1. 研究目的与意义
由于我国的工业起步较晚，在生产线的自动化操作和使用方面仍然具有很大的改善与提高的空间，以前的工厂与车间特别是需要大量量产中小企业，自动化分拣的意识和能力有有所不足，往往都是人工检测货物来手动分拣运送，这样不仅劳动成本高，而且费时费力。随着现代生产制造企业规模的不断扩大，我国正在由制造大国向制造强国过渡，为了提高生产效率，对生产设备自动化水平正在不断攀升，自动化分拣技术也因此应运而生。自动分拣系统（automated sorting system）是二战后率先在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动化作业系统，从20世纪60年代开始，国外就开始于着手研究检测、分拣系统的模型，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。国外建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用，减轻工员的劳动强度，提高人员的使用效率，因此自动分拣系统能最大限度地减少人员的使用，基本做到无人化。分拣作业本身并不需要使用人员，人员的使用仅局限于以下工作：送货车辆抵达自动分拣线的进货端时，由人工接货；由人工控制分拣系统的运行；分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车；自动分拣系统的经营、管理与维护。
自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等的限制，可以连续运行，同时由于自动分拣系统单位时间分拣件数多，因此自动分拣系统的分拣能力是人工分拣系统无法比拟的。目前企业广泛使用的分拣系统绝大部分是采用传统的控制方法，使用传感器从现场采集数据，再通过继电控制器将信号传至控制器，控制系统接线繁多复杂，系统体积巨大且生产效率低下，同时故障频发，性能极不稳定。此外，还有部分工厂采用的以单片机为核心的分拣系统，其不仅编程复杂、硬件设计相对复杂，而且抗干扰性严重不足，在工厂现场复杂而恶劣的环境中，很难保证单片机的稳定运行，一旦出错，调试维修又是需要大量时间的，而生产流水线最注重的就是时间利用效率。
随着现代工业的迅猛发展和生产控制的柔性化需要，传统的继电接触器控制系统己经不能满足生产需要同时，计算机技术的迅猛发展也为新的工业控制方法英定了基础。可编程序控制器plc将计算机的功能完善、通用性、灵活性好的优点与继电接触器控制系统的结构简单、价格便宜、便于掌握等特点有机结合，在现代工业控制中得到广泛应用，可编程逻辑控制器也是现代工业控制的重要组成部分，是电气工程及其自动化专业重要的学习内容，采用可编程控制器plc 进行控制，应用plc技术结合气动、传感器和位置控制等技术，能连续、大批量地分拣货物，分拣误差率低且劳动强度大大降低，可显著提高劳动生产率。与继电器系统和单片机系统相比，plc大大简化了硬件连接，输入输出靠内部存储器内容控制，不仅编程简单，系统的设计、安装、调试工作量少，而且由于其自检特性，维修量小，抗干扰性要远强于单片机，可靠性强。
2. 研究内容和预期目标
本课题旨在针对各类糖果生产线，设计自动检测与分拣系统，系统具有良好的人机交互界面和远程监控能力。
（1）设计一个plc控制的糖果生产线自动检测与分拣系统；
（2）完成功能：智能化显示、控制、报警等功；
3. 研究的方法与步骤
本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统。主要分为以下几个部分：硬件设计，程序编写。然后完成原理图的绘制和硬件电路图的设计，最后完成PLC软件的编程及其硬件功能的调试。
其设计的主要步骤：
(1) 先查阅文献了解如今已建成的糖果生产线自动检测与分拣系统的模型，PLC的相关的一些书籍和材料， 整理出自己论文所需要的一些重要的文献资料，分析糖果生产线自动检测与分拣系统的工作特点及要求。
(2) 提出设计整体思路，根据工作原理设计出硬件连接图、程序控制流程图。
(3) 使硬件连接图具体化，提出具体的控制方案建立相应的数学模型，编制出相应的PLC程序。
(4) 最后进行软硬件的调试和仿真。
糖果生产线自动检测与分拣系统框图
颜色信号检测模块的作用是利用颜色传感器等装置检测出生产线上传输而来的糖果颜色，把颜色信号传输转换为电信号传送给PLC。
PLC处理颜色信息，按照不同的信号分别对气阀推动系统送入不同的指令，使气阀能够分类不同颜色的糖果。
位置信号检测模块工作于装料槽，当糖果将要溢出装料槽或者已经堆积至一定高度，位置传感器能够检测到相应糖果高度位置信号，把位置信号传输转换为电信号传送给PLC。
PLC处理位置信息，对气其他控制模块中的例如报警灯送入相应操作指令，使糖果将要溢出时做出相应报警。
停止分拣按钮的作用在于，当不需要根据颜色进行分拣时，按下停止分拣按钮后，颜色检测模块停止工作，气阀推动系统将不会按照颜色分类推送不同颜色的糖果进入不同的装料槽，而是直接送入同一个装料槽。
人机交互模块用于接收颜色信息、位置信息和停止分拣按钮按下与否等情况，并提供启动、停机、停止分拣等操作命令，它提供了一个极为人性化的人机交互功能，可以无线操控，非常便于操控人员远程监控和控制糖果分拣过程。
4. 参考文献
[1]张运刚.plc系统编程调试入门:s7-200问与答[m].北京:机械工业出版社,2014
[2]马林联.plc技术及应用教程[m].北京:中国电力出版社,2014
[3]庞科旺,袁文华.plc电气控制系统设计及应用[m].北京:中国电力出版社,2014
5. 计划与进度安排
（1）2022-2-20～2022-3-17（4周） 查阅相关背景及技术资料，制订具体计划，撰写开题报告。
（2）2022-3-20～2022-3-31（2周） 提出实现方案，熟悉plc硬件资源及编程技巧，熟悉触摸屏使用方法。
（3）2022-4-03～2022-4-21（3周） 设计电路原理图，提出程序框图，编制控制程序。
