基于PLC的物料分揀系統(tǒng)設計文獻綜述

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1、本科畢業(yè)設計文獻綜述 基于PLC的物料分揀系統(tǒng)設計 學 生：朱安樂 學 號：04 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 班 級：A0916 指導教師：張曉 機械與材料工程學院 二O一二年十二月 文獻綜述 前言 本篇畢業(yè)設計（論文）題目是《基于PLC的物料分揀系統(tǒng)設計》。目前由于貨物分揀系統(tǒng)中,浪費了巨大的人力物力, 而且嚴重影響了物流的流動速度。 隨著競爭的加劇, 人們對物流的流動速度要求越來越高, 這樣的貨物分揀系統(tǒng)已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代 化物流

2、管理的需要。 現(xiàn)代化的貨物分揀系統(tǒng), 一個先進的貨物分揀系統(tǒng), 對于系統(tǒng)集成 商、倉儲業(yè)、運輸業(yè)、后勤管理業(yè)等都是至關重要的。建立一個先進的貨物分揀系統(tǒng), 結合有效的吞吐量,不但可以節(jié)省成本, 而且可以大大提高工作效率, 顯著降低工人的勞動強度。使用這樣的貨物分揀系統(tǒng), 完全屏棄了使用書面文件完成貨物分揀的傳統(tǒng)方法, 采用高效、準確的電子數(shù)據(jù)的形式, 提高效率, 節(jié)省勞動力。使用這樣的貨物分揀系統(tǒng), 不但可以快速完成簡單的存儲提取, 而且可以方便地根據(jù)貨物的尺寸、提貨的速度要求、裝卸要求等實現(xiàn)復雜貨物的存儲與提取。 結合必要的倉庫管理軟件, 可以真正 實現(xiàn)倉庫的現(xiàn)代化管理, 充分實現(xiàn)倉庫空間的

3、合理利用, 顯著提高企業(yè)的物流速度, 為企 業(yè)創(chuàng)造、保持市場競爭優(yōu)勢創(chuàng)造條件 。 正文 物料分揀采用可編程控制器PLC進行控制，能連續(xù)大批量地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動強度大大降低，可顯著提高勞動生產(chǎn)率，分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設備無縫連接，實現(xiàn)對物料信息流的分配和管理。 隨著工業(yè)自動化的普及和發(fā)展，可編程控制器的需求量逐年增大，應用領域也越來越廣。 一、研究的目的和意義 伴隨社會的不斷發(fā)展, 市場競爭的日益激烈, 每個生產(chǎn)企業(yè)都急切地需要改善生產(chǎn)技 術,提高生產(chǎn)效率, 特別在需要進行材料分揀的企業(yè), 以往一直采用人工分揀的方法, 導致生產(chǎn)效率低, 生產(chǎn)成本高, 企業(yè)的競

4、爭能力相當差, 材料的自動分揀已成為企業(yè)的唯一選 擇[1]。動分揀系統(tǒng)一般由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口四個部分組成?？刂蒲b置的作用是識別、接收和處理分揀信號，依照分揀信號的要求指示分類裝置、輸送裝置來進行對應的作業(yè)。分類裝置的用處是根據(jù)控制裝置發(fā)出的分揀指令，當具有相同分揀信號的物品經(jīng)過該裝置時，該裝置發(fā)生動作，使其更改輸送裝置上的運行方向進入其它輸送機或進入分揀道口。輸送裝置的主要組成部分是傳送帶或輸送機，它的主要用途是使待分揀物品通過控制裝置、分類裝置，并沿著固定線路來運送物品。分揀道口是已分揀物品脫離主輸送機 (或主傳送帶)進入集貨區(qū)域的通道。可編程序控制器是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的

5、三大支柱之一，具有極為廣泛的應用范圍。目前，市場上銷售的設備提供的實驗能力相對較弱，同時還存在安全隱患，一方面危及人身安全， 另一方面還危及設備安全。因此，擬設計開發(fā)一種實驗平臺，使其可以最大可能地提高設備利用率，改善實驗效果，提高實驗層次。用可編程控制器來實現(xiàn)材料分選裝置的控制系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)軟、硬件設計方法，實驗證明該系統(tǒng)實現(xiàn)簡單、經(jīng)濟，可以有效地對金屬材料與非金屬以及其顏色的分選。分析了現(xiàn)代化工廠材料分選在控制與管理的現(xiàn)狀，結合工廠的實際狀況闡述了材料分選控制系統(tǒng)的工 作原理，給出了一種簡單實用的工廠材料分揀裝置控制系統(tǒng)的PLC設計方案?？删幊绦蚩刂破髟诠I(yè)自動化中的地位極為重要，廣泛的

