基于PLC的自动分拣系统的设计

李梦瑶

（永城职业学院，河南 永城 476600）

现代物流业的关键词就是自动化。物流中最关键的步骤就是分拣，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。可编程控制器（简称PLC）是一种专门用于工业控制的计算机。本设计中的自动分拣机利用PLC为控制系统，对3种不同物料进行自动分拣。

硬件系统主要由铝合金导轨式实训台、上料机构、上料检测机构、搬运机构、物料传送、分拣机构等组成。

图1是本设计中的自动分拣系统的结构图。其中PLC为控制器。系统的控制部分由PLC、触摸屏构成。系统的执行机构则是气动电磁阀气缸构成的气压驱动装置，来完成物料的抓取、传送、分拣。进而使真个分拣系统自动连续工作，完成物料的自动分拣工作。

图1 自动分拣系统的结构图

1 工作原理

工作流程如下：①送料；通过送料电机的驱动放料盘旋转，物料由送料槽到提升位置，物料检测光电传感器开始检测有无物料。②抓料；当物料检测光电传感器检测到有物料，PLC将接收到传感器发出的指令，PLC驱动电磁阀上料，机械手臂抓物。③放料；机械手臂完成将物料放到传送带上，传送带运输物料。④分料。物料有金属和非金属两大类，非金属物料（白色PVC和蓝色PVC物料），传感器依据物料的不同，分别由PLC控制相应电磁阀使气缸动作，对物料进行分拣。

2 硬件设备组成

PLC模块三菱 FX2N-48MR 1台；变频器模块三菱E540 1台；触摸屏三菱GT1155 1；电源模块；按钮模块；送料机构；气动机械手部件；物料传送和分拣机构；接线端子排接线端子和安全插座。

3 电气电路的组成

电气电路主要由①电源模块②按钮模块、③可编程控制器（PLC）模块④变频器模块⑤三相异步电动机、接线端子排等组成。

电源模块：三相电源、单相电源插座、开关电源DC 24V和DC 12V直流电源。

按钮模块：按钮、指示灯（DC24V），急停按钮、转换开关、蜂鸣器等。

PLC模块：采用三菱FX2N-48MR。

变频器模块：三菱E540-0.75 kW。

触摸屏：三菱GT1155型号，可同时显示256种不同的色彩，寿命较长。人机界面可以展示CPU的内部寄存器和继电器状态，并能编辑及控制。

4 工艺流程

初始状态：“上升、下降、左移、右移、夹/松”指示灯为OFF，开关“上/下、左/右”为 ON，“夹/松、光/电”为 OFF，原点指示灯为ON。

运行前，按下复位按钮，使系统处于初始状态，选择工作方式：自动、手动、连续。

5 系统调试

在调试前的准备工作完成之后方可进行试车和调整工作。通电时，先接通主电源。断电时顺序相反。通电后，注意观察各种现象，随时做好停车准备，以防止意外事故发生。如有异常应立即停车，待查明原因后再继续进行。未查明事故原因不得强行送电。