基于plc的自動分揀物料系統的制作方法
【專利摘要】物料的人工分類易造成人力資源浪費和成本的提高，傳統的自動分揀物料系統存在設備老化、故障率極高、定位精度低等缺點；本實用新型公開了一種基于PLC的自動分揀物料系統，其中包括供電模塊及數據采集模塊、數據傳輸模塊、數據處理模塊和數據輸出控制模塊，采用西門子S7?300PLC作為微處理器，利用PLC與上位機之間的數據傳輸，能夠準確的完成物料的分揀，同時將步進電機的運行參數通過WiFi無線傳到監控中心，從而實現步進電機實時監控，減少故障損失。
【專利說明】
基于PLC的自動分揀物料系統
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及自動控制和精密高效技術領域，具體是一種基于PLC的自動分揀物料系統。
【背景技術】
[0002]對于大部分物料采用人工分類的方式，不僅造成人力資源的浪費，同時在工業制造方面造成成本的大幅上升，在這種情況下，自動控制的分揀物料系統得到了足夠重視，然而傳統的自動分揀物料系統存在設備老化、故障率極高、定位精度低、嚴重影響物料在工業過程控制的廣泛應用。
[0003]本實用新型公開了一種更加精確、可靠、智能的一種基于PLC的自動分揀物料系統，采用西門子S7-300PLC作為微處理器，PLC控制器能夠適應工業自動化的各種應用場合，具有循環周期短、處理速度快、模塊化編程、可供選擇的CPU和I/O模塊等特點，方便自動化系統設計，西門子S7-300PLC應用在物料的自動分揀中，能夠準確的完成物料的分揀，同時將步進電機的運行參數通過WiFi無線傳到監控中心，從而實現步進電機實時監控，減少故障損失。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型目的是提供具體是一種基于PLC的自動分揀物料系統，已解決現有技術上的精確性和智能性問題。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采取的技術方案為:基于PLC的自動分揀物料系統，其特征在于包括:供電模塊及數據采集模塊、數據傳輸模塊、數據處理模塊和數據輸出控制模塊;供電模塊及數據采集模塊包括電源、超聲波傳感器，供電模塊主要是電源給芯片供電，其中超聲波傳感器作用是檢測物料并進行分類，將數據信息傳至數據處理模塊中A/D模塊處理;數據傳輸模塊包括用于串口通信的RS485總線和WiFi無線模塊;數據處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、IXD、SDRAM、步進電機、上位機以及鍵盤，A/D模塊是16位AD模塊，其與PLC處理芯片相連，步進電機與PLC連接，受其控制進行運行，PLC與上位機之間連接傳輸數據，上位機是對PLC傳來數據進行分析處理，SDRAM和LCD是與PLC連接的外圍電路，鍵盤與上位機連接，進行處理程序的輸入;數據輸出控制模塊包括報警模塊、運料車和推料氣缸;步進電機正常運行時可帶動運料車到相應位置再經推料氣缸將物料推進相應倉位，完成一次物料分揀操作，步進電機運行參數經上位機分析由LCD顯示，實現步進電機實時監控;當步進電機參數出現異常時，首先是報警模塊報警，工作人員通過鍵盤輸入程序至上位機，上位機作用PLC控制步進電機停機保護，減少故障發生。
[0006]所述的基于PLC的自動分揀物料系統，其特征在于:供電模塊及數據采集模塊包括電源、超聲波傳感器，供電模塊主要是電源給芯片供電，超聲波傳感器作用是檢測物料并進行分類，其型號為UM30-2。
[0007]所述的基于PLC的自動分揀物料系統，其特征在于:數據傳輸模塊包括用于串口通信的RS485總線和WiFi無線模塊;RS485總線連接器為DB-25，可實現A/D模塊與PLC之間的連接，完成數據向PLC輸入;WiFi模塊是基于IEEE802.1ln協議設計，實現PLC與上位機的連接。
[0008]所述的基于PLC的自動分揀物料系統，其特征在于:數據處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、LCD、SDRAM、步進電機、上位機以及鍵盤;A/D模塊作用是將超聲波傳感器檢測不同物料并進行分類數據經16位AD模塊進行模數轉換，PLC是系統的微處理器，其是采用選擇西門子公司S7-300系列的PLC;步進電機與PLC連接，受其控制進行運行，其選用的型號為42J1834-810; LCD和SDRAM用于顯示存儲大量數據信息；上位機用于數據分析處理;鍵盤用于處理程序的輸入。
[0009]所述的基于PLC的自動分揀物料系統，其特征在于:數據輸出控制模塊包括報警模塊、運料車和推料氣缸;報警模塊中具有報警電路，其核心芯片為廣州美芯電子科技公司MXG80語音芯片;運料車作用是對分類后的物料進行搬運，推料氣缸作用是將運輸的物料進行自動卸載。
