物料自动分拣装置的PLC控制系统设计论文

六个可编程的独立数字量输入

两个可量测的模拟量输入(0V到10V,0mA到20mA) 也可以被用作第7个/ 第8个数字量输入

一个可编程模拟量输出（0mA到20mA）

三个可编程继电器输出（30V DC/5A,阻性负载；250 V AC/2 A，感性负载） 因高脉冲频率而获得低噪音电机运转,可调节（如果必要，可降额运行）。 变频器主要是用来控制输送带的电动机，然而电动机的功率是0.75kw,西门子MICROMASTER 440系列的变频器工作的功率范围是0.1~15kw,足够安全，所以选用西门子MICROMASTER 440系列变频器。

③硬件连接

1） 三角形连接为：变频器U、V、W端分别接入电机的U1、V1、W1,电机端U1接W2,W1接V2,V1接U2

图3.12 变频器硬件端子图

2）变频器控制端口连接为：端口DIN1（5）为正转，端口DIN2（6）为反转，端子公共端接入端子9（OUTPUT），端子1（10V）和端子2（0V）给电位器供电，ANT1+(3)接电位计中间滑点，ANT1-（4）接电位计负极以及端子2（0V）。

3）变频器连接为：L1、L2、L3分别接入三相电源的L1、L2、L3 ④参数设置

1）电动机的参数设置

表3-3 电动机参数设置

参数设置 出厂值 设置值 P003 P0010 P0100 P0304 P0305 P0307 P0308 P0310 P0311 1 0 0 230 3.25 0.75 0 50 0 1 1 0 380 0.8 0.2 0.8 50 1400 说明 设用户访问级为规范级 快速调试 工作地区，功率KW表示，频率50HZ 电动机额定电压v 电动机额定电流A 电动机额定功率KV 电动机额定功率因素cos 电动机额定频率HZ 电动机额定转速r/min 设置完成后，P0010设置为0，变频器处于准备状态，可正常运行。 2）模拟信号操作控制参数

表3-4 模拟信号操作控制参数

参数设置 出厂值 设置值 P003 P0700 P0701 P0702 P1000 1 2 1 1 2 2 2 1 2 2 说明 设用户访问级为规范级 命令源选择为端子排输入 ON接通正转，OFF停止 ON接通反转，OFF停止 频率设定值选择为模拟输入 P1080 P1082 0 50 0 50 电动机运行的最低频率 电动机运行的最高频率 电位器的选择

电位器的工作原理：首先在应该选用正比例变化线性的电位器，这种电位器的转动角度基本上跟电阻值的变化成正比例，这样根据电阻器的分压原理，就可以实现旋转角度大小转变成电压大小了。选择的型号是LA42DWQ-22 10K。

3.2.3气动元件的选取及工作原理 1.气动回路原理

图3.13 气动回路图

2.气源装置

由于气路图是并联连接，所以只要计算出最大压力就是气源需要的压力。气动系统装置中，经过分析，顶料气缸需要的压力最大，而且当顶铁物料时需要的压力最大。假设料筒可以装20个物料，已知工件的底面直径为100mm，高20mm，密度为7.9kg/m。

由已知条件可以计算出当顶铁物料时，料筒最底下的那块铁重量 M=20SHP=20x3.14x0.5

x0.02x7.9=2.48kg 经查资料可知铁与塑料的摩擦因数为0.25，所以要想物料不落下，气缸所需要的顶力FN，由力的平衡方程可得：

u FN=㎎ FN=

mg=9.92N u考虑到各种元器件之间的摩擦，最终选择需要的最大压力必须大于9.92N。

空压机的选用是以气压传动系统所需要的工作压力和流量两个参数为依据，根据计算，可选用额定排气压力为0.7~1MPa的低压空气压缩机。输出流量根据整个气动系统对压缩空气的需要，再加一定的备用余量，作为选择空气压缩机流量的依据。根据估算，选择小型（流量1~10m/min）的空气压缩机。

3.执行元件

执行元件主要是气缸，选择双作用气缸，亚德客品牌的普通型，型号为CDJ2B16-75-B。它的工作原理及特点是：压缩空气驱动活塞沿轴线双方向运动，活塞杆伸出和返回的伸出力和速度不相等，压缩空气消耗量也不相等。

气缸的负载是推动工件，考虑到气缸内部存在一定的摩擦，所以气缸理论输出力为10N（略大9.92N），经过查资料《启动传动与控制》，可以确定缸径D=8mm，压力P=0.2MPa

图3.14 双作用气缸

4.控制元件

主要的控制元件是二位五通单电控电磁阀，选择亚德客品牌，型号为4V110-06 DC24,它的气动符号图如图3.15工作原理：1是进气管，2、4两个是出气管，3、5两个是排气管。当线圈通电时，阀工作在右阀位，进气由1经过阀从