PLC控制物料判別與傳送實訓臺設計分析

一、PLC物料判別與傳送硬件設計
首先，制作一個2米長0.8米高0.6米寬的實驗臺，側面做個控制柜，將啟停開關、PLC、變頻器、各類繼電器安裝于柜內。
利用角鐵制作一個物料入口，并在入口處設置一個物料檢測開關、一個金屬和非金屬檢測傳感器，臺面上安裝一臺牽引電機牽引傳送帶運行，完成物料運送,傳送帶長度1.8米、寬0.3米高1米，傳送帶的初始端(物料入口)，安裝一個物料推送氣缸，離傳送帶的終端0.6米邊沿，安裝兩氣缸(非金屬物料推送氣缸和金屬物料放行氣缸)、在傳送帶的終端放置兩個物料框，一個接放金屬物料，一個接放非金屬物料。
二、硬件的配置
交流電機：0.09KW220/380、氣缸：TTN20*40、CDJ2B16*80，金屬傳感器：LJA-2M-5D，電磁閥：4V210-08，PLC：FX1N-40MR，變頻器：臺達0.75KW 230V 1/3PH，空壓機：ZB-0.13/8型3.0HP ， 金屬物料： 采用鋁錠加工5*3*2(cm)，物料檢測：V-15-1C5非金屬物料：采用塑膠加工5*3*2(cm)，空氣開關：DZ47-63/C6，繼電器：JZX-22F/27，漏電保護器：JK18L-20。
三、工藝流程介紹
當入口檢測傳感器(微動開關)檢測到有物料時(不管是金屬還是非金屬)，并且物料到位，送料氣缸動作并延時1秒將物料推送到傳送帶上，同時，在物料經過入口處下方合適的位置設置一個金屬檢測傳感器，它將決定第二個氣缸(推送非金屬物料氣缸)是否動作，當檢測到物料為金屬物料時，此氣缸不工作，物料通過傳送帶自動送入到金屬物料框中，當檢測到非金屬物料時此氣缸動作，將非金屬物料推出到傳送帶的另一側，通過傳送帶送到非金屬物料框中。第三個氣缸為金屬物料放行氣缸，是與第二個氣缸配合工作的，當檢測到金屬物料時，此氣缸動作向上升起，做出放行狀態，金屬物料通過傳送帶被送到金屬物料框中，后此氣缸再次下降。此氣缸的升起和下降是受到PLC內的定時器的控制的。物料從入口處推出到由傳送帶運抵到達第三個氣缸處需要9秒的時間，定時器的定時時間定為10秒，10秒時間到物料已順利入框，后延時1秒，第三個氣缸下降復位。這一過程中第二個氣缸不工作。
當檢測到是非金屬物料時，金屬物料放行氣缸不工作，非金屬物料從入口處推出到由傳送帶運抵到達第三個氣缸處需要9秒的時間，9秒時間一到，物料到達金屬物料放行氣缸處，被金屬物料放行氣缸攔截，后延時1秒，由定時器驅動推送非金屬物料氣缸動作，將非金屬物料挑選出來，經傳送帶送到非金屬物料框中。(當然也可以由物料到位檢測開關驅動第二個氣缸動作，這里使用定時器控制可以節約一個輸入端口)。
此控制系統采用氣壓控制，所以給系統配備一個空氣壓縮機，可現場編寫PLC程序，設計流程圖如下：

四、變頻器的參數設置及運行曲線
為保證物料在運送過程中保持穩定，變頻器啟動和停止過程中需要設置適當的加減速時間，變頻器的參數設置如下：
頻率指令來源設定P00=00(由操作面板控制)，運轉指令來源設定P01=01(由外部端子控制)，端子功能選擇P40=06、P41=07(起動時多段速控制)，電機停止方式設定P02=00(以減速剎車的方式停止)，zui高頻率選擇設定P03=57HZ，zui高電壓選擇P05=238V，zui低頻率選擇P09=10HZ，電機停止方式P02=00(停止時以減速剎車停止)。
*加速時間設定P10=8S(加速時間為8秒)，第二加速時間設定P11=6S(減速時間為6秒)，*段運行頻率P17=26HZ，第二段運行頻率P18=50HZ，外部起動端子的設定P38=00(將M0端子定義為啟動且與PLC的Y3相連)，變頻器中沒用到的其它參數為出廠設定值PLC、變頻器電器連接如圖1-1所示：

基于PLC物料判別與傳送適用于高職院校學生實訓，學生從該套設備上可以清晰地看到自動化生產控制全部工作過程，增強學生對各類器件的感性認識，學生可以在現場編寫工作程序，可以通過各類氣缸的動作判斷程序編寫是否正確，直到滿足工藝要求，這與原來利用各類開關和指示燈模擬器件的工作過程相比較，學生的學習不再被動，并能主動地研究器件工作原理，該套設備還可以現場模擬一些電氣故障、氣動故障，讓學生排除，讓每個學生做到學會看圖紙、學會配線、學會對設備的進行修理和維護，zui終達到融會貫通，極大地提高學生學習的自主性，教師也改變傳統的授課方式，以輔導為主，學生成了主角。