CN108816811A - 一种材料分拣及远程控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种材料分拣及远程控制系统及其控制方法 Download PDF

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李志刚
王嘉辉
张峻维
李奎
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    • B07C5/361—Processing or control devices therefor, e.g. escort memory
    • B07C5/362—Separating or distributor mechanisms

Abstract

本发明公开了一种材料分拣及远程控制系统及其控制方法，包括传输带、下料槽、放料槽、机床设备和远程控制单元，机床设备包括直流电机、电磁阀、旋转编码器、电感传感器、电容传感器、颜色传感器，直流电机通过旋转编码器连接传输带，放料槽的输出料斗上设光电传感器，在放料槽输出设有将检测料块送入传输带的输送气缸，电感传感器、电容传感器、颜色传感器间隔设置在传输带的一侧，在每一个传感器的一侧均设有输送气缸，在电感传感器、电容传感器和颜色传感器对应的位置上均设有放料槽，在每一个传输气缸的输出端均设有电磁阀，远程控制单元包括相互连接的触摸屏、MCGS和PLC。本发明降低成本，提高效率。

Description

一种材料分拣及远程控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及自动化控制的技术领域，更具体地说，它涉及一种材料分拣及远程控制系统及其控制方法。
背景技术
科学技术日新月异，蓬勃兴起的技术革命，推动了社会和经济的发展。而过去传统产业工人分拣产品时都采用手工作业，容易导致效率低，人工成本提高，例如：1、在采矿过程中，会采集到一些很多的金属以及非金属杂质混合的物质，就需要人工进行分拣；而人工肉眼查看准确率不高，且速度相对较慢；2、对物质材料的颜色进行分拣过程中，也是通过人工进行分拣区分的，且需要人工实时进行实地监控人员操作，提高人工成本；而改造提升传统产业和发展高技术产业是我国经济发展的重要命题。因此如何提高产品加工时的产品质量、水平，降低成本，缩短生产周期，提高劳动效率，实现自动化操作是目前急需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种材料分拣及远程控制系统及其控制方法，其具有自动分拣材料作用、能够对设备进行远程监控，一旦设备出现故障及时提醒及时发现，最终实现自动化操作的特点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种材料分拣及远程控制系统，包括传输带、下料槽、放料槽、机床设备和远程控制单元，所述机床设备包括：直流电机、一个以上的电磁阀、旋转编码器、电感传感器、电容传感器、颜色传感器和一个以上的输送气缸，所述直流电机通过旋转编码器连接传输带，所述放料槽的输出料斗上设有用于检测是否有料块输出的光电传感器，在放料槽的输出设有一个将检测料块送入传输带一侧的一个所述的输送气缸，所述电感传感器、电容传感器、颜色传感器间隔设置在传输带的一侧，在电感传感器、电容传感器和颜色传感器的一侧均设有一个与传输带垂直的所述输送气缸，在电感传感器、电容传感器和颜色传感器对应的位置上均设有一个放料槽，在每一个传输气缸的输出端均设有一个当对应的料块被其所感应到的传感器检测到时，相应的电磁阀动作，将料块推入到对应下料槽的电磁阀，所述远程控制单元包括：触摸屏、基于MCGS的智能远程控制单元和可编程控制器PLC，所述基于MCGS的智能远程控制单元通过RS－485通信电缆与可编程控制器PLC进行数据通信，可编程控制器PLC的输出端与机床设备连接；所述触摸屏与基于MCGS的智能远程控制单元连接是人机交互的主要设备，用于完成所有的远程设置操作以及监控显示；所述可编程控制器PLC是系统的控制中心，用于对从基于MCGS的智能远程控制单元接收到的各种信号进行运算、处理，并根据运算和处理的结果向机床设备发送控制命令，以实现对机床设备的远程控制及监控。
通过采用上述技术方案，能够实现对材料进行自动分拣材料作用、能够对设备进行远程监控，一旦设备出现故障及时提醒及时发现，最终实现自动化操作。