6、應用于各個行業(yè)。 二、分揀機發(fā)展趨勢 我國自動分揀機的應用大約始于1980 年代,近期的市場興起和技術發(fā)展始于1997 年。自動分揀的概念先在機場行李處理和郵政處理中心得到應用,然后普及到其他行業(yè)。隨著業(yè)界對現(xiàn)代化物流的實際需求的增長,各行業(yè)對高速精確的分揀系統(tǒng)的要求正在不斷地提高。這一需求最明顯地表現(xiàn)在煙草、醫(yī)藥、圖書及超市配送領域，并有望在將來向化妝品及工業(yè)零配件等領域擴展。這些領域的一個共同特點是產(chǎn)品的種類繁多、附加值高、配送門店數(shù)量多、準確性要求高和人工處理效率低等特點。國外自動分揀系統(tǒng)以美國、日本及歐洲為代表的發(fā)達國家為例，在分揀系統(tǒng)的應用上呈現(xiàn)出自動化程度越來越高的特點。自

7、動分揀系統(tǒng)已成為發(fā)達國家大中型物流中心、配送中心或流通中心不可缺少的一部分。自動分揀系統(tǒng)（ Automated Sorting System ）是二戰(zhàn)后在美國、日本以及歐洲的大中型物流中心廣泛采用的一種分揀系統(tǒng)，參照郵局分揀信件自動化的經(jīng)驗配置而成。 一般由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口四部分組成，它們通過計算機網(wǎng)絡聯(lián)結在一起，配合人工控制及相應的人工處理環(huán)節(jié)構成一個完整的分揀系統(tǒng)。其主要特點有三: 能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率極低，分揀作業(yè)基本實現(xiàn)無人化。自動分揀系統(tǒng)中人員的使用僅局限于進貨時的接貨、系統(tǒng)的控制、系統(tǒng)的經(jīng)營、管理與維護等，這恰好適應了國外企業(yè)對減少人員使用、減

8、輕員工勞動強度、提高人員使用效率的要求，因此受到了他們的廣泛重視。 三、PLC 的國內(nèi)外狀況 1968 年，美國通用汽車公司為了適應汽車型號不斷更新的工業(yè)需求，試圖招標研 制一種能盡量減少因汽車型號變動而重新設計汽車裝配線上各種繼電器控制線路的方法。 1969 年，美國數(shù)字設備公司（DEC）研制成功了世界上第一臺可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC。1971年，日本從美國引進P L C技術并加以消化，成功研制日本首臺PLC。 我國對 PLC 的研制和應用起步比較晚，但是發(fā)展速度很快。最早應用大約始于 1980 年 代，近期市場興

9、起和技術發(fā)展始于 1997 年。我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產(chǎn) 是伴隨著改革開放開始的。 最初是在引進設備中大量使用了可編程控制器。 接下來在各種企 業(yè)的生產(chǎn)設備及產(chǎn)品中不斷擴大了 PLC 的應用。 目前， 我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的 CF 系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)的 DKK 及 D 系列、大連 組合機床研究所生產(chǎn)的 S 系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)的 YZ 系列等多種產(chǎn)品已具備了一定 的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也 是我國比較著名的 PLC 生產(chǎn)廠家 。 目前，PLC 技術已被廣泛應用于石油、化工

10、冶金、輕工、機械、電力等各行業(yè)，以實現(xiàn) 邏輯、步進、數(shù)字、機器人、模擬量等的自動控制。繼美國以后，日本、德國、法國等工業(yè) 發(fā)達國家也相繼研制出自己的 PLC，并發(fā)展了各自的PLC技術 。目前，世界上眾多的 PLC 制造廠家中比較著名的大公司有美國的 AB 公司、哥德公司、德州儀器公司、通用電氣公司、 德國西門子公司、日本三菱、東芝、富士和立石公司等。另外，僅在美國登記的 PLC 公司就有 80 多家，產(chǎn)品達 300 多種。PLC 正以無比可擬強大優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)成為工業(yè)控制領域中占主導地位的基礎自動化設備?？梢灶A期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC 在我國將有更廣闊的應用天地

