送裝置和分揀道口組成?？刂蒲b置的功能是識別、接收和處理分揀信號，根據(jù)分揀信號的要求指示分揀裝置，并根據(jù)商品的品種、商品的交貨地點(diǎn)或發(fā)貨人的類別自動分揀商品。這些分揀要求可以以不同的方式輸入到分揀控制系統(tǒng)中，例如條形碼掃描、色碼掃描、鍵盤輸入、重量檢測、語音識別、高度檢測和形狀識別等。根據(jù)這些分揀信號的判斷，可以確定某商品應(yīng)該進(jìn)入哪個分揀路口。分揀裝置的功能是根據(jù)控制裝置發(fā)出的分揀指令，當(dāng)

11、具有相同分揀信號的商品通過該裝置時，該裝置改變輸送裝置上的運(yùn)行方向，進(jìn)入其他輸送機(jī)或進(jìn)入分揀道口。分揀設(shè)備有多種類型，包括推出式、浮動式、傾斜式和分支式。不同的設(shè)備對包裝材料、包裝重量和包裝材料底面的光潔度有不同的要求。輸送裝置的主要部件是傳送帶或輸送機(jī)。其主要功能是使待分揀的貨物通過控制裝置和分揀裝置，輸送裝置的兩側(cè)通常連接有若干個分揀交叉路口，以便被分揀的貨物滑下主輸送機(jī)(或主輸送帶)進(jìn)行后續(xù)操作。分揀道口是分揀貨物離開主輸送機(jī)(或主輸送帶)并進(jìn)入貨物收集區(qū)的通道。一般由鋼帶、皮帶、滾輪和其他滑道組成，使貨物從主輸送裝置滑至貨物收集平臺，在那里所有的貨物由工作人員收集，然后儲存在倉庫，或組

12、裝成卡車交付。上述四部分設(shè)備通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成一個完整的自動分揀系統(tǒng)，具有手動控制和相應(yīng)的手動處理環(huán)節(jié)。二戰(zhàn)后，自動分揀系統(tǒng)逐漸開始在西方發(fā)達(dá)國家投入使用，成為發(fā)達(dá)國家先進(jìn)物流中心、配送中心或流通中心的必備設(shè)施之一。然而，由于要求用戶必須具備一定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件，在發(fā)達(dá)國家，物流中心、配送中心或流通中心不使用自動分揀系統(tǒng)也很常見。引入和構(gòu)建自動分揀系統(tǒng)時，必須考慮以下條件：1.1.3巨額一次性投資自動分揀系統(tǒng)本身需要建造長度為40-50米和150-200米的機(jī)械傳輸線，以及支持機(jī)電控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅占地面積大，每次周轉(zhuǎn)超過2萬平方米，而且一般的自動分揀系統(tǒng)都

13、建在自動化的主倉庫里。因此，需要建造一個3-4層的立體倉庫。倉庫需要配備各種自動裝卸設(shè)備，這不低于建設(shè)現(xiàn)代化工廠所需的硬件投資。這筆巨額前期投資需要10-20年才能恢復(fù)。如果沒有可靠的供應(yīng)來源來保證，該系統(tǒng)很可能將主要由大型生產(chǎn)企業(yè)或大型專業(yè)物流公司投資，而小型企業(yè)將無法進(jìn)行這種投資。1.1.4商品外包裝要求高該自動分揀機(jī)僅適用于對平底和剛性包裝規(guī)則的產(chǎn)品進(jìn)行分揀。袋裝貨物、底部柔軟不平、易變形、易損壞、超長、超薄、超重、超高、無法翻轉(zhuǎn)的貨物不能用普通自動分揀機(jī)分揀。因此，為了使大部分商品能被機(jī)器自動分揀，可以采取兩種措施：一是實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化包裝，使大部分商品的包裝符合國家標(biāo)準(zhǔn)；二是根據(jù)大多數(shù)分揀

14、商品的統(tǒng)一包裝特點(diǎn)，定制特定的分揀機(jī)。然而，所有商品供應(yīng)商都很難執(zhí)行國家包裝標(biāo)準(zhǔn)。定制專用分揀機(jī)會增加硬件成本，而且它越特殊，其通用性就越差。因此，公司必須根據(jù)所管理商品的包裝情況來決定是否建立或建立何種自動分揀系統(tǒng)。1.2研究的目的和意義本文以物資分揀系統(tǒng)為例，詳細(xì)分析了基于PLC控制的自動分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。介紹了傳感器在分選系統(tǒng)信號采集和分析中的一些基本知識。通過要求和比較，確定了硬件系統(tǒng)中一些部件的選擇和可編程控制器的選擇。在介紹了PLC的一些基本知識后，設(shè)計(jì)了課題的硬件和軟件，設(shè)計(jì)了主電路和控制電路，并建立了實(shí)際模型。在軟件設(shè)計(jì)中，確定了輸入輸出分配，并根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)了PLC梯形圖。進(jìn)

15、行整體調(diào)試。在硬件部分，調(diào)整每個部件的安裝位置和角度，使料塊的操作適合傳感器的安裝角度。在調(diào)試完硬件各部分的作用范圍后，對軟件和硬件進(jìn)行綜合調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了物料分揀系統(tǒng)中送料、輸送和分揀的全過程。2分揀系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2.1整體外觀如圖2-1所示，顯示了可編程控制器自動物料分揀系統(tǒng)的總體硬件框圖。圖2-1自動分揀系統(tǒng)硬件框圖2.1.1系統(tǒng)概述物料分揀裝置主要由PLC控制模塊、變頻器、機(jī)械手、位置檢測與控制、物料輸送與分揀、氣動系統(tǒng)等模塊組成。通過傳感器信號采集和可編程控制器編程，對電磁閥、DC電機(jī)、交流電機(jī)等進(jìn)行復(fù)合開關(guān)量控制、位置控制和時序邏輯控制。實(shí)現(xiàn)物料提升、故障報警、氣動機(jī)械手搬運(yùn)、帶式輸送機(jī)輸送、物料分揀等功能。2.1.2系統(tǒng)組成(1)該裝置由仿形訓(xùn)練平臺、物料提升機(jī)構(gòu)、氣動機(jī)械手、物料輸送分揀機(jī)構(gòu)、可編程控制器模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、各種傳感器、物料、輸入輸出接口板、