垃圾分拣机系统设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 页 共 21 页 垃圾分拣机系统设计 摘 要 自动分拣机构的积极作用正日益为人们所认识，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求， 遵循一定的程序、 时间和位置来完成工件的筛选与传送。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。 在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计垃圾分拣传送机控制系统的 计。在熟悉了分拣系统的原理的基础上，采用 成垃圾分拣机的控制系统设计。进一步了解垃圾分拣机的工作过程，并制定其控制系统的设计方案。系统具有自动化程度高、运行稳定、分 拣精度高、易控制的特点 ,对不同的分拣对象 ,稍加修改本系统即可实现要求。 关键词：垃圾分拣 控制系统 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 页 共 21 页 目 录 引言 . 3 分拣系统的设计背景 . 4 2. 垃圾分拣装置结构及总体设计 . 5 拣系统的组成 . 5 圾分拣机的工作过程 . 6 统的设计要求 . 7 能要求 . 7 制要求 . 8 . 8 统的硬件结构 . 9 拣机的动作过程 . 9 型的选择及输入输出的确定 . 10 型的选择 . 10 I O 分配 . 10 编程控制器系统 I/O 点数估算。系统 I/O 分配 见下表 . 11 4. 系统软件设计 . 13 圾入箱控制软件设计流程 . 13 一垃圾分拣机的 制梯形图 . 15 结 论 . 20 参考文献 . 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 页 共 21 页 引 言 最初的分拣系统是完全基于人力的作业系统。通过人工搜索、搬运来完成货物的提取。这种分拣系统的作业效率低下，无法满足现代化物流配送对速度和准确性的高要求。随着科学技术的飞速发 展，分拣系统中开始运用各种各样的自动化机械设备。计算机控制技术和信息技术成为信息传递和处理的重要手段。机械化、自动化、智能化成为现代分拣系统的主要特点与发展趋势。 自动分拣系统是二战后在美国、日本以及欧洲广泛采用的一种分拣系统。一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口四部分组成，它们通过计算机网络联结在一起，配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的分拣系统。随着计算机技术的飞速发展，可编程控制器应运而生。并且功能也越来越强大。在应用上， 着其他设备无以比拟的优越性，它可靠性高，抗干扰能力高；适用性强，应用灵活；编程方便，易于使用；功能强大，扩展能力强；控制系统设计、安装、调试方便；维修方便，维修工作量少；体积小，质量轻，易于实现机电一体化。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 页 共 21 页 现代社会已将物流的高科技 (自动分拣桃、自动化立体仓库、信息处理及通 讯自动化等 )广泛应用于各个流通领域。可以肯定，随着物流大环境的逐步改善，科学技术日新月异的进步，特别是感测技术 (激光扫描 )、电子标签及计算机控制技术等的引入使用，自动分拣系统在我国发展空间巨大。 垃圾分拣经济是从源头上对垃圾进行分类，便于垃圾进行分类处理，废 纸、金属、玻璃、塑料等垃圾可以回收利用，用于制造新的产品；碳含量高的垃圾则可以送到垃圾焚烧厂发电；不能回收而且热值不高的垃圾则需要填埋 （本垃圾分拣机主要对可回收垃圾进行分拣、处理、再生利用） 。该系统的作业过程可以简单描述如下： 在生活中，每天都会有成千上万的垃圾产生，而垃圾的分类处理也变成至关重要的问题。 垃圾分拣机，用以解决生活垃圾不能从源头进行机械分拣的问题 ，它正好可以在短时间内将垃圾中不同种类、不同材料的垃圾分拣出来，然后将垃圾分类处理，或销毁或再生利用。这样不仅可以充分的利用生活垃圾，实现可持续性发展， 而且减轻了工作人员的负担，提高了工作效率，为社会提供了服务。 有了垃圾分拣机，就可让人们不必为垃圾进行分类的问题烦恼。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5 页 共 21 页 2. 垃圾分拣装置结构及总体设计 拣系统的组成 分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。 1控制装置。控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、输送装置进行相应的作业。 2分类装置。分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣指令，当具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置动作，使其改变输送装置上的运行方向进入其它输送机或 进入分拣道口。 3输送装置。输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣物料通过控制装置、分类装置，并沿固定线路运送物料。 4分拣道口。分拣道口是已分拣物料脱离主输送机 (或主传送带 )进入相应的箱内区域的通道。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 页 共 21 页 圾分拣机的工作过程 它采用 台式结构，内置电源，有电动机、传感器、回收箱等部件。选用不同类型的传感器对垃圾进行检测，识别它的材料，对它进行分拣。 系统上电后，可编程序控制器首先控制启动输送带 ， 下料传感器检测料槽有无物料，若无料，输送带运转一个周期后自动停止等待下料；当料槽有料时，下料传感器输出信号给 制输送带继续运转， 同时电动机处于电动状态。当垃圾上传送带时，到某一传感器时，传感器对其进行检测，如果检测出是对应材料的垃圾，则同时发送信号给相应的，将垃圾推入相应回收箱内；如果不是，则继续前行直到到达相应的传感器，并被推入回收箱为止，则为完成。 当系统设定为分拣某种 材料 的物料时，由程序记忆各传感器的状态，完成分拣任务。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7 页 共 21 页 统的设计要求 系统的设计要求主要包括功能要求 和控制要求，进行设计之前，首先应分析控制对象的要求。 