进一步，在可编程控制器PLC上设有当料斗中没有料块时，能够进行画面显示报警的显示装置。
通过采用上述技术方案，对料斗中没有料块时进行自动显示提醒，方便用户增加料块。
进一步，所述电容传感器是作为铝质料块的检测传感器，其具体位置的设置方法是：在电容传感器下方的传输带上放置铝质料块，调整传感器上的两螺母，使传感器上下移动后使传感器上端指示灯发光时，此时电容传感器的高度就是对铝质材料的检出点的最佳位置；
所述颜色传感器是作为颜色料块的检测传感器，其具体位置的设置方法是：在颜色传感器下方的传输带上放置带有某一颜色料块，调节传感器上的电位器，观察对应窗口中红、黄或绿指示灯，当两灯同时发光时，此时颜色传感器的高度就是灵敏点，就是料块颜色检出点的最佳位置；
所述电感传感器是作为铁质料块的检测传感器，其具体位置的设置方法是：在电容传感器下方的传输带上放置铁质料块，调整传感器上的两螺母，调整传感器上的两螺母，使传感器上下移动后使传感器上端指示灯发光时，电感传感器的高度就是对铁质材料的检出点的最佳位置。
通过采用上述技术方案，提高检测精度及分拣效率。
进一步，在可编程控制器PLC上还设有分别当料块从放料槽的输出料斗中打出以及被分拣到对应下料槽中进行计数的计数器。
通过采用上述技术方案，能够对料块进行实时数据跟踪计数，最终能够明确各个槽内的料块数量，最终提高工作效率。
进一步，所述基于MCGS的智能远程控制单元与可编程控制器PLC之间采用无线设备实时传输数据。
通过采用上述技术方案，提高数据传输效率。
进一步，所述基于MCGS的智能远程控制单元与可编程控制器PLC之间通过电话线进行拨号传送数据。
通过采用上述技术方案，提高数据传输效率。
本发明还公开了一种材料分拣及远程控制系统的控制方法，其具体包括以下步骤：
步骤一：将混合的料块放入最右端的放料槽内，然后当可编程控制器PLC内的编程软件启动，带动整个设备工作；
步骤二：料块从放料槽调到输出料斗上，此时输出料斗上的光电传感器检测到有料块输出；
步骤三：此时可编程控制器PLC控制输出料斗附近的输送气缸以及对应的电磁阀工作，由电磁阀推送到传输带上；并在直流电机的作用下将料块送到传输带左侧的检测传感器对应的位置；
步骤四：此时当料块被其所感应到的传感器检测到时，相应的电磁阀动作，推动料块到对应的下料槽中；
步骤五：利用触摸屏完成所有的远程设置操作以及监控显示；触摸屏发送操作指令后通过基于MCGS的智能远程控制单元远程发送给可编程控制器PLC，然后可编程控制器PLC进行运算、处理，并根据运算和处理的结果向机床设备发送控制命令，同时基于MCGS的智能远程控制单元实时获取可编程控制器PLC对应的各个设备信息，一旦出现故障问题时，及时发送给基于MCGS的智能远程控制单元，然后由基于MCGS的智能远程控制单元发送给触摸屏进行故障提示，最终实现对机床设备的远程控制及监控。
进一步，在步骤二中还包括以下环节：当输出料斗中没有料块时，触摸屏将显示报警信息。
进一步，所述基于MCGS的智能远程控制单元与可编程控制器PLC之间的通讯方法是通过一个在服务器端安装3条以上的电话线，然后在服务器端上安装3台以上的MODEM，然后利用这几条电话线同时对各个下位设备进行拨号，分别采集数据。
通过采用上述技术方案，能够实现对材料进行自动分拣材料作用、能够对设备进行远程监控，一旦设备出现故障及时提醒及时发现，最终实现自动化操作，最终能够提高产品加工时的产品质量、水平，降低成本，缩短生产周期，并提高劳动效率。
附图说明
图1为实施例1中一种材料分拣及远程控制系统的结构示意图；
图2为实施例1中远程控制单元的结构示意图。
图中：1、传输带；2、下料槽；3、放料槽；4、机床设备；5、远程控制单元；6、直流电机；7、电磁阀；8、旋转编码器；9、电容传感器；10、颜色传感器；11、输送气缸；12、光电传感器；13、触摸屏；14、基于MCGS的智能远程控制单元；15、可编程控制器PLC；16、显示装置；17、计数器；18、电感传感器。
具体实施方式
实施例1：
以下结合附图1-2对本发明作进一步详细说明。
