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上海育仰科教設(shè)備有限公司

PLC在機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)中的應(yīng)用

時(shí)間:2017-9-18 閱讀:1690
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一,、引言
光機(jī)電氣一體化控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),,系統(tǒng)由型材導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái),;PLC模塊(FX2N-48MT晶體管輸出),;變頻器(FR-E740三相輸入功率0.75kW)模塊,;電源模塊1個(gè)(三相電源總開(kāi)關(guān)帶漏電和短路保護(hù)),;按鈕模塊(開(kāi)關(guān)電源24V/6A 1只,急停按鈕1只),;觸摸屏,;模擬生產(chǎn)設(shè)備實(shí)訓(xùn)模塊(包含上料機(jī)構(gòu)井式工件庫(kù)1件,物料推出機(jī)構(gòu)1件,,光電傳感器2只,,磁性開(kāi)關(guān)2只,,單桿氣缸1只,單控電磁閥1只,,警示燈1只,;皮帶輸送線(xiàn)(三相交流減速電機(jī)AC 380V,輸出轉(zhuǎn)速130r/min),;搬運(yùn)機(jī)械手(單桿氣缸1只,、雙桿氣缸1只、氣動(dòng)手爪1只,、電感傳感器1只,、磁性開(kāi)關(guān)5只、行程開(kāi)關(guān)2只,、步進(jìn)電機(jī)1只,、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器1只、單控電磁閥2只,、雙控電磁閥1只),;分類(lèi)倉(cāng)儲(chǔ)物料有金屬(鋁)4個(gè),尼龍黑,、白色各4個(gè)),;接線(xiàn)端子排、各種傳感器,、警示燈和氣動(dòng)電磁閥等組成,;可根據(jù)任務(wù)書(shū)中要求完成程序設(shè)計(jì)調(diào)試及相應(yīng)的動(dòng)作要求。
二,、摘錄任務(wù)書(shū)中難點(diǎn)部分要求
設(shè)備部件名稱(chēng)和位置如圖1所示,。

圖1 設(shè)備部件名稱(chēng)和位置
1.動(dòng)作流程
上料機(jī)構(gòu)推料氣缸將零件(金屬零件、黑色尼龍零件和白色尼龍零件隨機(jī)提供)推到存放料臺(tái),;機(jī)械手將零件從存放料臺(tái)搬運(yùn)至物料傳送機(jī)構(gòu)并經(jīng)傳送帶入料口到輸送線(xiàn)上,,只有當(dāng)傳送帶上的零件被送入料槽后,機(jī)械手才可以從入料口放入下一個(gè)零件,。上料機(jī)構(gòu)料筒內(nèi)沒(méi)有零件時(shí),,黃色信號(hào)燈長(zhǎng)亮,設(shè)備暫停,,放入零件后自動(dòng)啟動(dòng),。
在輸送線(xiàn)上的零件由相應(yīng)位置的推料或?qū)Я涎b置,經(jīng)出料槽分送到零件組裝機(jī)構(gòu)進(jìn)行組裝,,相應(yīng)位置的推料或?qū)Я涎b置將零件送入料槽后回原位。
2.零件分送要求
在位置A對(duì)應(yīng)的出料槽分送到組裝機(jī)構(gòu)的零件必須滿(mǎn)足是由*個(gè)是金屬零件,,第二個(gè)白色尼龍零件,,第三個(gè)是金屬零件排列成的套件,。在位置B對(duì)應(yīng)的出料槽分送到組裝機(jī)構(gòu)的零件必須滿(mǎn)足是由1個(gè)白色尼龍零件和2個(gè)黑色尼龍零件組合成的套件。同時(shí)滿(mǎn)足位置A對(duì)應(yīng)的出料槽和位置B對(duì)應(yīng)的出料槽要求的零件,,應(yīng)優(yōu)先經(jīng)位置A對(duì)應(yīng)的出料槽分送到組裝機(jī)構(gòu),。
不滿(mǎn)足組合和排列關(guān)系的零件應(yīng)導(dǎo)入位置C對(duì)應(yīng)的出料槽。皮帶輸送線(xiàn)由位置A向位置C方向送零件時(shí),,三相交流異步電動(dòng)機(jī)以35Hz的頻率帶動(dòng)皮帶輸送機(jī)運(yùn)行,;皮帶輸送機(jī)由位置C向位置A方向送零件時(shí),三相交流異步電動(dòng)機(jī)以25Hz的頻率帶動(dòng)皮帶輸送機(jī)運(yùn)行,。零件到達(dá)推出位置或被導(dǎo)入相應(yīng)的料槽后,,皮帶輸送機(jī)停止運(yùn)行。依據(jù)動(dòng)作流程分配的PLC對(duì)應(yīng)I/O口見(jiàn)表1,。


