基于plc的自动分拣物料系统的制作方法
【专利摘要】物料的人工分类易造成人力资源浪费和成本的提高，传统的自动分拣物料系统存在设备老化、故障率极高、定位精度低等缺点；本实用新型公开了一种基于PLC的自动分拣物料系统，其中包括供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出控制模块，采用西门子S7?300PLC作为微处理器，利用PLC与上位机之间的数据传输，能够准确的完成物料的分拣，同时将步进电机的运行参数通过WiFi无线传到监控中心，从而实现步进电机实时监控，减少故障损失。
【专利说明】
基于PLC的自动分拣物料系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及自动控制和精密高效技术领域，具体是一种基于PLC的自动分拣物料系统。
【背景技术】
[0002]对于大部分物料采用人工分类的方式，不仅造成人力资源的浪费，同时在工业制造方面造成成本的大幅上升，在这种情况下，自动控制的分拣物料系统得到了足够重视，然而传统的自动分拣物料系统存在设备老化、故障率极高、定位精度低、严重影响物料在工业过程控制的广泛应用。
[0003]本实用新型公开了一种更加精确、可靠、智能的一种基于PLC的自动分拣物料系统，采用西门子S7-300PLC作为微处理器，PLC控制器能够适应工业自动化的各种应用场合，具有循环周期短、处理速度快、模块化编程、可供选择的CPU和I/O模块等特点，方便自动化系统设计，西门子S7-300PLC应用在物料的自动分拣中，能够准确的完成物料的分拣，同时将步进电机的运行参数通过WiFi无线传到监控中心，从而实现步进电机实时监控，减少故障损失。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是提供具体是一种基于PLC的自动分拣物料系统，已解决现有技术上的精确性和智能性问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为:基于PLC的自动分拣物料系统，其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出控制模块;供电模块及数据采集模块包括电源、超声波传感器，供电模块主要是电源给芯片供电，其中超声波传感器作用是检测物料并进行分类，将数据信息传至数据处理模块中A/D模块处理;数据传输模块包括用于串口通信的RS485总线和WiFi无线模块;数据处理模块包括西门子S7-300PLC、A/D模块、IXD、SDRAM、步进电机、上位机以及键盘，A/D模块是16位AD模块，其与PLC处理芯片相连，步进电机与PLC连接，受其控制进行运行，PLC与上位机之间连接传输数据，上位机是对PLC传来数据进行分析处理，SDRAM和LCD是与PLC连接的外围电路，键盘与上位机连接，进行处理程序的输入;数据输出控制模块包括报警模块、运料车和推料气缸;步进电机正常运行时可带动运料车到相应位置再经推料气缸将物料推进相应仓位，完成一次物料分拣操作，步进电机运行参数经上位机分析由LCD显示，实现步进电机实时监控;当步进电机参数出现异常时，首先是报警模块报警，工作人员通过键盘输入程序至上位机，上位机作用PLC控制步进电机停机保护，减少故障发生。
[0006]所述的基于PLC的自动分拣物料系统，其特征在于:供电模块及数据采集模块包括电源、超声波传感器，供电模块主要是电源给芯片供电，超声波传感器作用是检测物料并进行分类，其型号为UM30-2。
[0007]所述的基于PLC的自动分拣物料系统，其特征在于:数据传输模块包括用于串口通信的RS485总线和WiFi无线模块;RS485总线连接器为DB-25，可实现A/D模块与PLC之间的连接，完成数据向PLC输入;WiFi模块是基于IEEE802.1ln协议设计，实现PLC与上位机的连接。
[0008]所述的基于PLC的自动分拣物料系统，其特征在于:数据处理模块包括西门子S7-300PLC、A/D模块、LCD、SDRAM、步进电机、上位机以及键盘;A/D模块作用是将超声波传感器检测不同物料并进行分类数据经16位AD模块进行模数转换，PLC是系统的微处理器，其是采用选择西门子公司S7-300系列的PLC;步进电机与PLC连接，受其控制进行运行，其选用的型号为42J1834-810; LCD和SDRAM用于显示存储大量数据信息；上位机用于数据分析处理;键盘用于处理程序的输入。
[0009]所述的基于PLC的自动分拣物料系统，其特征在于:数据输出控制模块包括报警模块、运料车和推料气缸;报警模块中具有报警电路，其核心芯片为广州美芯电子科技公司MXG80语音芯片;运料车作用是对分类后的物料进行搬运，推料气缸作用是将运输的物料进行自动卸载。
