陈振伟 陈玉宝 刘淑芳
【摘要】本设计是用三菱PLC来实现对部件分拣的控制，其控制方法是采用三菱的Fx2n系列Fx2n-48MT型号PLC作为控制核心把大小球分开放置，以实现对部件分拣的控制。控制过程中采用了分支控制设计法，控制程序包括有状态转移图、梯形图。该控制系统的特点是控制简单、成本较低，能够生动、形象的演示部件分拣的运行情况，方便掌握三菱PLC的应用，增加学习PLC的兴趣。
【关键词】三菱;PLC;部件分拣;Fx2n-48MT
1.引言
传统的部件分拣大都是继电器控制，而继电器控制有着接线繁多、故障率高且维修不易等缺点，PLC作为目前国内市场的主流控制器，在技术、行业影响等方面有重要作用。利用PLC控制代替继电器控制已经是大势所趋。下面介绍部件分拣用PLC进行控制的设计。
2.PLC控制系统
2.1 PLC概述
PLC是专为工业自动化控制设计的，其控制功能的强大是无法比拟的，可以做到外部接线简化、内部工作的抗干扰能力强，高可靠，稳定性高，另外PLC易学、易懂且性价比高。在工业控制方面PLC得到了广泛的应用。
2.2 PLC模拟控制系统要求
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，图中是用于分捡小球大球的机械装置。工作顺序是向下，抓住球，向上，向右运行，向下，释放，向上和向左运行至左上点（原点），抓住球和释放球的时间均为1秒。
3.PLC模拟控制系统硬件设计
3.1 PLC的选型
3.1.1 PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块型两类，该控制系统采用三菱公司生产的一款性价比较高的产品——Fx2n-48MT，它属于小型整体式PLC，有24个输入点和24个输出点，能够满足控制系统设计的需要。
3.1.2 输入、输出模块的选择
输入、输出模块的选择应充分考虑与应用要求的统一。
输入模块：选择行程开关SQ五个，启动开关一个，按钮两个。
输出模块：选择电磁吸盘，指示灯，小型电动机。
3.1.3 经济性的考虑
选择PLC型号时，应考虑性价比。I/O点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。
3.2 I/O的分配
输入（I） 输出（O）
元件 功能 元件编号 元件 功能 元件编号
行程开关SQ1 左限位开关 X1 机械臂 下降 Y0
行程开关SQ2 下限位开关 X2 机械臂 上升 Y2
行程开关SQ3 上限位开关 X3 机械臂 右移 Y3
行程开关SQ4 判断小球的限位开关 X4 机械臂 左移 Y4
行程开关SQ5 判断大球的限位开关 X5 机械臂 停留原点指示灯 Y5
开关PS0 程序运行开关 X0 电磁吸盘 吸住铁球 Y1
按钮SB1 将机械臂手动上移 X6
按钮SB2 将机械臂手动左移 X7
3.3 PLC电源的选择
PLC的供电电源设计选用交流220V（180-250V）电源，与国内电网电压一致。
3.4 PLC接地
良好的接地是PLC控制系统安全可靠运行的重要条件。为了提高可靠性抑制外界的干扰，PLC最好单独接地，与其它相关设备分别使用各自的接地装置，PLC的接地线应尽量短，这样接地点尽量靠近PLC。同时，接地线的截面应大于2mm，接地电阻要小于100Ω。
3.5 外部接线图（如图1所示）
4.PLC控制系统程序设计
4.1 任务分析
把左左上、释放状态为原点，机械臂下降（当碰铁压着的是大球时，限位开SQ2断开，而压着的是小球时SQ2接通，以此判断是大球还是小球）。
左、右移分别由Y4、Y3控制，上升、下降分别由Y2、Y0控制，将球吸住由Y1控制。
4.2 程序设计（部分）
根据选择性分支控制程序的设计步骤和规则，绘制状态转移图（如图2所示）。
5.PLC系统调试
系统调试首先在正式调试前全面应检查整个PLC控制系统，包括供电电源、接地线、I/O连线、设备连接线等。然后装载程序于PLC中，运行PLC程序进行调试。随时发现问题、立即解决问题，从而使系统逐步完善。因此，一般系统所存在的问题基本上可在此過程中得到解决。
参考文献
[1]朱江主编.可编程控制技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003，01.
[2]王红主编.可编程控制器使用教程[M].北京：电子工业出版社，2007，06.
基金项目：安徽省省级质量工程项目“电气自动化专业综合改革试点”（项目编号：2012zy133）。
作者简介：
陈振伟（1979—），男，安徽砀山人，安徽矿业职业技术学院、安徽淮北煤电技师学院教师，研究方向：电子、电气自动化控制。
陈玉宝（1981—），男，安徽淮北人，安徽矿业职业技术学院、安徽淮北煤电技师学院教，研究方向：电子、电气自动化。
刘淑芳（1979—），女，江苏徐州人，安徽矿业职业技术学院、安徽淮北煤电技师学院教师，研究方向：电气自动化。
