物料分拣控制系统的分析与研究

吴洋

[摘 要]物料分拣控制系统是自动控制中的重要一环，能够对所加工的工件进行有效的传输与分拣。随着社会的不断进步与发展，在企业生产中，利用成熟的自动化控制技术实现物料的传送与分配，既提高了生产工作效率，又降低了劳动强度，为企业节省了大量的人力劳动与成本支出。物料分拣系统集自动化、信息化与智能化于一身，必将会在社会各行各业中得到广泛的应用。

[关键词]物料分拣;自动控制;自动化

物料分拣控制系统是将不同类型的物料分配到相对应的料仓。它是以PLC为控制核心，利用传感器来识别物料，通过电动机拖动皮带传送物料，结合氣动装置对物料进行分拣，从而实现物料的自动分拣控制。该系统具有较好的稳定性和易控性，其性价比高、实用性强，可以很好地适应各种工作环境。

一、物料分拣控制系统的发展概况

随着市场竞争愈发激烈，各行各业都在创新，以提高生产效率。而对于物料分拣方面，过去一直采用人工分拣的方式，由于手动方式耗费了巨大的人力劳动，且生产效率低、生产成本高，还无法满足现代化生产高速度、高精度的要求。因此代替人工分拣的自动分拣控制系统呼之欲出，物料分拣技术也正式迈入到自动化控制的崭新时代。

在物料分拣控制系统中，自动化技术的应用为作业质量和效率提供了坚实的保障。另外，分拣系统与物料传送的无缝对接，显著提高了劳动生产率，降低了劳动强度和作业误差。而且该系统的维修与维护也非常方便，针对不同的分拣对象布局也十分的灵活。因此，分拣能力更强大的自动物料分拣系统成了主流。

二、物料分拣控制系统的主要特点

1.可批量、连续的分拣货物。物料分拣系统应用于流水线作业，可实现连续运行且不受人力、时间、气候等因素的限制。同时该系统的时间利用效率高于人力，单位时间分拣数量多，提高了劳动效率。

2.极大程度地节约了人力资源。主线生产由自动化设备来完成，人力只出现在手动调试和系统故障时。

3.超低的分拣误差率。整套系统物料类型的检测来自光电传感器和光纤传感器，配合稳定的PLC程序再由气缸完成物料的归放，能极大地降低分拣时的误差。

4.变频器使传输过程灵活、多样。由变频器拖动皮带运输的电机，可以提供适当的传送速度，以适应不同工作的要求。

三、物料分拣控制系统的结构组成

物料分拣控制系统主要由落料口、落料口传感器、光电传感器、光纤传感器、三相异步电动机、推料气缸以及料仓组成。

1.落料口：对物料位置进行定位。

2.落料口传感器：对传送带上是否有物料进行检测，并给PLC发出信号。

3.光电传感器：用来检测金属物料。

4.光纤传感器：用于检测不同颜色的塑料物料。

5.三相异步电机：由变频器控制，用来驱动传送带。

6.推料气缸：由电控气阀控制（双向电控气阀用来控制气缸进气和出气，从而实现气缸地伸出和缩回运动），将物料推入料仓。

7.料仓：存放物料。

四、物料分拣控制系统的工作过程

物料分拣控制系统主要是将加工好的成品物料按照金属和非金属材质进行分拣。其中，金属物料和塑料物料是由光电传感器和光纤传感器来进行识别;而白色塑料和黑色塑料则由光纤传感器的灵敏度来区分。根据不同颜色、性质分配到各料仓，从而达到物料分拣的实际效果。

其工作过程是：系统上电后，落料口传感器检测落料口有无物料。当落料口有物料时，落料口传感器的指示灯变亮，同时向PLC发出有料信号。当PLC接收到有料信号后，输出端发出指令信号给变频器，由变频器提供相应频率使电机驱动传送带运转。而在料仓上方，分别装有三个传感器用来检测金属物料、白色塑料物料和黑色塑料物料。当传送带上某一物料被相应的传感器检测到时，传感器会将反馈信号传送到PLC中，再由PLC发出驱动指令控制相对应的电控气阀来使气缸运动，以将该物料推入到相对应的料仓之中，完成本次物料分拣。

以上控制特点及要求，采用西门子S7-200小型PLC即可满足要求。其强大的指令功能，方便操作，易于使用、维护。若想要物料分拣的工作过程和方式更加智能、多样化，则只需改变PLC控制程序即可。

随着科学技术的发展以及PLC的广泛应用，物料分拣方面的研究得到了不断创新，该系统是以PLC为控制核心，结合气动技术、传感技术、变频技术以及位置控制技术，来使整套系统更加灵活易控，为现代化生产提供了强有力的支持与保证。

参考文献：

[1]廖长初.PLC编程及应用（第3版）[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2]柴瑞娟.西门子PLC编程技术及工程应用[M].北京：机械工业出版社，2007.

[作者单位]

辽宁冶金职业技术学院

（编辑：温子超）