[0010]本实用新型首先通过超声波传感器检测不同物料并进行分类，数据信息经A/D模块处理后通过RS485总线传送到西门子S7-300系列的PLC中，完成信号离散量化，PLC将传来的数据经WiFi无线模块送入上位机进行分析处理，其中电源给PLC进行供电，IXD和SDRAM用于显示存储大量数据信息，步进电机正常运行时可带动运料车到相应位置再经推料气缸将物料推进相应仓位，完成一次物料分拣操作，步进电机运行参数经上位机分析由LCD显示，实现步进电机实时监控;当步进电机参数出现异常时，首先是报警模块报警，工作人员通过键盘输入程序至上位机，上位机作用PLC控制步进电机停机保护，减少故障发生。
[0011]本实用新型的优点是:本实用新型的电路简单可靠、数据传输可靠、操作简单、安全价值高、便于维护等许多优点。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型结构框图
【具体实施方式】
[0013]结构框图如图1所示，基于PLC的自动分拣物料系统，供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出控制模块，其特征在于:数据采集模块中超声波传感器(I)对不同物料进行检测并分类，相应数据信息送入A/D模块(2)中，经A/D模块(2)处理后通过RS485总线(3)传送到西门子S7-300系列的PLC(4)中，完成信号离散量化，PLC(4)将传来的数据经WiFi无线模块(6)送入上位机(7)进行分析处理，其中电源(5)给PLC(4)进行供电，IXD(9)和SDRAM(1)用于显示存储大量数据信息，步进电机(12)正常运行时可带动运料车(13)到相应位置再经推料气缸(14)将物料推进相应仓位，完成一次物料分拣操作，步进电机(12)运行参数经上位机(7)分析由LCD(9)显示，实现步进电机(12)实时监控；当步进电机(12)参数出现异常时，首先是报警模块(11)报警，工作人员通过键盘(8)输入程序至上位机(7)，上位机(7)作用PLC(4)控制步进电机(12)停机保护，减少故障发生。
[0014]原理如图1所示，此设计分为两部分，第一部分是物料检测分类及PLC处理，超声波传感器对不同物料进行检测并分类，数据信息经A/D模块处理后传送至西门子S7-300系列的PLC中，PLC将传来的数据送入上位机进行分析处理;第二部分是分拣操作及步进电机监控，步进电机正常运行时可带动运料车到相应位置再经推料气缸将物料推进相应仓位，完成一次物料分拣操作，步进电机运行参数经上位机分析由LCD显示，实现步进电机实时监控;当步进电机参数出现异常时，首先是报警模块报警，工作人员通过键盘输入程序至上位机，上位机作用PLC控制滚步进电机停机保护，IXD和SDRAM用于显示存储大量数据信息。
【主权项】
1.基于PLC的自动分拣物料系统，其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出控制模块;供电模块及数据采集模块包括电源、超声波传感器，供电模块主要是电源给芯片供电，其中超声波传感器作用是检测物料并进行分类，将数据信息传至数据处理模块中A/D模块处理;数据传输模块包括用于串口通信的RS485总线和WiFi无线模块;数据处理模块包括西门子S7-300PLC、A/D模块、IXD、SDRAM、步进电机、上位机以及键盘，A/D模块是16位AD模块，其与PLC处理芯片相连，步进电机与PLC连接，受其控制进行运行，PLC与上位机之间连接传输数据，上位机是对PLC传来数据进行分析处理，SDRAM和LCD是与PLC连接的外围电路，键盘与上位机连接，进行处理程序的输入;数据输出控制模块包括报警模块、运料车和推料气缸;运料车与步进电机连接，步进电机正常运行时带动运料车运动，运料车运动到相应位置经推料气缸将物料推进相应仓位，完成一次分拣操作;报警模块与PLC连接，当步进电机参数出现异常时，报警模块报警提醒。2.根据权利要求1所述的基于PLC的自动分拣物料系统，其特征在于:超声波传感器目的是用于检测物料并进行分类，其型号为UM30-2。3.根据权利要求1所述的基于PLC的自动分拣物料系统，其特征在于:数据处理模块中PLC是系统的微处理器，其型号为西门子公司S7-300系列。4.根据权利要求1所述的基于PLC的自动分拣物料系统，其特征在于:报警模块中具有报警电路，当步进电机参数出现异常时装置会自动报警，其核心芯片为广州美芯电子科技公司MXG80语音芯片。
【文档编号】G05B19/05GK205670250SQ201620370695
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】徐牧, 曹珍贯, 刘骏, 聂然, 王跃豪, 徐圣鹏
【申请人】安徽理工大学