摘

 要：该物料分拣系统能够对金属、非金属材料进行有效的分拣和数量的统计。系统的设计

以可编程序控制器（

PLC）、变频器、人机界面技术为基础，利用软、硬件相结合的方法，实

现系统的自动工作以及远程操控。
　　关键词：可编程序控制器

 变频器 人机界面 远程操控

　　随着生产力的不断提高，工业生产中对自动化水平的要求强度越来越高，为了提高生
产效率，改变以往落后陈旧的生产工艺，实现工业生产的自动化，笔者设计了物料分拣系
统，采用

PLC、变频器和人机界面技术进行设计，大大提高控制系统的可靠性和自控程度，

为企业提供更可靠的生产保障。
　　为了实现操作和检修方便，该系统设置了单循环和连续运行两种操作方式，以及人机
界面操作形式，以满足工业生产的需要。在此，笔者只对连续运行操作方式进行程序编写，
而对单循环操作方式不作说明。此外，系统的控制电路均采用

24V 直流电源以保障操作人

员的人身安全。
　　一、工业生产对控制系统功能的要求
　　

1.生产工艺要求

　　（

1）能正确判断工件材质，区分金属或非金属工件。

　　（

2）能准确输送工件。输送机与机械手能准确定位并输送工件。

　　（

3）皮带传送机中速的频率为 25Hz，低速的频率为 10Hz。变频器的加减速时间均设

为

0.2 秒。

　　

2.生产线保护要求

　　（

1）原点位置保护。系统启动前，必须确保系统在原点位置，此时，原点指示灯发光，

否则系统不能启动。
　　（

2）紧急停止保护。系统设置急停按钮，按下急停按钮后，系统运行全部停止。急停按

钮恢复正常状态时，系统应在复位到原点后才能重新启动。
　　二、设计方案
　　

1.硬件设计

　　（

1）系统选用日本三菱公司的 FX2N 系列的 PLC，通过对控制要求的认真分析，确定

了输入输出点数，同时也余留一些输入输出点以保证系统功能的进一步加强。选定

FX2N-

48MR 型 PLC。
　　（

2）I/O 分配见上表。

　　（

3）PLC 外部接线图，如图 1 所示。

　　（

4）变频器的选择。变频技术主要应用在控制异步电动机的拖动系统中，可以产生巨

大的节能效果使自动化程度大大地提高。根据对控制系统的分析，我们选择了三菱

E500 型

小 型 变 频 器 ， 通 过 对 其 参 数 的 设 置 以 满 足 分 拣 生 产 的 要 求 。 参 数 设 置 如 下 ：
Pr.7=0.2，Pr.8=0.2，Pr.5=25，Pr.6=10， Pr.79=2。
　　（

5）人机界面选择。人机界面即触摸屏技术，它作为控制系统操作和显示终端的应用

十分普遍。该系统主要选择三菱

GT1155 型触摸屏，通过界面设置实现便于操控的目的。

　　（

6）电控阀的选择。气动控制技术以其经济、清洁、安全可靠、工作效率高而广泛应用于

工业生产当中，本系统中机械手的汽缸控制均采用气动电磁阀，机械手上升、下降，伸出、
缩回汽缸采用单控气动阀；机械手的加紧与放松、左转与右转、供料台上升与下降的汽缸均
两位五通阀，由于它的稳定性好而被广泛采用。
　　

2.软件设计

　　自动运行工作流程图，如图

2 所示。

　　三、总结
　　物料分拣电气控制系统安装完成后，在投入运行前，为了确保系统安全和可靠地工作