一、PLC物料判別與傳送硬件設(shè)計(jì)
首先，制作一個(gè)2米長0.8米高0.6米寬的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，側(cè)面做個(gè)控制柜，將啟停開關(guān)、PLC、變頻器、各類繼電器安裝于柜內(nèi)。
利用角鐵制作一個(gè)物料入口，并在入口處設(shè)置一個(gè)物料檢測(cè)開關(guān)、一個(gè)金屬和非金屬檢測(cè)傳感器，臺(tái)面上安裝一臺(tái)牽引電機(jī)牽引傳送帶運(yùn)行，完成物料運(yùn)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(gè)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(gè)物料框，一個(gè)接放金屬物料，一個(gè)接放非金屬物料。
二、硬件的配置
交流電機(jī)：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(tái)達(dá)0.75KW 230V 1/3PH，空壓機(jī)：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(cè)：V-15-1C5非金屬物料：采用塑膠加工5*3*2(cm)，空氣開關(guān)：DZ47-63/C6，繼電器：JZX-22F/27，漏電保護(hù)器：JK18L-20。
三、工藝流程介紹
當(dāng)入口檢測(cè)傳感器(微動(dòng)開關(guān))檢測(cè)到有物料時(shí)(不管是金屬還是非金屬)，并且物料到位，送料氣缸動(dòng)作并延時(shí)1秒將物料推送到傳送帶上，同時(shí)，在物料經(jīng)過入口處下方合適的位置設(shè)置一個(gè)金屬檢測(cè)傳感器，它將決定第二個(gè)氣缸(推送非金屬物料氣缸)是否動(dòng)作，當(dāng)檢測(cè)到物料為金屬物料時(shí)，此氣缸不工作，物料通過傳送帶自動(dòng)送入到金屬物料框中，當(dāng)檢測(cè)到非金屬物料時(shí)此氣缸動(dòng)作，將非金屬物料推出到傳送帶的另一側(cè)，通過傳送帶送到非金屬物料框中。第三個(gè)氣缸為金屬物料放行氣缸，是與第二個(gè)氣缸配合工作的，當(dāng)檢測(cè)到金屬物料時(shí)，此氣缸動(dòng)作向上升起，做出放行狀態(tài)，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(nèi)的定時(shí)器的控制的。物料從入口處推出到由傳送帶運(yùn)抵到達(dá)第三個(gè)氣缸處需要9秒的時(shí)間，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間定為10秒，10秒時(shí)間到物料已順利入框，后延時(shí)1秒，第三個(gè)氣缸下降復(fù)位。這一過程中第二個(gè)氣缸不工作。
當(dāng)檢測(cè)到是非金屬物料時(shí)，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(yùn)抵到達(dá)第三個(gè)氣缸處需要9秒的時(shí)間，9秒時(shí)間一到，物料到達(dá)金屬物料放行氣缸處，被金屬物料放行氣缸攔截，后延時(shí)1秒，由定時(shí)器驅(qū)動(dòng)推送非金屬物料氣缸動(dòng)作，將非金屬物料挑選出來，經(jīng)傳送帶送到非金屬物料框中。(當(dāng)然也可以由物料到位檢測(cè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)第二個(gè)氣缸動(dòng)作，這里使用定時(shí)器控制可以節(jié)約一個(gè)輸入端口)。
此控制系統(tǒng)采用氣壓控制，所以給系統(tǒng)配備一個(gè)空氣壓縮機(jī)，可現(xiàn)場(chǎng)編寫PLC程序，設(shè)計(jì)流程圖如下：

四、變頻器的參數(shù)設(shè)置及運(yùn)行曲線
為保證物料在運(yùn)送過程中保持穩(wěn)定，變頻器啟動(dòng)和停止過程中需要設(shè)置適當(dāng)?shù)募訙p速時(shí)間，變頻器的參數(shù)設(shè)置如下：
頻率指令來源設(shè)定P00=00(由操作面板控制)，運(yùn)轉(zhuǎn)指令來源設(shè)定P01=01(由外部端子控制)，端子功能選擇P40=06、P41=07(起動(dòng)時(shí)多段速控制)，電機(jī)停止方式設(shè)定P02=00(以減速剎車的方式停止)，zui高頻率選擇設(shè)定P03=57HZ，zui高電壓選擇P05=238V，zui低頻率選擇P09=10HZ，電機(jī)停止方式P02=00(停止時(shí)以減速剎車停止)。
*加速時(shí)間設(shè)定P10=8S(加速時(shí)間為8秒)，第二加速時(shí)間設(shè)定P11=6S(減速時(shí)間為6秒)，*段運(yùn)行頻率P17=26HZ，第二段運(yùn)行頻率P18=50HZ，外部起動(dòng)端子的設(shè)定P38=00(將M0端子定義為啟動(dòng)且與PLC的Y3相連)，變頻器中沒用到的其它參數(shù)為出廠設(shè)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(xué)生實(shí)訓(xùn)，學(xué)生從該套設(shè)備上可以清晰地看到自動(dòng)化生產(chǎn)控制全部工作過程，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)各類器件的感性認(rèn)識(shí)，學(xué)生可以在現(xiàn)場(chǎng)編寫工作程序，可以通過各類氣缸的動(dòng)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(guān)和指示燈模擬器件的工作過程相比較，學(xué)生的學(xué)習(xí)不再被動(dòng)，并能主動(dòng)地研究器件工作原理，該套設(shè)備還可以現(xiàn)場(chǎng)模擬一些電氣故障、氣動(dòng)故障，讓學(xué)生排除，讓每個(gè)學(xué)生做到學(xué)會(huì)看圖紙、學(xué)會(huì)配線、學(xué)會(huì)對(duì)設(shè)備的進(jìn)行修理和維護(hù)，zui終達(dá)到融會(huì)貫通，極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，教師也改變傳統(tǒng)的授課方式，以輔導(dǎo)為主，學(xué)生成了主角。