一种材料分拣及远程控制系统，如图1-2所示，包括传输带1、下料槽2、放料槽3、机床设备4和远程控制单元5，所述机床设备4包括：直流电机6、一个以上的电磁阀7、旋转编码器8、电感传感器18、电容传感器9、颜色传感器10和一个以上的输送气缸11，所述直流电机6通过旋转编码器8连接传输带1，所述放料槽3的输出料斗上设有用于检测是否有料块输出的光电传感器12，在放料槽3的输出设有一个将检测料块送入传输带1一侧的一个所述的输送气缸11，所述电感传感器18、电容传感器9、颜色传感器10间隔设置在传输带1的一侧，在电感传感器18、电容传感器9和颜色传感器10的一侧均设有一个与传输带1垂直的所述输送气缸11，在电感传感器18、电容传感器9和颜色传感器10对应的位置上均设有一个放料槽3，在每一个传输气缸的输出端均设有一个当对应的料块被其所感应到的传感器检测到时，相应的电磁阀7动作，将料块推入到对应下料槽2的电磁阀7，所述远程控制单元5包括：触摸屏13、基于MCGS的智能远程控制单元14和可编程控制器PLC15，所述基于MCGS的智能远程控制单元14通过RS－485通信电缆与可编程控制器PLC15进行数据通信，可编程控制器PLC15的输出端与机床设备4连接；所述触摸屏13与基于MCGS的智能远程控制单元14连接是人机交互的主要设备，用于完成所有的远程设置操作以及监控显示；所述可编程控制器PLC15是系统的控制中心，用于对从基于MCGS的智能远程控制单元14接收到的各种信号进行运算、处理，并根据运算和处理的结果向机床设备4发送控制命令，以实现对机床设备4的远程控制及监控。
通过采用上述技术方案，能够实现对材料进行自动分拣材料作用、能够对设备进行远程监控，一旦设备出现故障及时提醒及时发现，最终实现自动化操作。
进一步，在可编程控制器PLC15上设有当料斗中没有料块时，能够进行画面显示报警的显示装置16。
通过采用上述技术方案，对料斗中没有料块时进行自动显示提醒，方便用户增加料块。
进一步，所述电容传感器9是作为铝质料块的检测传感器，其具体位置的设置方法是：在电容传感器9下方的传输带1上放置铝质料块，调整传感器上的两螺母，使传感器上下移动后使传感器上端指示灯发光时，此时电容传感器9的高度就是对铝质材料的检出点的最佳位置；
所述颜色传感器10是作为颜色料块的检测传感器，其具体位置的设置方法是：在颜色传感器10下方的传输带1上放置带有某一颜色料块，调节传感器上的电位器，观察对应窗口中红、黄或绿指示灯，当两灯同时发光时，此时颜色传感器10的高度就是灵敏点，就是料块颜色检出点的最佳位置；
所述电感传感器18是作为铁质料块的检测传感器，其具体位置的设置方法是：在电容传感器9下方的传输带1上放置铁质料块，调整传感器上的两螺母，调整传感器上的两螺母，使传感器上下移动后使传感器上端指示灯发光时，电感传感器18的高度就是对铁质材料的检出点的最佳位置。
通过采用上述技术方案，提高检测精度及分拣效率。
进一步，在可编程控制器PLC15上还设有分别当料块从放料槽3的输出料斗中打出以及被分拣到对应下料槽2中进行计数的计数器17。
通过采用上述技术方案，能够对料块进行实时数据跟踪计数，最终能够明确各个槽内的料块数量，最终提高工作效率。
进一步，所述基于MCGS的智能远程控制单元14与可编程控制器PLC15之间采用无线设备实时传输数据。
通过采用上述技术方案，提高数据传输效率。
本实施例还公开了一种材料分拣及远程控制系统的控制方法，其具体包括以下步骤：
步骤一：将混合的料块放入最右端的放料槽3内，然后当可编程控制器PLC15内的编程软件启动，带动整个设备工作；
步骤二：料块从放料槽3调到输出料斗上，此时输出料斗上的光电传感器12检测到有料块输出；
步骤三：此时可编程控制器PLC15控制输出料斗附近的输送气缸11以及对应的电磁阀7工作，由电磁阀7推送到传输带1上；并在直流电机6的作用下将料块送到传输带1左侧的检测传感器对应的位置；
步骤四：此时当料块被其所感应到的传感器检测到时，相应的电磁阀7动作，推动料块到对应的下料槽2中；
步骤五：利用触摸屏13完成所有的远程设置操作以及监控显示；触摸屏13发送操作指令后通过基于MCGS的智能远程控制单元14远程发送给可编程控制器PLC15，然后可编程控制器PLC15进行运算、处理，并根据运算和处理的结果向机床设备4发送控制命令，同时基于MCGS的智能远程控制单元14实时获取可编程控制器PLC15对应的各个设备信息，一旦出现故障问题时，及时发送给基于MCGS的智能远程控制单元14，然后由基于MCGS的智能远程控制单元14发送给触摸屏13进行故障提示，最终实现对机床设备4的远程控制及监控。
进一步，在步骤二中还包括以下环节：当输出料斗中没有料块时，触摸屏13将显示报警信息。所述放料槽3是竖井式料槽结构。
