基于plc的自動分揀物料系統(tǒng)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(fèi)和成本的提高，傳統(tǒng)的自動分揀物料系統(tǒng)存在設(shè)備老化、故障率極高、定位精度低等缺點(diǎn)；本實(shí)用新型公開了一種基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)，其中包括供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)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(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，能夠準(zhǔn)確的完成物料的分揀，同時(shí)將步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)通過WiFi無線傳到監(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少故障損失。
【專利說明】
基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及自動控制和精密高效技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[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(fèi)，同時(shí)在工業(yè)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(tǒng)得到了足夠重視，然而傳統(tǒng)的自動分揀物料系統(tǒng)存在設(shè)備老化、故障率極高、定位精度低、嚴(yán)重影響物料在工業(yè)過程控制的廣泛應(yīng)用。
[0003]本實(shí)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(tǒng)，采用西門子S7-300PLC作為微處理器，PLC控制器能夠適應(yīng)工業(yè)自動化的各種應(yīng)用場合，具有循環(huán)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(diǎn)，方便自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，西門子S7-300PLC應(yīng)用在物料的自動分揀中，能夠準(zhǔn)確的完成物料的分揀，同時(shí)將步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)通過WiFi無線傳到監(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少故障損失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)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(tǒng)，已解決現(xiàn)有技術(shù)上的精確性和智能性問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為:基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)，其特征在于包括:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出控制模塊;供電模塊及數(shù)據(jù)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(jìn)行分類，將數(shù)據(jù)信息傳至數(shù)據(jù)處理模塊中A/D模塊處理;數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的RS485總線和WiFi無線模塊;數(shù)據(jù)處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、IXD、SDRAM、步進(jìn)電機(jī)、上位機(jī)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(jìn)電機(jī)與PLC連接，受其控制進(jìn)行運(yùn)行，PLC與上位機(jī)之間連接傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)是對PLC傳來數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，SDRAM和LCD是與PLC連接的外圍電路，鍵盤與上位機(jī)連接，進(jìn)行處理程序的輸入;數(shù)據(jù)輸出控制模塊包括報(bào)警模塊、運(yùn)料車和推料氣缸;步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)可帶動運(yùn)料車到相應(yīng)位置再經(jīng)推料氣缸將物料推進(jìn)相應(yīng)倉位，完成一次物料分揀操作，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)經(jīng)上位機(jī)分析由LCD顯示，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控;當(dāng)步進(jìn)電機(jī)參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，首先是報(bào)警模塊報(bào)警，工作人員通過鍵盤輸入程序至上位機(jī)，上位機(jī)作用PLC控制步進(jìn)電機(jī)停機(jī)保護(hù)，減少故障發(fā)生。
[0006]所述的基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)，其特征在于:供電模塊及數(shù)據(jù)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(jìn)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(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)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(shí)現(xiàn)A/D模塊與PLC之間的連接，完成數(shù)據(jù)向PLC輸入;WiFi模塊是基于IEEE802.1ln協(xié)議設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)PLC與上位機(jī)的連接。
[0008]所述的基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、LCD、SDRAM、步進(jìn)電機(jī)、上位機(jī)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(jìn)行分類數(shù)據(jù)經(jīng)16位AD模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，PLC是系統(tǒng)的微處理器，其是采用選擇西門子公司S7-300系列的PLC;步進(jìn)電機(jī)與PLC連接，受其控制進(jìn)行運(yùn)行，其選用的型號為42J1834-810; LCD和SDRAM用于顯示存儲大量數(shù)據(jù)信息；上位機(jī)用于數(shù)據(jù)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(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)輸出控制模塊包括報(bào)警模塊、運(yùn)料車和推料氣缸;報(bào)警模塊中具有報(bào)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(yùn)料車作用是對分類后的物料進(jìn)行搬運(yùn)，推料氣缸作用是將運(yùn)輸?shù)奈锪线M(jìn)行自動卸載。
