基于PLC的物料分拣系统设计文献综述

本科毕业设计文献综述基于PLC的物料分拣系统设计学生：xxx学号：xx专业：机械设计制造及其自动化班级：xxx指导教师：xxx机械与材料工程学院二O一二年十二月文献综述前言本篇毕业设计（论文）题目是《基于PLC的物料分拣系统设计》。目前由于货物分拣系统中,浪费了巨大的人力物力,而且严重影响了物流的流动速度。随着竞争的加剧,人们对物流的流动速度要求越来越高,这样的货物分拣系统已经远远不能满足现代化物流管理的需要。现代化的货物分拣系统,一个先进的货物分拣系统,对于系统集成商、仓储业、运输业、后勤管理业等都是至关重要的。建立一个先进的货物分拣系统,结合有效的吞吐量,不但可以节省成本,而且可以大大提高工作效率,显著降低工人的劳动强度。使用这样的货物分拣系统,完全屏弃了使用书面文件完成货物分拣的传统方法,采用高效、准确的电子数据的形式,提高效率,节省劳动力。使用这样的货物分拣系统,不但可以快速完成简单的存储提取,而且可以方便地根据货物的尺寸、提货的速度要求、装卸要求等实现复杂货物的存储与提取。结合必要的仓库管理软件,可以真正实现仓库的现代化管理,充分实现仓库空间的合理利用,显著提高企业的物流速度,为企业创造、保持市场竞争优势创造条件。正文物料分拣采用可编程控制器PLC进行控制，能连续大批量地分拣货物，分拣误差率低且劳动强度大大降低，可显著提高劳动生产率，分拣系统能灵活地与其他物流设备无缝连接，实现对物料信息流的分配和管理。随着工业自动化的普及和发展，可编程控制器的需求量逐年增大，应用领域也越来越广。一、研究的目的和意义伴随社会的不断发展,市场竞争的日益激烈,每个生产企业都急切地需要改善生产技术,提高生产效率,特别在需要进行材料分拣的企业,以往一直采用人工分拣的方法,导致生产效率低,生产成本高,企业的竞争能力相当差,材料的自动分拣已成为企业的唯一选择[1]。动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口四个部分组成。控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，依照分拣信号的要求指示分类装置、输送装置来进行对应的作业。分类装置的用处是根据控制装置发出的分拣指令，当具有相同分拣信号的物品经过该装置时，该装置发生动作，使其更改输送装置上的运行方向进入其它输送机或进入分拣道口。输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，它的主要用途是使待分拣物品通过控制装置、分类装置，并沿着固定线路来运送物品。分拣道口是已分拣物品脱离主输送机(或主传送带)进入集货区域的通道。可编程序控制器是现代化工业生产的三大支柱之一，具有极为广泛的应用范围。目前，市场上销售的设备提供的实验能力相对较弱，同时还存在安全隐患，一方面危及人身安全，另一方面还危及设备安全。因此，拟设计开发一种实验平台，使其可以最大可能地提高设备利用率，改善实验效果，提高实验层次。用可编程控制器来实现材料分选装置的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，可以有效地对金属材料与非金属以及其颜色的分选。分析了现代化工厂材料分选在控制与管理的现状，结合工厂的实际状况阐述了材料分选控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的工厂材料分拣装置控制系统的PLC设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。二、分拣机发展趋势我国自动分拣机的应用大约始于1980年代,近期的市场兴起和技术发展始于1997年。自动分拣的概念先在机场行李处理和邮政处理中心得到应用,然后普及到其他行业。随着业界对现代化物流的实际需求的增长,各行业对高速精确的分拣系统的要求正在不断地提高。这一需求最明显地表现在烟草、医药、图书及超市配送领域，并有望在将来向化妆品及工业零配件等领域扩展。这些领域的一个共同特点是产品的种类繁多、附加值高、配送门店数量多、准确性要求高和人工处理效率低等特点。国外自动分拣系统以美国、日本及欧洲为代表的发达国家为例，在分拣系统的应用上呈现出自动化程度越来越高的特点。自动分拣系统已成为发达国家大中型物流中心、配送中心或流通中心不可缺少的一部分。自动分拣系统（AutomatedSortingSystem）是二战后在美国、日本以及欧洲的大中型物流中心广泛采用的一种分拣系统，参照邮局分拣信件自动化的经验配置而成。一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口四部分组成，它们通过计算机网络联结在一起，配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的分拣系统。其主要特点有三:能连续、大批量地分拣货物，分拣误差率极低，分拣作业基本实现无人化。自动分拣系统中人员的使用仅局限于进货时的接货、系统的控制、系统的经营、管理与维护等，这恰好适应了国外企业对减少人员使用、减轻员工劳动强度、提高人员使用效率的要求，因此受到了他们的广泛重视。三、PLC的国内外状况1968年，美国通用汽车公司为了适应汽车型号不断更新的工业需求，试图招标研制一种能尽量减少因汽车型号变动而重新设计汽车装配线上各种继电器控制线路的方法。