本实施例中还设有预留传感器以及预留下料槽2和输送气缸11，后期可更具分拣功能进行增加。其中分拣功能可以如下：[1]分拣出金属与非金属；[2]分拣某一颜色块；[3]分拣出金属中某一颜色块；[4]分拣非金属中某一颜色块；[5]拣出金属中某一颜色块和非金属中某一颜色块；[6]建议分拣颜色为：红、绿、蓝；[7]建议分拣材料为：铁、铝、塑料等。
工作原理：将混合的料块放入最右端的放料槽3内，然后当可编程控制器PLC15内的编程软件启动，带动整个设备工作；料块从放料槽3调到输出料斗上，此时输出料斗上的光电传感器12检测到有料块输出；此时可编程控制器PLC15控制输出料斗附近的输送气缸11以及对应的电磁阀7工作，由电磁阀7推送到传输带1上；并在直流电机6的作用下将料块送到传输带1左侧的检测传感器对应的位置；此时当料块被其所感应到的传感器检测到时，相应的电磁阀7动作，推动料块到对应的下料槽2中，实现材料分拣工作，并利用触摸屏13完成所有的远程设置操作以及监控显示；触摸屏13发送操作指令后通过基于MCGS的智能远程控制单元14远程发送给可编程控制器PLC15，然后可编程控制器PLC15进行运算、处理，并根据运算和处理的结果向机床设备4发送控制命令，同时基于MCGS的智能远程控制单元14实时获取可编程控制器PLC15对应的各个设备信息，一旦出现故障问题时，及时发送给基于MCGS的智能远程控制单元14，然后由基于MCGS的智能远程控制单元14发送给触摸屏13进行故障提示，最终实现对机床设备4的远程控制及监控。
实施例2：
本实施例提供的一种材料分拣及远程控制系统与实施例1相同，不同的是：为了提高数据传输效率所述基于MCGS的智能远程控制单元14与可编程控制器PLC15之间通过电话线进行拨号传送数据。
实施例3：
本实施例提供的一种材料分拣及远程控制系统的控制方法的大致结构与实施例1相同，不同的是：所述基于MCGS的智能远程控制单元14与可编程控制器PLC15之间的通讯方法是通过一个在服务器端安装3条以上的电话线，然后在服务器端上安装3台以上的MODEM，然后利用这几条电话线同时对各个下位设备进行拨号，分别采集数据。
通过采用上述技术方案，综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、能够实现对材料进行自动分拣材料作用、能够对设备进行远程监控，一旦设备出现故障及时提醒及时发现，最终实现自动化操作，
2、提高产品加工时的产品质量、水平，降低成本，缩短生产周期，并提高劳动效率。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种材料分拣及远程控制系统，包括传输带(1)、下料槽(2)、放料槽(3)、机床设备(4)和远程控制单元(5)，其特征在于：所述机床设备(4)包括：直流电机(6)、一个以上的电磁阀(7)、旋转编码器(8)、电感传感器(18)、电容传感器(9)、颜色传感器(10)和一个以上的输送气缸(11)，所述直流电机(6)通过旋转编码器(8)连接传输带(1)，所述放料槽(3)的输出料斗上设有用于检测是否有料块输出的光电传感器(12)，在放料槽(3)的输出设有一个将检测料块送入传输带(1)一侧的一个所述的输送气缸(11)，所述电感传感器(18)、电容传感器(9)、颜色传感器(10)间隔设置在传输带(1)的一侧，在电感传感器(18)、电容传感器(9)和颜色传感器(10)的一侧均设有一个与传输带(1)垂直的所述输送气缸(11)，在电感传感器(18)、电容传感器(9)和颜色传感器(10)对应的位置上均设有一个放料槽(3)，在每一个所述传输气缸(11)的输出端均设有一个当对应的料块被其所感应到的传感器检测到时，相应的电磁阀(7)动作，将料块推入到对应下料槽(2)的所述电磁阀(7)，所述远程控制单元(5)包括：触摸屏(13)、基于MCGS的智能远程控制单元(14)和可编程控制器PLC(15)，所述基于MCGS的智能远程控制单元(14)通过RS－485通信电缆与可编程控制器PLC(15)进行数据通信，可编程控制器PLC(15)的输出端与机床设备(4)连接；所述触摸屏(13)与基于MCGS的智能远程控制单元(14)连接是人机交互的主要设备，用于完成所有的远程设置操作以及监控显示；所述可编程控制器PLC(15)是系统的控制中心，用于对从基于MCGS的智能远程控制单元(14)接收到的各种信号进行运算、处理，并根据运算和处理的结果向机床设备(4)发送控制命令，以实现对机床设备(4)的远程控制及监控。
