基于PLC与MCGS的YL—335B分拣单元的创新设计

摘 要 分拣单元是YL-335B的最后一道工序，分拣的效果如何直接影响到整条生产线的运行质量。本文提出了一种针对分拣单元的分拣方法并进行探究，根据设计要求完成了梯形图和触摸屏的设计，为学习爱好者拓展了思路。

【关键词】335B 分拣单元 MCGS

1 引言

YL-335B是全国职业院校技能大赛“自动生产线安装与调试”赛项指定比赛设备。此赛项深受职业院校老师和学生的喜爱，参与度很高，是师生提升自己的有效通道之一。分拣单元作为整条生产线的最终环节，分拣的正确率以及效果如何直接影响到最终的成绩，这就使得分拣方式的练习与模拟环节成为备赛过程中的重中之重。本文提出了一种新的分拣方式，并通过PLC、触摸屏等实现其功能，保证其稳定连续的运行。

2 设计要求

具体设计要求如下：

（1）分拣单元有三个分拣料槽，每个槽收集一定重量的成品物料；

（2）通过触摸屏对1、2、3号槽要收集的总重量进行设定，设定值同时也是上限值；

（3）假定金属壳为30克、黑色壳为25克、白色壳为20克、金属芯为15克、黑色芯为10克、白色芯为5克；

（4）按下启动按钮后，若入料口的光电传感器有信号，则延时2秒启动变频器（皮带速度可以通过模拟量来控制）；

（5）成品物料通过分拣单元的检测区后，首先被送入1号槽。要保证物料进入1号槽后不能超过其设定的上限值，否则就要进入下一号槽，以此类推；

（6）当3个槽都达到上限时，物料直接从皮带上滑落。

3 系统设计

3.1 硬件设计及I/O配置

分拣系统由S7-200-226PLC、S7-200-224PLC、触摸屏和变频器各一台为主要控制，其中两台PLC之间由485总线连接进行通信，226PLC通过PPI通信线负责连接触摸屏，224PLC负责连接变频器和分拣站的输入输出。

分拣单元主要输入有3个传感器：光电、光纤、金属传感器各一个，光纤和金属传感器在竖直方向垂直于皮带安装。其中，入料口的光电传感器负责检测有无物料，光纤传感器负责检测物料的颜色，金属传感器负责检测物料的材质。另外，变频器3、4、5、8端口分别连接224PLC的V、M、Q0.0和1L端。其I/O配置如表1所示。

3.2 软件的设计

软件设计分为：通信设计、变频器参数设定、梯形图设计和触摸屏组态设计四部分，各部分相互联系紧密，缺一不可。

3.2.1 通信的设计

连接触摸屏的S7-200-226为主站，另一个为从站，两台PLC的读写网络地址分别为VB0-VB15和VB30-VB45。

3.2.2 變频器参数的设定

根据设计要求设定命令源由外部端子输入P700=2，皮带速度由模拟量控制P1000=2，上坡下坡时间都为1秒P1120=1、P1121=1，频率在0-50HZ之间变化P1080=0、P1082=50等，P304-P308根据电机参数进行对应设置。

3.2.3 梯形图设计

本文采用顺控指令编程的方法，按下启动按钮I1.2，物料检测收到信号进入S0.0顺控段。此顺控段功能是启动变频器带动皮带转动，把物料送往检验区进行检测并按设计要求计算重量：按照从1到3的顺序与各槽剩余克数进行比较，凡是检测克数小于该槽剩余克数的则物料被推进该槽，推完后返回S0.0顺控段，等待下一个物料的检测；若三个槽都不符合则直接滑落后返回S0.0顺控段。跳转条件的梯形图如图1所示，每一个物料经过计算的重量传给VD70，VD80、VD90和VD100分别为1-3槽剩余的重量，S0.1-S0.3的作用是1-3号槽的推料功能，S0.4的作用是滑动掉落功能。

3.2.4 触摸屏的设计

选取读写属性的通道VD0、VD5、VD10作为1-3号槽剩余克数的显示，用输出框实现其功能；VD30、VD35、VD40作为1-3号槽设定的克数，用输入框显示。组态效果图如图2所示。任务开始前手动输入各槽的设定值，同时各自传给VD0、VD5、VD10，使之能正常显示。在按下启动按钮后，此传送功能能流被切断。之后依靠VD80、VD90和VD100来传对应的数值。

4 结语

只用光纤和金属传感器各一个，就能实现既对料芯又对料壳的检测，成本得到了节约。以往分拣单元的分拣方式大多都是按颜色和材质直接分拣，本文提出了一种新的按重量的分拣理念，增加了设计的灵活性，引入了必要的运算指令、通信指令等，在提升了师生兴趣的同时也锻炼了思维的严谨性和多样性。

参考文献

[1]吕景泉.自动化生产线安装与调试[M].北京：中国铁道出版社，2008.

[2]北京昆仑通态，MCGS用户指南[Z].北京：北京昆仑通态自动化软件科技有限公司，2005.

[3]宋云艳.自动生产线安装与调试[M].北京：电子工业出版社，2012.

作者简介

王治学（1983-），男，天津市人。硕士研究生。现为天津冶金职业技术学院讲师。

作者单位

天津冶金职业技术学院 天津市 300400