基于西门子PLC1200的产品自动分拣控制系统设计

1系统概述

该系统为金属与非金属自动分拣装置,如图1所示。当有物块进入时,入口光电传感器会检测到信号,且马上给输送带电动机传递启动信号。当物块被输送到推杆一位置时,如该物块为金属,会触发电感式传感器,此时气缸会接收到信号产生动作,将物块推入金属物块对应的收集槽内:如该物块为非金属,当该物块被输送到推杆二位置时,会触发电容式传感器,此时气缸会接收到信号产生动作,将物块推入非金属物块对应的收集槽内。

2系统硬件设计

2.1系统构成

产品分拣控制系统包括以下几部分:

(1）入口光电传感器:当有物块进入输送带上时,反馈给PLC一个信号:

(2）放料孔:物块下料位置:

(3）金属收集槽:收集金属物块:

(4）非金属收集槽:收集非金属物块:

(5）电感式传感器:识别金属物块:

(6）电容式传感器:识别非金属物块:

(7）三相异步电动机:控制输送带的启动和停止:

(8）推料气缸:由气阀控制,通过推杆将物块推入收集槽内。

2.2PLC系统1/o分配

在进行PLC程序编写之前,要将对应的I/0口分配好,信号和接口要一一对应好。根据系统设计需要,将输入和输出接口分配如表1所示。

2.3PLC外部接线图

根据系统的控制要求及I/0分配情况可画出PLC外部接线图,如图2所示。

3物块自动分拣用的传感器

3.1识别金属物块的电感式传感器

在产品分拣控制系统中,当有金属物块靠近传感器的振荡感应头时,金属物块会在内部生成涡流,而涡流会对传感器产生影响,减弱其振荡能力,就会使该电感式传感器内部发生变化,传感器就可以由此识别出金属物块,来控制开关是否启动。电感式传感器工作原理如图3所示。

3.2分拣物块用的电容式传感器

电容式传感器是一种位置传感器,它有开关量输出的功能,其电容器的两个极板分别由物块和测量头组成,当物块接近传感器时,由于两个极板距离发生变化,其开关的内部参数会产生变化,此时测量头相连的电路状态也会跟着产生变化,来控制开关是否启动。电容式传感器检测到的物块不只是金属物块,其他绝缘的物块都可以被检测到。电容式传感器工作原理如图4所示。

4系统软件设计

系统整体程序设计如图5所示。

5结语

本产品自动分拣控制系统是基于西门子PLC1200设计,该系统可以实现输送带上金属和非金属物块的自动识别和分拣,实现了自动化,节省了人力成本,提高了分拣的可靠性。如果能在该系统基础上增加颜色识别和形状识别功能,则能进一步扩大其应用范围,提高其自动化程度。