基于PLC控制的自动物料检测与分拣系统的设计与研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wenty2008
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伴随着现代生产制造企业规模的不断扩大,我国正在由制造大国向制造强国过渡,为了提高生产效率,对生产设备自动化水平正在不断攀升,自动化分拣技术也因此应运而生,目前企业广泛使用的分拣系统绝大部分是采用传统的控制方法,使用传感器从现场采集数据,再通过继电控制器将信号传至控制器,控制系统接线繁多复杂,系统体积巨大且生产效率低下,同时故障频发,性能极不稳定。  为了解决上述问题,本研究设计采用了由自动给料系统、自动输送系统、自动检测与分拣系统三个分系统组合而成一个自动化控制系统。每个分系统各由一台三菱FX3U系列PLC控制,采用RS-485通信协议构成PLC控制网络,昆仑通态MCGS TPC7062KS触摸屏作为系统的监控单元,包括气动控制技术、交流伺服传动控制技术、变频调速控制技术,可实现原料出库、物料输送、材料检测和分拣整个过程的自动控制与组态监控。首先,根据各分控制系统的控制要求设计方案,选用三台PLC分别控制分系统;然后通过FX系列PLC网络N∶N通信方式连接主站和从站,构成现场控制网络,采用GXDeveloper编程软件编辑主从站程序实现自动控制;最后用MCGS触摸屏与上位机结合的方式建立与主从站的通信,设计组态控制画面,编写脚本程序,实现系统的现场组态监控。  本设计采用松下MINAS A5系列交流伺服系统作为输送单元(主站)的传输方式,由于伺服系统参数设置变化大,要求精度高,单一控制策略难的情况,本文采用了常规PID调节法,在交流伺服系统中加入参数自整定PID控制,通过对位置环和速度环的参数自整定,得到良好的控制效果。  本设计采用三菱FR-E700系列变频器作为分拣单元的皮带传输控制器,利用其PID控制功能,使得调速范围变大,响应变速加快,整体性能接近于交流伺服驱动器,可以实现位置控制盒快速响应,高精度的速度控制以及转矩控制。  本设计依照南通怡芙塑胶有限公司一条自动化物料检测与分拣系统为主线,本文详细分析了该自动物料检测与分拣系统的工作原理、硬件结构、软件实现及器材的选择,并给出系统控制流程图和顺序功能图。  现场调试结果表明:整个控制程序能稳定运行,根据实际负载的变化采用PID实时对变频器的输出进行控制,该系统的设计能够适应现代自动化生产线的需求,达到了预期的目的。
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