1. 研究目的与意义
随着国内电子商务的不断发展,网上购物与消费的市场规模越来越大,这时候需要更加智能快速的物流,其中分类筛检的精细化,准确化,快速化,显得尤为重要。
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,在企业自动化生产线、产品流水装配线上以及自动化立体仓库中被广泛运用。
自动分拣与传统手工分拣相比,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,具有效率高、差错率低、分拣点多、无人工化作业等优势,研制投入自动化生产线也就成为了现代化生产技术发展的必然趋势之一。
2. 课题关键问题和重难点
本设计要求通过可编程控制器PLC完成对整个系统模块的控制,并采用触摸屏来作为输入控制工具,实现对三种物料(黑色塑料块、白色塑料块、金属块)自动分拣的任务。
关键问题:(1)物流分拣系统的控制系统设计;(2)三相异步电动机如何进行变频调速控制,变频器参数的设置;(3)气动系统的设计及传感器的选择,如何判断不同性质的物料;(4)物流分拣系统PLC控制程序的编写及调试;(5)人机界面的加入,触摸屏的通讯程序和组态实现。
难点:(1)如何对判断物料的颜色(黑、白)和材质(塑料、金属),并对其进行传送和分拣;(2)整个系统如何由一只可编程控制器实现自动控制和无人化管理;(3)如何编写物流分拣系统PLC的控制程序;(4)如何实现人机界面与自动化设备的接轨;(5)西门子S7-1200的PLC功能特点与S7-200不同,需注意区分。
3. 国内外研究现状(文献综述)
自动化的生产线最早是用继电器来实现比较简单的现场控制问题,PLC技术的大量使用替代了较早的继电器控制形式。
早期的PLC功能比较单一,随着工业控制技术的不断发展,PLC从仅仅是数字量的控制发展到模拟量控制和数字量控制相结合、逻辑控制与较为复杂功能控制相结合、单机控制和网络联机控制相结合的多种控制模式。
通过网络,可以实现分散控制,降低安装成本,提高集成度。
4. 研究方案
本系统能对不同的材料如物料性质(黑白塑料、金属)的材料进行传送和分拣。
整个系统的控制由一只可编程控制器,可以实现自动控制和无人化管理。
传送带用一只三相异步电机拖动,电机使用变频器驱动,可以实现无级调速,加快分拣时的效率。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找与课题有关的资料;第 2 周 将所查的资料进行汇总,完成控制部分的材料选型;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 确定设计相关器件的型号,参阅有关资料,并分析其工作原理;第 5 周 熟悉开发软件功能及其操作方法;第 6 周 阅读并分析有关可编程控制器设计方面的资料;第 7 周 设计物流分拣的控制电路;第 8 周 物流分拣系统PLC控制程序的编写;第 9 周 硬件制作和完善软件设计;第10周 完成触摸屏显示界面的设计;第11周 软硬件联调/软件调试,整理、撰写毕业论文,提交论文初稿;第12周 进行毕业设计论文写作,接收验收成果,接受答辩资格审查;第13周 规范化检查,评阅教师评阅论文;第14周 制作完善答辩PPT,准备参加答辩。
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