[0010]本實(shí)用新型首先通過超聲波傳感器檢測不同物料并進(jìn)行分類，數(shù)據(jù)信息經(jīng)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(shù)據(jù)經(jīng)WiFi無線模塊送入上位機(jī)進(jìn)行分析處理，其中電源給PLC進(jìn)行供電，IXD和SDRAM用于顯示存儲大量數(shù)據(jù)信息，步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)可帶動運(yùn)料車到相應(yīng)位置再經(jīng)推料氣缸將物料推進(jìn)相應(yīng)倉位，完成一次物料分揀操作，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)經(jīng)上位機(jī)分析由LCD顯示，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控;當(dāng)步進(jìn)電機(jī)參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，首先是報(bào)警模塊報(bào)警，工作人員通過鍵盤輸入程序至上位機(jī)，上位機(jī)作用PLC控制步進(jìn)電機(jī)停機(jī)保護(hù)，減少故障發(fā)生。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型的電路簡單可靠、數(shù)據(jù)傳輸可靠、操作簡單、安全價(jià)值高、便于維護(hù)等許多優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖
【具體實(shí)施方式】
[0013]結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)，供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出控制模塊，其特征在于:數(shù)據(jù)采集模塊中超聲波傳感器(I)對不同物料進(jìn)行檢測并分類，相應(yīng)數(shù)據(jù)信息送入A/D模塊(2)中，經(jīng)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(shù)據(jù)經(jīng)WiFi無線模塊(6)送入上位機(jī)(7)進(jìn)行分析處理，其中電源(5)給PLC(4)進(jìn)行供電，IXD(9)和SDRAM(1)用于顯示存儲大量數(shù)據(jù)信息，步進(jìn)電機(jī)(12)正常運(yùn)行時(shí)可帶動運(yùn)料車(13)到相應(yīng)位置再經(jīng)推料氣缸(14)將物料推進(jìn)相應(yīng)倉位，完成一次物料分揀操作，步進(jìn)電機(jī)(12)運(yùn)行參數(shù)經(jīng)上位機(jī)(7)分析由LCD(9)顯示，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)(12)實(shí)時(shí)監(jiān)控；當(dāng)步進(jìn)電機(jī)(12)參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，首先是報(bào)警模塊(11)報(bào)警，工作人員通過鍵盤(8)輸入程序至上位機(jī)(7)，上位機(jī)(7)作用PLC(4)控制步進(jìn)電機(jī)(12)停機(jī)保護(hù)，減少故障發(fā)生。
[0014]原理如圖1所示，此設(shè)計(jì)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(jìn)行檢測并分類，數(shù)據(jù)信息經(jīng)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(shù)據(jù)送入上位機(jī)進(jìn)行分析處理;第二部分是分揀操作及步進(jìn)電機(jī)監(jiān)控，步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)可帶動運(yùn)料車到相應(yīng)位置再經(jīng)推料氣缸將物料推進(jìn)相應(yīng)倉位，完成一次物料分揀操作，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)經(jīng)上位機(jī)分析由LCD顯示，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控;當(dāng)步進(jìn)電機(jī)參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，首先是報(bào)警模塊報(bào)警，工作人員通過鍵盤輸入程序至上位機(jī)，上位機(jī)作用PLC控制滾步進(jìn)電機(jī)停機(jī)保護(hù)，IXD和SDRAM用于顯示存儲大量數(shù)據(jù)信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)，其特征在于包括:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出控制模塊;供電模塊及數(shù)據(jù)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(jìn)行分類，將數(shù)據(jù)信息傳至數(shù)據(jù)處理模塊中A/D模塊處理;數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的RS485總線和WiFi無線模塊;數(shù)據(jù)處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、IXD、SDRAM、步進(jìn)電機(jī)、上位機(jī)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(jìn)電機(jī)與PLC連接，受其控制進(jìn)行運(yùn)行，PLC與上位機(jī)之間連接傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)是對PLC傳來數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，SDRAM和LCD是與PLC連接的外圍電路，鍵盤與上位機(jī)連接，進(jìn)行處理程序的輸入;數(shù)據(jù)輸出控制模塊包括報(bào)警模塊、運(yùn)料車和推料氣缸;運(yùn)料車與步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)帶動運(yùn)料車運(yùn)動，運(yùn)料車運(yùn)動到相應(yīng)位置經(jīng)推料氣缸將物料推進(jìn)相應(yīng)倉位，完成一次分揀操作;報(bào)警模塊與PLC連接，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，報(bào)警模塊報(bào)警提醒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)，其特征在于:超聲波傳感器目的是用于檢測物料并進(jìn)行分類，其型號為UM30-2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理模塊中PLC是系統(tǒng)的微處理器，其型號為西門子公司S7-300系列。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的自動分揀物料系統(tǒng)，其特征在于:報(bào)警模塊中具有報(bào)警電路，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)裝置會自動報(bào)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(fā)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(xué)