2.根据权利要求1所述的一种材料分拣及远程控制系统，其特征在于：在可编程控制器PLC(15)上设有当料斗中没有料块时，能够进行画面显示报警的显示装置(16)。
3.根据权利要求2所述的一种材料分拣及远程控制系统，其特征在于：所述电容传感器(9)是作为铝质料块的检测传感器，其具体位置的设置方法是：在电容传感器(9)下方的传输带(1)上放置铝质料块，调整传感器上的两螺母，使传感器上下移动后使传感器上端指示灯发光时，此时电容传感器(9)的高度就是对铝质材料的检出点的最佳位置；
所述颜色传感器(10)是作为颜色料块的检测传感器，其具体位置的设置方法是：在颜色传感器(10)下方的传输带(1)上放置带有某一颜色料块，调节传感器上的电位器，观察对应窗口中红、黄或绿指示灯，当两灯同时发光时，此时颜色传感器(10)的高度就是灵敏点，就是料块颜色检出点的最佳位置；
所述电感传感器(18)是作为铁质料块的检测传感器，其具体位置的设置方法是：在电容传感器(9)下方的传输带(1)上放置铁质料块，调整传感器上的两螺母，调整传感器上的两螺母，使传感器上下移动后使传感器上端指示灯发光时，电感传感器(18)的高度就是对铁质材料的检出点的最佳位置。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种材料分拣及远程控制系统，其特征在于：在可编程控制器PLC(15)上还设有分别当料块从放料槽(3)的输出料斗中打出以及被分拣到对应下料槽(2)中进行计数的计数器(17)。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种材料分拣及远程控制系统，其特征在于：所述基于MCGS的智能远程控制单元(14)与可编程控制器PLC(15)之间采用无线设备实时传输数据。
6.根据权利要求4所述的一种材料分拣及远程控制系统，其特征在于：所述基于MCGS的智能远程控制单元(14)与可编程控制器PLC(15)之间采用无线设备实时传输数据。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种材料分拣及远程控制系统，其特征在于：所述基于MCGS的智能远程控制单元(14)与可编程控制器PLC(15)之间通过电话线进行拨号传送数据。
8.一种材料分拣及远程控制系统的控制方法，其特征是，具体包括以下步骤：
步骤一：将混合的料块放入最右端的放料槽(3)内，然后当可编程控制器PLC(15)内的编程软件启动，带动整个设备工作；
步骤二：料块从放料槽(3)调到输出料斗上，此时输出料斗上的光电传感器(12)检测到有料块输出；
步骤三：此时可编程控制器PLC(15)控制输出料斗附近的输送气缸(11)以及对应的电磁阀(7)工作，由电磁阀(7)推送到传输带(1)上；并在直流电机(6)的作用下将料块送到传输带(1)左侧的检测传感器对应的位置；
步骤四：此时当料块被其所感应到的传感器检测到时，相应的电磁阀(7)动作，推动料块到对应的下料槽(2)中；
步骤五：利用触摸屏(13)完成所有的远程设置操作以及监控显示；触摸屏(13)发送操作指令后通过基于MCGS的智能远程控制单元(14)远程发送给可编程控制器PLC(15)，然后可编程控制器PLC(15)进行运算、处理，并根据运算和处理的结果向机床设备(4)发送控制命令，同时基于MCGS的智能远程控制单元(14)实时获取可编程控制器PLC(15)对应的各个设备信息，一旦出现故障问题时，及时发送给基于MCGS的智能远程控制单元(14)，然后由基于MCGS的智能远程控制单元(14)发送给触摸屏(13)进行故障提示，最终实现对机床设备(4)的远程控制及监控。
9.根据权利要求8所述的一种材料分拣及远程控制系统的控制方法，其特征在于：在步骤二中还包括以下环节：当输出料斗中没有料块时，触摸屏(13)将显示报警信息。
10.根据权利要求8所述的一种材料分拣及远程控制系统的控制方法，其特征在于：所述基于MCGS的智能远程控制单元(14)与可编程控制器PLC(15)之间的通讯方法是通过一个在服务器端安装3条以上的电话线，然后在服务器端上安装3台以上的MODEM，然后利用这几条电话线同时对各个下位设备进行拨号，分别采集数据。
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