垃圾分 拣装置应实现基本功能如下 ： （ 1） 分拣出金属材料的垃圾 （ 2） 分拣出塑料材料的垃圾 （ 3） 分拣出玻璃材料的垃圾 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8 页 共 21 页 （ 4） 分拣出纸质材料的垃圾 系统利用各种传感器对待测 垃圾 进行检测并分类。当待测物体经下料装置送入传送带后，依次接受各种传感器检测。如果被某种传感器测中，通过相应的电动机 将其推入 相应的垃圾回收箱内 ； 否则，继续前行。 其制要求有如下几个方面： （ 1）系统送电后，光电编码器便可发生所需的脉冲 （ 2）电机运行 ，带动传输带传送 垃圾 运行 （ 3）有物料时， 下料电机 动作，将 垃圾送出 （ 4）当 电涡流 传感器检测到 金属时，电动机 1动作，推入金属回收箱 （ 5）当电容传感器检测到塑料时，电动机 2动作，推入塑料回收箱 （ 6）当光敏传感器检测到玻璃时，电动机 3动作，推入玻璃回收箱 （ 7）当电容传感器检测到废纸时，电动机 4动作，推入废纸回收箱 （ 8） 电动机 运行应有动作限位保护 （ 9） 下料槽内无下料时，延时后自动停机 要是根据被控制对象对 定系统所需的用户输 入、输出设备，选择合适的 分配 I/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9 页 共 21 页 统的硬件结构 拣机的动作过程 按下启动按钮后，电动机 行，绿灯 ，传送带运转，表示可以进垃圾。 检测垃圾的接近开关，当接近开 关 表示垃圾分拣机检测到有垃圾到来。从编码器输入物料的材料编码，分别以 1、 2， 3、 4、 5 代表金属、塑料、玻璃、纸质、其它 5 种材料的材料编码，即正常的编码值为 1、 2、 3、4、 5。若非此 5 个数，则红 烁表示出错，电动机 止，需按下启动按钮后才能重新运行。若是此 5 个数中的任意一个 ，则红灯 ，绿灯 ，电动机 续运行。当接近开关 ，表明垃圾到达第一个回收处，如果垃圾材料编码与此处编码相同，则电动机 止，电动机 动并推动推杆，将此垃圾分拣到该回收箱内，接近开关 为 推杆自动收回，分拣完毕后红灯 灭，绿灯 表示可以继续进垃圾；如果材料编码与此处编码不同，则电动机 续保持运行，当接近开关 表明垃圾到达第二个邮箱处再进行比较判断，依次类推，当接近开关 接近开关 表明垃圾到达第三个和第四个回收箱处；如果材料编码与前 四处编码均不同，则表明编码为 5，垃圾将经过接近开关 自动进入第 5 个回收箱，然后红灯 灭，绿灯 可以继续进垃圾。 设计系统的硬件结 示意 图 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10 页 共 21 页 型的选择及输入输出的确定 型的选择 垃圾分拣是一个比较固定的过程，要实现的功能也相对简单，无需 A/、加减运算。另外，控制程序也比较固定，不需要在线编程，选用整体式 合前面的工艺要求与 I/机型上可选用西门子公司生产的 26型的微型可编程控制器。 I 在设计过程中选用西门子 列 本单元选用 块入 /继电器 10 输出，扩展单元选用 入 /继电器 8 输出能满足控制要求。 在确定了控制对象的控制要求和选择好 机型后，即可以进 行安全监控系统的流程设计，考虑到编程简单、检查方便和接线容易等因素，根据买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11 页 共 21 页 实际过程，编制了输入、输出点的地址编号。 编程控制器系统 I/统 I/表 1 输入、输出点分配 输入量 输出量 启动按钮 灯（ 位按钮 灯（ 止 送带 近开关 1（ 动机 1（ 近开关 2（ 动机 2（ 近开关 3（ 动机 3（ 近开关 4（ 动机 4（ 近开关 5（ 接近开关 6（ 编码器 由表可知共需 I/O 点数为 13 个输入， 7 个输出 其硬件连接图如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12 页 共 21 页 图为分拣机与 硬件连 接图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 13 页 共 21 页 4. 系统软件设计 在系统软件设计过程中，首先根据系统控制要求和工艺流程设计出系统顺序功能图，然后根据顺序功能图设计出梯形图。 圾入箱控制软件设计流程 设计流程：垃圾检测；编码信息检测；编码信息转化为脉冲信号；垃圾入箱；出错控制。 制部分流程图如图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14 页 共 21 页 流程图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15 页 共 21 页 一垃圾分拣机的 制梯形图 单一垃圾分拣机的 制梯形图如下图所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16 页 共 21 页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17 页 共 21 页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18 页 共 21 页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19 页 共 21 页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 20 页 共 21 页 结 论 分拣机 采用可编程控制器 行控制，能连续、大批量地分拣货物，分拣误差率低且劳动强度大大降低，可显著提高劳动生产率。而且，分拣系统能灵活地与其他物流 设备无缝连接，实现对物料实物流、物料信息流的分配和管理。 其设计采用标准化、模块化的组装，具有系统布局灵活，维护、检修方便等特点，受场地原因影响不大。 同时，只要根据不同的分拣对象，对本系统稍加修改即可实现求。 本系统采用的可编程控制器，只要结合不同的传感器，比如根据材料的属性、尺寸的大小、物体的颜色等选择相应的传感器，就可对不同的物料进行分拣，具有广泛的应用前景。 通过此次设计，了解学习了 中电路及软件实现是此次设计的主要部分。 作为一个好的控制系统必须把各种 控制都考虑在内之外，还要考虑安全控制，一个安全的系统才是真正的好系统 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 21 页 共 21 页 参考文献 1 孙平 . 可编程控制器原理及应用 M.