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制成功了世界上第一台可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC。1971年，日本从美国引进PLC技术并加以消化，成功研制日本首台PLC。我国对PLC的研制和应用起步比较晚，但是发展速度很快。最早应用大约始于1980年代，近期市场兴起和技术发展始于1997年。我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。目前，PLC技术已被广泛应用于石油、化工冶金、轻工、机械、电力等各行业，以实现逻辑、步进、数字、机器人、模拟量等的自动控制。继美国以后，日本、德国、法国等工业发达国家也相继研制出自己的PLC，并发展了各自的PLC技术。目前，世界上众多的PLC制造厂家中比较著名的大公司有美国的AB公司、哥德公司、德州仪器公司、通用电气公司、德国西门子公司、日本三菱、东芝、富士和立石公司等。另外，仅在美国登记的PLC公司就有80多家，产品达300多种。PLC正以无比可拟强大优势逐渐取代传统的继电接触控制系统成为工业控制领域中占主导地位的基础自动化设备。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。Plc在材料分拣过程中有许多优点比如自动化程度高，可控性好，具有较强的抗干扰能力；其商业价值体现在（1）提高了效益节省了人力和资金支出（2）采用PLC控制技术，因此大幅度减少了因人工操作失误而引起的错取等事故（3）大幅度提高了工效四、分拣系统的应用前景对于分拣系统的应用前景，主要着眼于分拣系统的可靠性，优越性，应用领域的适用性以及系统的经济效益、成本等方面来考虑。1、分拣系统能灵活的与其他物流设备实现无缝连接，如自动化仓库、各种存储站、自动集放链、各种运载工具、机器人等。实现对物料实物流的分配、对物料信息流的分配和管理。2、采用分拣系统，人工分拣、堆置物料的劳动强度大大降低，操作人员无须为跟踪物料而进行大量的报表工作、登单工作，因而显著提高劳动生产率。另外，非直接劳动力如物料仓库人员、发料员以及运货员工作量的减少甚至取消又进一步直接降低了作业成本。3、由于分拣系统运行平稳、安全性高，同时，人工拣取物料的作业量降低，对物品的损坏减少，为顾客假造了更多的价值，为公司赢得了更多的信誉和商机。4、由于分拣系统采用标准化、模块化的组装，具有系统布局灵活，维护、检修方便等特点使得它可以方便的放置使用场所，受场地原因影响不大。结论21世纪PLC会有更大的发展。从技术上看计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现从产品规模上看会进一步向超小型及超大型方向发展从产品的配套性上看产品的品种会更丰富、规格更齐全完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求。伴随着计算机网络的发展可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。我国对PLC技术的研究和应用与美、日、德、法等工业发达国家相比还有较大差距但潜在市场广阔。参考文献[1]王煜东，传感器及应用[M]，机械工业出版社，2008年[2]梁森，自动检测与转换技术[M]，北京机械工业出版社，2011年[3]周美兰,忘岳宇,PLC电气控制与组态设计[M],北京科学出版社，2003年[4]王永华,现代电气控制及PLC应用技术.[M],北京北京航空航天大学出版社2000年[5]李景学，可编程控制器应用系统设计及方法[M]，化学工业出版社，2001年[6]张万忠,刘明芹,电器与PLC控制技术[M],北京化学工业出版社，2003年[7]范金玲.基于PLC的气动机械手控制系统设计[J].液压与气动,7期，[8]周进明.液压与气动技术[M].成都：西南交通大学出版社，2009.[9]王兆义,可编程序控制器教程[M],北京机械工业出版社，2001年[10]邓其贵.变频器操作与工程项目运用[M].北京：北京理工大学出版社，2009.[11]邓星钟.机电传动控制[M].武汉华中科技大学出版社，2001.[12]计时鸣.机电一体化控制技术与系统[M].西安西安电子科技大学出版社，2009.[13]华满香.电气控制及PLC应用[M].北京大学出版社，2009.[14]叶明超.自动检测与转换技术[M].北京理工大学出版社，2009.[15]章国华.苏东.典型生产线原理、安装与调试[M].北京理工大学出版社，2009.[16]RenSheng-le.DevelopmentofPLC-basedTensionControlSystem.ChineseJournalofAeronautics[M].20(2007)266-271.[17]Lozano,R.(Rogelio),.Adaptivecontrolsystems[M].Fresno:WiterwoofInc.,1999[18]DuToit,Chris.Thedesign,documentationandmaintenanceofPLCsoftware[R].Elektron.IEEE.2006