穿销机械手的PLC控制.pdf

9 2 工业仪表与 自动化装置 2 0 1 3年第 4期 穿销机械 手的 P L C控制 曹海泉， 陈万强 ， 李祥阳 ， 郭文君 西安航空学院 军3 - 装备研究所，西安 7 1 0 0 7 7 摘要 介绍了P L C在柔性制造 系统 穿销机械手的应用， 阐述 了加盖机械手的组成及控制流程。 从 P L C的控制原理角度， 设计 了 I ／ O接 线 图及 穿销机械 手 I ／ 0编号分配表 ， 达到 了预期 的控制 目的 。 关键词 穿销机械手 ； P L C ； 控制 中图分类号 T P 2 7 3 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 0 0 6 8 2 2 0 1 3 0 4 0 0 9 2 0 3 The PLC c o nt r o l o f p i n ma n i p u l a t o r C A O H a i q u a n ， C H E N Wa n q i a n g ， L I X i a n g y a n g ， G U O We n j u n Mi l i t a r yE q u ip m e n t I n s t i t u t e ， X i ’ a nA e r o t e c h n ic a l C o l l e g e ， X i ’ a n 7 1 0 0 7 7， C h i n a Abs t r a c t Th i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e a p p l i c a t i o n o f P LC i n t h e fle x i b l e ma n u f a c t u r i n g s y s t e m o n t h e p i n o f t h e ma n i p u l a t o r ．I t d e s c r i b e s t h e c o mp o s i t i o n a n d c o n t r o l p r o c e s s o f c a p p i n g ma n i p u l a t o r ．F r o m t h e c o n t r o l t h e o r y o f P L C，I ／ O wi r i n g d i a g r a m a n d t h e we a r p i n ma n i p u l a t o r I ／ O n u mb e r a s s i g n me n t t a b l e c a n b e d e s i g n e d t o a c h i e v e t h e d e s i r e d c o n t r o l o b j e c t i v e ． Ke y wo r ds p i n ma n i p u l a t o r ；PL C；c o n t r o l O 引言 目前 ， 柔性制造系统 f l e x i b l e m a n u f a c t u r i n g s y s t e m， 简称 F MS ， 由主控计算机 和相关软件进行控 制和管理 ， 进行工件的加工及搬运 ， 进而实现多品种 变批量和混流方式生产 的自动化制造。工业上的柔 性制造系统的控制功能主要 由工业计算机 一P L C完 成。该文的穿销机械手系 F M S系统的一个单元 ， 主 A 要完成工件的穿销定位功能。 1 穿销单元的结构组成 穿销单元的主要功能是通过旋转推筒推送销钉 的方法 ， 完成工件主体与上盖的实体连接装配 ， 完成 装配后的工件随托盘 向下站传送。其结构组成如图 1 所示 。 s 1 ． 托盘检测 ， s 2 ． 销钉检测 ， s 3 ． 销钉气缸复位 ， s 4 ． 销钉气缸至位 ， s 5 ． 止动气缸至位， s 6 ． 止动气缸复位 ， c 1 ． 止动气缸 ， c 2 ． 销钉气缸 M1 ． 传送电机， Y VI ． 止动气缸 电磁阀 ， Y V 2 ． 销钉气缸电磁 阀， H L 1 ． 红色指示灯 ， HI ．2 ． 绿色指示灯 。 图 1 穿销单元的结构组成 收 稿日 期 2 0 1 3 0 3 一 2 穿销机械 手控制流程 图 作者简介 曹海泉 1 9 5 6 ， 男， 西安航空学院军工装备研究所副 所长， 西安航空学院校办 工厂厂长， 工程机械专 业。 穿销机械手控制流程如图 2所示。 2 0 1 3年第 4期 工业仪表与 自动化装置 9 3 初始状态 直线传动电机运行 Q O ．3 红色指示灯亮 QO 4 钡 Y 绿色指示灯亮 Q O ． 