[0010]本實用新型首先通過超聲波傳感器檢測不同物料并進行分類，數據信息經A/D模塊處理后通過RS485總線傳送到西門子S7-300系列的PLC中，完成信號離散量化，PLC將傳來的數據經WiFi無線模塊送入上位機進行分析處理，其中電源給PLC進行供電，IXD和SDRAM用于顯示存儲大量數據信息，步進電機正常運行時可帶動運料車到相應位置再經推料氣缸將物料推進相應倉位，完成一次物料分揀操作，步進電機運行參數經上位機分析由LCD顯示，實現步進電機實時監控;當步進電機參數出現異常時，首先是報警模塊報警，工作人員通過鍵盤輸入程序至上位機，上位機作用PLC控制步進電機停機保護，減少故障發生。
[0011]本實用新型的優點是:本實用新型的電路簡單可靠、數據傳輸可靠、操作簡單、安全價值高、便于維護等許多優點。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型結構框圖
【具體實施方式】
[0013]結構框圖如圖1所示，基于PLC的自動分揀物料系統，供電模塊及數據采集模塊、數據傳輸模塊、數據處理模塊和數據輸出控制模塊，其特征在于:數據采集模塊中超聲波傳感器(I)對不同物料進行檢測并分類，相應數據信息送入A/D模塊(2)中，經A/D模塊(2)處理后通過RS485總線(3)傳送到西門子S7-300系列的PLC(4)中，完成信號離散量化，PLC(4)將傳來的數據經WiFi無線模塊(6)送入上位機(7)進行分析處理，其中電源(5)給PLC(4)進行供電，IXD(9)和SDRAM(1)用于顯示存儲大量數據信息，步進電機(12)正常運行時可帶動運料車(13)到相應位置再經推料氣缸(14)將物料推進相應倉位，完成一次物料分揀操作，步進電機(12)運行參數經上位機(7)分析由LCD(9)顯示，實現步進電機(12)實時監控；當步進電機(12)參數出現異常時，首先是報警模塊(11)報警，工作人員通過鍵盤(8)輸入程序至上位機(7)，上位機(7)作用PLC(4)控制步進電機(12)停機保護，減少故障發生。
[0014]原理如圖1所示，此設計分為兩部分，第一部分是物料檢測分類及PLC處理，超聲波傳感器對不同物料進行檢測并分類，數據信息經A/D模塊處理后傳送至西門子S7-300系列的PLC中，PLC將傳來的數據送入上位機進行分析處理;第二部分是分揀操作及步進電機監控，步進電機正常運行時可帶動運料車到相應位置再經推料氣缸將物料推進相應倉位，完成一次物料分揀操作，步進電機運行參數經上位機分析由LCD顯示，實現步進電機實時監控;當步進電機參數出現異常時，首先是報警模塊報警，工作人員通過鍵盤輸入程序至上位機，上位機作用PLC控制滾步進電機停機保護，IXD和SDRAM用于顯示存儲大量數據信息。
【主權項】
1.基于PLC的自動分揀物料系統，其特征在于包括:供電模塊及數據采集模塊、數據傳輸模塊、數據處理模塊和數據輸出控制模塊;供電模塊及數據采集模塊包括電源、超聲波傳感器，供電模塊主要是電源給芯片供電，其中超聲波傳感器作用是檢測物料并進行分類，將數據信息傳至數據處理模塊中A/D模塊處理;數據傳輸模塊包括用于串口通信的RS485總線和WiFi無線模塊;數據處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、IXD、SDRAM、步進電機、上位機以及鍵盤，A/D模塊是16位AD模塊，其與PLC處理芯片相連，步進電機與PLC連接，受其控制進行運行，PLC與上位機之間連接傳輸數據，上位機是對PLC傳來數據進行分析處理，SDRAM和LCD是與PLC連接的外圍電路，鍵盤與上位機連接，進行處理程序的輸入;數據輸出控制模塊包括報警模塊、運料車和推料氣缸;運料車與步進電機連接，步進電機正常運行時帶動運料車運動，運料車運動到相應位置經推料氣缸將物料推進相應倉位，完成一次分揀操作;報警模塊與PLC連接，當步進電機參數出現異常時，報警模塊報警提醒。2.根據權利要求1所述的基于PLC的自動分揀物料系統，其特征在于:超聲波傳感器目的是用于檢測物料并進行分類，其型號為UM30-2。3.根據權利要求1所述的基于PLC的自動分揀物料系統，其特征在于:數據處理模塊中PLC是系統的微處理器，其型號為西門子公司S7-300系列。4.根據權利要求1所述的基于PLC的自動分揀物料系統，其特征在于:報警模塊中具有報警電路，當步進電機參數出現異常時裝置會自動報警，其核心芯片為廣州美芯電子科技公司MXG80語音芯片。
【文檔編號】G05B19/05GK205670250SQ201620370695
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】徐牧, 曹珍貫, 劉駿, 聶然, 王躍豪, 徐圣鵬
【申請人】安徽理工大學