垃圾推入相应回收箱内；如果不是，则继续前行直到到达相应的传感器，并被推入回收箱为止，则为完成。当系统设定为分拣某种材料的物料时，由程序记忆各传感器的状态，完成分拣任务。

4.3系统的设计要求

系统的设计要求主要包括功能要求和控制要求，进行设计之前，首先应分析控制对象的要求。

4.3.1功能要求

垃圾分拣装置应实现基本功能如下： （1）分拣出金属材料的垃圾 （2）分拣出塑料材料的垃圾 （3）分拣出玻璃材料的垃圾 （4）分拣出纸质材料的垃圾

4.3.2控制要求

系统利用各种传感器对待测垃圾进行检测并分类。当待测物体经下料装置送入传送带后，依次接受各种传感器检测。如果被某种传感器测中，通过相应的电动机将其推入相应的垃圾回收箱内；否则，继续前行。

其制要求有如下几个方面：

（1）系统送电后，光电编码器便可发生所需的脉冲 （2）电机运行，带动传输带传送垃圾运行 （3）有物料时，下料电机动作，将垃圾送出

（4）当电涡流传感器检测到金属时，电动机1动作，推入金属回收箱 （5）当电容传感器检测到塑料时，电动机2动作，推入塑料回收箱 （6）当光敏传感器检测到玻璃时，电动机3动作，推入玻璃回收箱 （7）当电容传感器检测到废纸时，电动机4动作，推入废纸回收箱 （8）电动机运行应有动作限位保护 （9）下料槽内无下料时，延时后自动停机

第5章 控制系统的硬件设计

PLC控制系统的硬件设计，主要是根据被控制对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备，选择合适的PLC类型，并分配IO点。

5.1系统的硬件结构

5.1.1 分拣机的动作过程

按下启动按钮后，电动机M5运行，绿灯L2亮，传送带运转，表示可以进垃圾。S1～S6为检测垃圾的接近开关，当接近开关S1为ON时表示垃圾分拣机检测到有垃圾到来。从编码器输入物料的材料编码，分别以1、2，3、4、5代表金属、塑料、玻璃、纸质、其它5种材料的材料编码，即正常的编码值为1、2、3、4、5。若非此5个数，则红L1闪烁表示出错，电动机M5停止，需按下启动按钮后才能重新运行。若是此5个数中的任意一个，则红灯L1亮，绿灯L2灭，电动机M5持续运行。当接近开关S2为ON时，表明垃圾到达第一个回收处，如果垃圾材料编码与此处编码相同，则电动机M5停止，电动机M1启动并推动推杆，将此垃圾分拣到该回收箱内，

接近开关S2变为OFF，M1的推杆自动收回，分拣完毕后红灯L1熄灭，绿灯L2亮表示可以继续进垃圾；如果材料编码与此处编码不同，则电动机M5继续保持运行，当接近开关S3为ON时表明垃圾到达第二个邮箱处再进行比较判断，依次类推，当接近开关S4和接近开关S5为ON时表明垃圾到达第三个和第四个回收箱处；如果材料编码与前四处编码均不同，则表明编码为5，垃圾将经过接近开关S6处自动进入第5个回收箱，然后红灯L1熄灭，绿灯L2亮可以继续进垃圾。

5.2机型的选择及输入输出的确定

5.2.1 机型的选择

垃圾分拣是一个比较固定的过程，要实现的功能也相对简单，无需AD和DA转换、加减运算。另外，控制程序也比较固定，不需要在线编程，选用整体式PLC就可以满足工艺的要求了。综合前面的工艺要求与IO点数可知，在机型上可选用西门子公司生产的CPU型号为226型的微型可编程控制器。

5.2.2 IO分配

在设计过程中选用西门子S7-200系列PLC，基本单元选用CPU226模块DC24输入继电器10输出，扩展单元选用EM223DC8输入继电器8输出能满足控制要求。

在确定了控制对象的控制要求和选择好PLC的机型后，即可以进行安全监控系统的流程设计，考虑到编程简单、检查方便和接线容易等因素，根据实际过程，编制了输入、输出点的地址编号。

编程控制器系统IO点数估算。系统IO分配见下表

表1 输入、输出点分配

输入量 启动按钮 复位按钮 停止 接近开关1（S1） 接近开关2（S2） 接近开关3（S3） 接近开关4（S4） 接近开关5（S5） 接近开关6（S6） 编码器

由表可知共需IO点数为13个输入，7个输出

输出量 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 红灯（L1） 绿灯（L2） 传送带M5 电动机1（M1） 电动机2（M2） 电动机3（M3） 电动机4（M4） Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 I2.0～I2.3