序號(hào)內(nèi)容輸入內(nèi)容輸出
1急停開(kāi)關(guān)X000機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)(PUL)Y000
2運(yùn)行測(cè)試按鈕SB4X001機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)方向(DIR)Y001
3送料氣缸推出到位X002機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)使能(ENA)Y002
4送料氣缸縮回到位X003 Y003
5機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)原點(diǎn)X004綠色信號(hào)燈1HzY004
6機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)位置檢測(cè)X005綠色信號(hào)燈2HzY005
7臂伸縮氣缸伸出到位X006黃色信號(hào)燈常亮Y006
8臂伸縮氣缸縮回到位X007送料氣缸推出Y007
9前臂升降氣缸下降到位X010臂伸縮氣缸伸出Y010
10前臂升降氣缸縮回到位X011前臂升降氣缸下降Y011
11氣動(dòng)機(jī)械手爪夾緊到位X012氣動(dòng)手爪夾緊Y012
12推料氣缸推出到位X013氣動(dòng)手爪放松Y013
13推料氣缸縮回到位X014電機(jī)正傳(A料槽向C料槽)Y014
14旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)到位X015電機(jī)反傳(C料槽向A料槽)Y015
15旋轉(zhuǎn)氣缸返回到位X016異步電機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率35HzY016
16料筒有料檢測(cè)X017異步電機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率35HzY017
17存放臺(tái)有料X020推料氣缸推出Y020
18輸送皮帶入料口有料X021旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)Y021
19金屬檢測(cè)傳感器X022  
20白色尼龍檢測(cè)傳感器X023  
21分料槽進(jìn)料檢測(cè)傳感器X024  
22零件組裝工序啟動(dòng)按鈕SB1X025  
23啟動(dòng)組裝工序按鈕SB5X026  
24停止按鈕SB6X027  
表1 控制電路I/O分配表
3.程序設(shè)計(jì)思路
根據(jù)PLC編程規(guī)則對(duì)本動(dòng)作流程采取簡(jiǎn)單的順序設(shè)計(jì),,分析動(dòng)作要求轉(zhuǎn)化內(nèi)容為:上料機(jī)構(gòu)井式存料臺(tái)內(nèi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)有料,且存放臺(tái)無(wú)料的情況下,,送料氣缸推出,;送料氣缸推出到
位檢測(cè)開(kāi)關(guān)有信號(hào)停頓1s,送料氣缸縮回,。存放臺(tái)物料到位后,,機(jī)械手在原點(diǎn)信號(hào)到位,前臂升降氣缸縮回信號(hào)到位,,臂伸縮氣缸縮回到位信號(hào)到位,,機(jī)械手爪松開(kāi)到位信號(hào)到位,臂伸縮氣缸伸出,,前臂升降氣缸下降,,待到位信號(hào)顯示正常,機(jī)械手進(jìn)行抓取,,抓取到位信號(hào)到位,。前臂升降氣缸縮回,臂伸縮氣缸縮回,;前臂,、伸縮氣缸縮回到位信號(hào)到位。步進(jìn)電機(jī)向右旋轉(zhuǎn)(步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度依靠步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的脈沖數(shù)進(jìn)行控制),,步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)到位信號(hào)到位,,前臂、伸縮氣缸伸出,、下降,;檢測(cè)輸送皮帶入料口無(wú)料,機(jī)械手爪松開(kāi),,前臂,、伸縮氣缸縮回到位后,,步進(jìn)電機(jī)回歸原點(diǎn),等待下次循環(huán),。
出料槽完成分選,,首先要自動(dòng)識(shí)別黑色尼龍、白色尼龍,、金屬鋁塊3種物料,,金屬鋁塊可用提供的金屬傳感器進(jìn)行檢測(cè),白色尼龍依靠光纖傳感器進(jìn)行檢測(cè),,黑色尼龍只有靠排除法進(jìn)行確認(rèn),,即從皮帶入料槽檢測(cè)有料輸送帶開(kāi)始運(yùn)行到出料槽B的時(shí)間內(nèi),檢測(cè)不是金屬物料又不是白色物料即為黑色尼龍,。這樣就可以依據(jù)內(nèi)部繼電器,、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器,、通過(guò)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)進(jìn)行控制,,具體思路同上,考慮防止撞機(jī)等安全因素,,完成上述要求的程序設(shè)計(jì),,從整體程序內(nèi)摘錄部分程序(圖2)。

圖2 部分程序
三,、結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)實(shí)際動(dòng)作要求,,起初編寫(xiě)的程序存在較多漏洞,經(jīng)過(guò)多次在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試,,所設(shè)計(jì)程序*可實(shí)現(xiàn)任務(wù)書(shū)的要求并達(dá)到zui終實(shí)驗(yàn)要求,。在編程調(diào)試程序時(shí),實(shí)驗(yàn)臺(tái)中涉及到氣缸控制,,在線(xiàn)調(diào)試方法的靈活運(yùn)用,,步進(jìn)電機(jī)、光電傳感器,、光纖傳感器,、光纖放大器、三相異步電機(jī),、三菱變頻調(diào)速器,、三菱PLC主機(jī)的應(yīng)用,代表了自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)模式,,可推廣至各個(gè)領(lǐng)域,,特別是自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),在量產(chǎn)的今天不但可節(jié)省用工成本,,而且可提高設(shè)備利用率,,創(chuàng)造更*,。
 

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