1 I 红色指示灯灭 Q o ．4 1 Y 延 时 3 s T 1 0 2 ， 输出止动气缸 Q0 ．0 并保持 3 s T 1 1 0 延时时间 、、＼N 到了吗 T1 1 0 一QO 2 停止穿销气缸 ． f I 西 亟 匿 Y l 图2 穿销机械手控制流程图 图中 初始状态为直线传送电机处于停止状态； 销钉气缸处于原位 即旋转推筒处于退 回状态 ； 限 位杆竖起禁行， 工作指示灯熄灭。系统启动运行后 本单元红色指示灯发光； 直线电机驱动传送带开始 运转且始终保持运行状态 分单元运行时可选用与 P L C运行／ 停止同状态的特殊继电器保持直线传送 电机的运行状 态 。系统运行期 间 ① 当托盘载工 件到达定位口时， 托盘传感器发出检测信号， 且确认 无销钉信号后 ， 绿色指示灯亮 ， 红色指示灯灭 ， 经 3 s 确认后 ， 销钉气缸推进执行装销钉动作。② 当销钉 气缸发出至位检测信号后结束推进动作， 延时 2 s 后 自动退回。③气缸退 回至复位状态且接收到销钉 检测信号后， 进行 3 s 延时， 止动气缸动作使限位杆 落下将托盘放行。 若销钉安装为空操作， 2 s 后销 钉检测传感器仍无信号， 销钉气缸再次推进执行安 装动作 ， 直到销钉安装到位 。④放行 3 s 后 ， 限位 杆竖起处禁行状态 ， 绿色指示灯灭 ， 红色指示灯亮。 系统回复初始状态。本站销钉连续穿 3次后， 传感 器还未检测到有销钉穿人 ， 报警器报警 ， 此时应在销 钉下料仓内加入销钉。 3 穿销机械手单元 P L C控制接线图 穿销机械手单元 P L C控制接线图如 图3所示。 图 3 穿销机械手单元 P L C控制接线图 迥 ＼ ／ 一 输 9 4 工业仪表与自动化装置 2 0 1 3年第4期 输 入 输 出 发送 地址 接收地址 销钉检测 托盘检测 销钉气缸至位 销钉气缸复位 止动气缸至位 止动气缸复位 手动／自动按钮 启动按钮 停止按钮 急停按钮 复位按钮 止动气缸 绿色指示灯 销钉气缸 传送电机 红色指示 灯 蜂鸣器报警 蜂鸣器报警 1 0． O l 0．1 卫 o． 2 l 0． 3 1 0． 4 1 0， 5 I 2． 0 I 2．1 I 2． 2 I 2． 3 I 2． 4 Q o ． 0 Q O ． 1 O O ． 2 Q o ． 3 Q O ． 4 Q 1 ． 6 Q 1 ． 7 V2 ． 0一V3 ． 7 2 0 0 P L C - - 3 0 0 P L C V O ． 0一 V1 ． 7 2 0 0 P L C * -- 3 0 0 P L C E M 2 7 7总线模 块设置的站号为 1 4 ； 与总站通信的地址为 6～ 7 5 结束语 该文所设计的穿销机械手的 P L C控制 电路 ， 可 靠性高， 抗干扰能力强。经实验验证， 完全达到了实 际控制要求， 其控制方式值得推广、 应用。 参考文献 [ 1 ] 王啸东．P L C控制系统设计方法解析[ J ] ． 自动化与仪 器仪表 ， 2 0 1 l 0 1 4 3 4 8 ． [ 2 ] 鲁炳文， 赵亮．P L C控制系统的干扰因素分析与抗干 扰措施 [ J ] ． 工业仪表与 自动化装置， 2 0 1 1 0 3 9 7 9 9． [ 3 ] 李建军．P L C控制系统干扰 因素分析及抗干扰措施 [ J ] ．甘肃科技 ， 2 0 1 1 1 8 3 23 3 ． [ 4 ] 张丽梅．排除 P L C现场干扰问题的实践[ J ] ． 山西焦 煤科技， 2 0 1 2 0 4 3 9 4 1 ． [ 5 ] 李骏． 论 P L C干扰及抗干扰措施 [ J ] ． 现代商贸工业， 2 0 1 0 0 9 3 2 9 3 3 0 ． [ 6 ] 孙翠香．可编程序控制器 P L C 系统的接地[ J ] ． 科技 资讯 ， 2 0 1 0 1 9 1 4 31 4 4 ． [ 7 ] 王惟．提高 P L C系统抗干扰和接地系统可靠性探讨 [ J ] ．自动化仪表， 2 0 1 0 0 8 5 5 5 7 ． [ 8 ] 王晓．P L C控制系统接地抗干扰技术[ J ] ． 现代电子技 术 ， 2 0 0 6 1 7 1 4 91 5 4 ． [ 9 ] 丁树庆． P L C控制线绳干燥生产线 [ P ] ． 中国专利 C N1 0 2 7 8 9 1 8 9 A ． 2 0 1 2一l 12 1 [ 1 0 ] 奚嘉隆． 一种 P L C顺序功能模块 [ P] ． 中国专利 C N 2 0 1 8 6 7 6 2 2 U． 2 0 1 10 6 一l 5 ． 队 蓦 i 锄 ￡ ； Ⅲ 叫 1 2 3 4 5 6 7 8 9 加 n l 2 3 4 5 6 7