工作原理：在颜色传感器检测出待检物块的颜色与所设置的颜色相同后，传感器发出信号传送给PLC，接着可编程控制器输出信号控制气动阀3动作，打开对应开关分拣出该物料。备用传感器SD的作用是：当要求分拣出属于某一颜色的金属材料或者是某一颜色的非金属材料时，利用程序参考之前每个传感器的作用，配合着把分拣工作实现。

如图2-1所示为本次物料分拣装置的结构示意图。

图2-1 物料分拣装置的结构示意图

2.2 系统的技术指标

输入电压：AC200～240V 消耗功率：250W 环境温度范围：-5～40℃

气源：大于0.2MPa切小于0.85Mpa

2.3 系统的设计要求

功能、控制要求构成了系统的设计要求，在准备设计系统前，我们需要了解这两个要求。

2.3.1 功能要求

物料分拣装置的基本功能有： （1）分拣出金属和非金属。 （2）分拣某一颜色物料。

（3）分拣金属物料中的一种颜色物料。 （4）分拣非金属物料中一种颜色物料。

（5）分拣出金属当中一种颜色物料和分拣出非金属中一种颜色物料。

2.3.2 系统的控制要求

通过所选的传感器，系统检测出物料，并且按照要求进行分类。在把物料经过下料装置送到传送带上后，几种传感器按照顺序依次进行检测物料。在物料被其中一种传感器检测出后，PLC控制气动装置，把物料推入卸料槽；否则，继续前行。其控制要求有9方面：

（1）在系统得到电源之后，光电编码器就会产生系统需要的脉冲 。 （2）电机运转拉动传送带，将物料往前传递。

（3）当检测出有料，下料汽缸开始动作，把物料从料槽中推出。 （4）在电感传感器检出到物料属于铁材料后，汽缸1开始动作，卸料。 （5）在电容传感器检出到物料属于铝材料后，汽缸2开始动作，卸料。 （6）在颜色传感器检出到物料属于所设置的颜色后，汽缸3开始动作，卸料。

（7）在剩余的物料输送至SD位置后，汽缸4开始动作，卸料。 （8）汽缸的动作应当设有动作限位防护功能。

（9）当下料槽内无法下料时，系统会延时一段时间后自动停止运转，以节约资源。

第3章 控制系统中的硬件设计

在设计控制系统硬件时，根据系统功能要求以及被控对象和可编程控制器之间的关系，确定系统需要的输入设备和输出设备有哪些，然后挑选出适合系统要求的PLC类型，最后分配好I/O点。

3.1 系统的硬件结构

系统通过PLC连接各电气元件，改变它们的动作与否来完成设计要求。如图2-1是本次设计出来的结构大概框图。

图3-1 系统的硬件结构框图

3.2 系统关键技术

分析出控制设计的要求，明确I/O点数，挑选出PLC合适型号，最后分配好I/O点数，这些就是系统关键技术。