11、。Plc 在材料分揀過程中有許多優(yōu)點比如自動化程度高，可控性好，具有較強的抗干擾能力；其商業(yè)價值體現(xiàn)在 （1）提高了效益節(jié)省了人力和資金支出 （2）采用PLC控制技術，因此大幅度減少了因人工操作失誤而引起的錯取等事故 （3）大幅度提高了工效 四、分揀系統(tǒng)的應用前景 對于分揀系統(tǒng)的應用前景，主要著眼于分揀系統(tǒng)的可靠性，優(yōu)越性，應用領域的適用性以及系統(tǒng)的經(jīng)濟效益、成本等方面來考慮。1、分揀系統(tǒng)能靈活的與其他物流設備實現(xiàn)無縫連接，如自動化倉庫、各種存儲站、自動集放鏈、各種運載工具、機器人等。實現(xiàn)對物料實物流的分配、對物料信息流的分配和管理。2、采用分揀系統(tǒng)，人工分揀、堆置物料的勞動強度

12、大大降低，操作人員無須為跟蹤物料而進行大量的報表工作、登單工作，因而 顯著提高勞動生產(chǎn)率。另外，非直接勞動力如物料倉庫人員、發(fā)料員 以及運貨員工作量的減少甚至取消又進一步直接降低了作業(yè)成本。3、由于分揀系統(tǒng)運行平穩(wěn)、安全性高，同時，人工揀取物料的作業(yè)量降低，對物品的損壞減少，為顧客假造了更多的價值，為公司贏得了更多的信譽和商機。4、由于分揀系統(tǒng)采用標準化、模塊化的組裝，具有系統(tǒng)布局靈活，維護、檢修方便等特點使得它可以方便的放置使用場所，受場地 原因影響不大。 結論 21世紀PLC會有更大的發(fā)展。從技術上看計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上會有運算速度更快、存儲容

13、量更大、智能更強的品種出現(xiàn)從產(chǎn)品規(guī)模上看會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展從產(chǎn)品的配套性上看產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求。伴隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡和國際通用網(wǎng)絡的重要組成部分將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領域發(fā)揮越來越大的作用。我國對PLC技術的研究和應用與美、日、德、法等工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大差距但潛在市場廣闊。 參考文獻 [1] 王煜東，傳感器及應用[M]，機械工業(yè)出版社，2008年 [2] 梁森，自動檢測與轉換技術[M] ，北京機械工業(yè)出版社，2011年 [3] 周美蘭,忘岳宇, PL

14、C電氣控制與組態(tài)設計[M], 北京科學出版社，2003年 [4] 王永華, 現(xiàn)代電氣控制及PLC 應用技術.[M] ,北京北京航空航天大學出版社2000年 [5] 李景學，可編程控制器應用系統(tǒng)設計及方法[M]，化學工業(yè)出版社，2001年 [6] 張萬忠, 劉明芹, 電器與PLC控制技術[M],北京化學工業(yè)出版社，2003年 [7] 范金玲. 基于PLC的氣動機械手控制系統(tǒng)設計[J]. 液壓與氣動,7期， [8] 周進明. 液壓與氣動技術[M]. 成都：西南交通大學出版社，2009. [9] 王兆義, 可編程序控制器教程[M], 北京機械工業(yè)出版社，2001年 [10] 鄧其

15、貴. 變頻器操作與工程項目運用[M]. 北京：北京理工大學出版社，2009. [11] 鄧星鐘. 機電傳動控制[M]. 武漢華中科技大學出版社，2001. [12] 計時鳴. 機電一體化控制技術與系統(tǒng)[M]. 西安西安電子科技大學出版社，2009. [13] 華滿香. 電氣控制及PLC應用[M].北京大學出版社，2009. [14] 葉明超. 自動檢測與轉換技術[M].北京理工大學出版社，2009. [15] 章國華. 蘇東. 典型生產(chǎn)線原理、安裝與調(diào)試[M].北京理工大學出版社，2009. [16]RenSheng-le.DevelopmentofPLC-basedTensionControlSystem.ChineseJournalofAeronautics[M].20(2007)266-271. [17] Lozano, R. (Rogelio),.Adaptive control systems[M].Fresno:Witerwoof Inc.,1999 [18] Du Toit, Chris. The design, documentation and maintenance of PLC software [R]. Elektron.IEEE.2006