没有PLC功能强大。下面是关于它们的比较：

（1） 工作方式：通用计算机采用中断方式，PLC采取扫描方式。 （2） 通用计算机使用汇编语言、高级语言，PLC采用助记符语句表、

梯形图等。

（3） 工作环境：通用计算机要求较高，PLC可在较差的环境工作。 （4） 对使用者的要求：通用计算机需要专门的学习培训才行，PLC语

言易学，稍加培训即可使用。

（5） 可靠性：通用计算机商业级要求，PLC工业级，且有多种特殊设

计，包括监视记时器功能。

（6） 系统软件：通用计算机系统软件功能强大，但占用存储空间过大，

PLC系统软件功能专用，占用存储空间小。 （7） 价格：通用计算机价格高，PLC价格较低。

以上各种情况综合分析，决定采用PLC控制系统来控制材料分拣系统装置。和其它两种控制系统相比PLC控制系统主要优点是可靠性、易操作性（操作方便、编程方便、维修方便）、灵活性（编程的灵活性、扩展的灵活性、操作的灵活性）、机电一体化等 。另外PLC的功能有：

（1）关于逻辑和顺序控制：主要完成开关逻辑运算和进行逻辑控制，从

而可以实现各种简单或复杂的控制要求。

（2）定时控制：PLC具有很强的定时、记数功能，而且是间隔可以由用户自己设定。（3）数据处理：新型PLC都具有数据处理能力，它能进行算术运算，数据传送。

（4）通信：PLC作为下位机，与上位机或同级的可编程序控制器进行

通信，完成数据的处理和信息的交换。

第3章 基于PLC的材料分拣系统的硬件设计部分

3.1 材料分拣系统流程图及PLC选型

一、材料分拣系统流程图

材料分拣系统流程图如下图所示，它是利用各种传感器对待测物料进行检测并分类。根据选用的传感器类型不同，可分辨出铁、铝及非金属，并能分辨出某种颜色。当待测物体经下料装置传入传送带后，依次接受各种传感器的检测。如果被某种传感器测中，通过相应的气动装置将其推入料箱，否则继续前行。

图3-1 系统结构图

从上图可以看出本系统由传感器、电动机、空气压缩机等组成。其中传送带是由电动机带动。系统上电后，可编程序控制器(PLC)首先启动输送带，上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上料。当料槽有料时，上料传感器输出信号给PLC，PLC控制输送带继续运转，同时控制上料气动阀进行上料，每次上料时间间隔可以进行调整。物料传感器1为电感传感器，当检测出物料为铁质物料时，反馈信号送PLC，由PLC控制气动阀1动作选出该物料。物料传感器2为电容传感器，当检测出物料为铝质物料时，反馈信号送PLC，PLC控制气动阀2动作选出该物料；物料传感器3为颜色传感器，当检测出物料的颜色为待检测颜色时，PLC控制气动阀3动作选出该物料。当系统设定为分拣某种颜色的金属或非金属物料时，由程序记忆各传感器的状态，完成分拣任务。

二、PLC的选型 1、控制要求及IO接口

本设计要求实现三种物料的分拣，分别是铁质、铝质和带颜色的物料。

根据要求选用了四个种类的五个传感器来检测物料。它们分别是电感传感器、电容传感器、颜色传感器以及光电传感器。电感传感器专门检测铁质物料，电容传感器检测铝质物料，颜色传感器检测颜色物料。光电传感器一共有两个，一个用于进料槽检测有无物品，另一个作为备用传感器负责把前面三个传感器漏拣的物料分拣下来。另外还用了异步电动机来带动传送带，它可以满足快速启动及制动的控制要求。空气压缩机通过电磁阀来控制推手把物料分拣下去。如图3-2所示。

图3-2 材料分拣示意图

根据设计要求，输入有5个传感器信号，包括电感传感器、电容传感器、颜色传感器、备用传感器（光电传感器）以及检测下料的传感器，并且有相应的5个气缸运动位置信号，每个气缸有两个动作限位，共计10个信号。输出包括控制电动机运动的接触器，以及5个控制气缸动作的电磁阀。共需要IO接点21个，其中有15个输入点和6 个输出点。如下表所表示。

表3-1 输入信号和输出信号

输入信号： 推气缸1动作限位SFW1 X004

推气缸2动作限位SFW2 X012 推气缸3动作限位SFW3 X020 推气缸4动作限位SFW4 X023 推气缸5动作限位SFW5 X001 电感传感器SA X003 电容传感器SB X011 颜色传感器SC X014 备用传感器SD X022 光电传感器SN X000

推气缸1动作限位SBW1 X010 推气缸2动作限位SBW2 X013 推气缸3动作限位SBW3 X021 推气缸4动作限位SBW4 X024 推气缸5动作限位SBW5 X002

输出信号： 推气缸1电磁阀YV1 Y003 推气缸2电磁阀YV2 Y005 推气缸3电磁阀YV3 Y007 推气缸4电磁阀YV4 Y009

推气缸5电磁阀YV5 Y011 电动机 YV6 Y002

根据要求选用选用三菱FX2N系列PLC。主要是因为FX2N有以下的优点。

FX2N是FX系列中功能最强、速度最快的微型可编程序控制器。FXZN系列PLC是超小型机，IO点数最大可扩展到256点。它有内置8K步的RAM，使用存储卡盒后，最大容量可扩大到16K步。编程指令丰富，有27条基本指令、2条步进指令和128种功能指令。PLC运行时，对一条基本指令的处理时间只要0.08uS。它不仅能完成逻辑控制，顺序控制、模拟量控制、位置控制、高速计数等功能。还能做数据检索、数据排列、三角函数运算、平方根以及浮点数运算、脉冲输出（20kHzDC5V，10kHzDC12~14V）、脉宽调制、PID运算等更为复杂的数据处理。所以FX2N系列PLC具有容量大、运行速度快、指令功能完善等特点。

在FX2N系列PLC基本单元上，可连接扩展单元、扩展模块以及各种功能的特殊单元、特殊模块，还可在基本单元左侧接口上，连接一台功