台达DVP系列PLC在夹钳测试台上的应用.pdf

■譬 IP M E N 文 章 编 号 1 6 7 2 0 1 2 1 2 0 1 1 o 1 0 0 5 2 0 2 台达 DVP 系 列 P LC在 夹 钳 测 试 台上 的应 用 叶 敬 春 ，李 怀 果 ，徐成 ，徐 呈 林 江苏金 方 圆数 控机床 有 限公 司， 江苏扬州 2 2 5 1 2 7 摘要 介 绍 台达 DVP S S系 列 P L C在 夹钳 测试 台上 的设计 方 法及 应用 过 程 ， 着重 研 究 了夹钳 测 试 台的 工作 方式 、 系统组成 、 软件 架构 、 程序控 制在 系统 中的应用 。该测 试 台不仅 能对夹钳 进行测 试管理 ， 并 可根据 要求实现 数量扩 展 。实践证 明， 该 夹钳 测试 台具 有使 用灵 活 、 稳定 性 强、 使 用寿 命长 等特 点。 关 键 词 机 械 制 造 自动 化 ； 测 试 台 ； 气 动 夹 钳 ； P L C 中 图分 类 号 T G3 8 5 ． 1 文 献 标 识 码 B 1 引 言 数 控 冲床 所 用 的气 动 夹 钳 在 生 产 组 装 完 成 之 后 ， 需 要 首 先 进 行 可 靠 性 测 试 ， 其 测 试 次 数 往 往 必 须 达 到 数 万 次 以 上 。 以往 由于 没 有 相 关 的 测 试 手 段 ， 通 常是 只能将 数 只夹 钳安装 在一 台机床 上 ，使 用 机床 数控 系统来 进行夹 钳 的测 试 ，在资源 利用 上浪 费较 大 ， 且使 用成 本较 高。 随着夹钳 产量 的增 大 ，旧的测试 方式 已不 能满 足 日益 增 长 的 需 求 ，单 位 时 间 内 测 试 的 夹 钳 数 量 已 经远远 不能 满足正 常机床 生产 安装 的要求 。在 这种 情 况下 ， 一套新 型专 用 的夹 钳测试 台应 运而生 ， 填 补 了性 能 测 试 环 节 上 的 一 段 空 白 。 2总 体 设 计 及 功 能 描 述 由 于 在 数 控 机 床 上 一 般 每 台 机 床 需 安 装 2 ～ 3只 夹 钳 ， 所 以 该 夹 钳 测 试 台 以 下 简 称 测 试 台 需 要 能 安 装 三 组 夹 钳 ， 每 组 可 以 包 括 2 ～ 3只 夹 钳 ， 为 此 ， 设 计最 多能承 载 9只夹钳 同时进 行性能 测试 ，基 本模 拟 了夹钳安 装在机 床上 的实 际情况 。 控 制主要 由外部 按钮 来实 现 ，分 手动 与 自动两 种 方 式 。 手 动 方 式 用 来 即时 测 试 夹 钳 的工 作 性 能 ， 判 断是 否能正 常动作 。自动方式 用来 长时 间 ， 高频 次地 对 夹 钳 的 使 用 寿 命 以 及 可 靠 性 进 行 耐 久 性 测 试 ， 直 至 达 到 测 试 要 求 。 程 师． 从事 到第 一组 夹钳进 行 的动作 ，这样 整体循 环不 问断进 行 。动作 过程完 全 由 P L C控 制 。 这 个 过 程 模 拟 的是 夹 钳 在 机 床 上 正 常 工 作 的状 态 ， 每 次 只 动 作 一 组 夹 钳 ， 为 的 是 在 标 准 单 位 气 压 下 只有 该组 的夹钳 在工作 ，尽 量避 免了超 出数 量的夹 钳 在动作 过程 中的相互 干扰 ，以达到完 全模 拟实 际 使用 效果 的 目的 。 3整 体 构 成 根据测 试 台的设计 要求 ，整体 机构如 图 1框 图 所示 。 夹 钳测试 台 主要 由外 部控制 部分 、 电路控 制部 分 以及气路 机械 部分组 成 。 图 1 系统分布图 由 于 控 制 工 作 并 不 复 杂 ， 所 以 在 P L C 的 选 择 上 采 用 台 达 DVP S S系 列 产 品 。该 型 号 属 于 经 济 型 基 础 产 品 ， 其 体 积 小 巧 ， 适 合 安 装 在 小 型 控 制 箱 内 。拥 有 1 4个 输 入 输 出 点 8个 输 入 点 ， 6个 输 出 点 ， 足 够 控 制 三 组 气 动 阀 。 内置 RS 一 2 3 2和 RS 一 4 8 5，相 容 MODBU S AS C I I ／ RT U通 讯协 议 ， 可 以很 方 便地 与计 算机 进行 通讯 。 以上各 性能参 数完 全符 合设计 使用 的要 求 。 根据设 计使 用 的需 要 ， 在输 入部 分 ， 设 置 两只选 择旋 钮 ， 用 于 自动／ 手 动方 式 的选 择 ， 以及启 动 ， 停止 功 能 。 另设 置一按 钮 ， 用 于手动 方式 下进行 夹钳 的控 制 。 在 电 路 部 分 ，准 备 了 交 流 2 2 0 V 转 直 流 2 4 V 电 源 ， 用 于 给 DVP S S稳 定 供 电 。 相 关 电 气 元 器 件 包 括 2 4 V 电 源 、 P L C、 各 控 制 按 钮 以 及 连 接 线 缆 ， 全 部 集 成 安 装 在 一 只 小 型 配 电箱 中 。 结 构 紧 凑 ， 布 局 规 范 ， 安 装 稳 固 。 在 输 出 部 分 ， 通 过 漏 型 输 出点 ， 通 过 3只 气 动 电 磁 阀 ，分别 控制 外部 安装 在测 试 台载 体上 的 3组 夹 钳 。 夹 钳 与 电磁 阀之 间通 过 气 管 进 行 连 接 ， 保 证 气 路 顺 畅 ， 布 置 合 理 。 在 P L C中 ， I ／ O分 配 情 况 见 表 1所 示 。 表1 I ／ O 配 置 输入点 说明 输 出点 说明 X 0 自动／ 手动 方式选择 Yl 第一组夹钳阀 Xl 打开／ 关闭 夹钳 手动 Y2 第二组夹钳阀 X 2 启 动／ 停止自动动作 自动 Y3 第 三组夹钳 阀 4程 序 控 制 系 统 部 分 工 作 过 程 设 计 流 程 图 ， 如 图 2所 示 。 根 据 该 流 程 图 ，使 用 W P L S o f t 编 写 出 梯 形 图 程 序 图 3 ， 并 输 入 P L C 中 。 P L C可 通 过 自带 的 RS 2 3 2 电缆 直 接与计 算 机进 行连 接 ，设置 好通 讯参 数后 可 直接 进行 上传 与下 载操 作 ， 方便 快捷 。 图 2系 统 流程 图 首先 在 自动 方 式下 ， 由 X2启 动 信 号来 导 通 第 一 组 输 出 Y1 ，并且 以该 输 出 来 完成 一 个 自保 持 动 作 。Y1在延 时 3 s后 ， 导 通 T1 。T1的作用 有 两个 一 个 是 触 发 下 一 组 输 出 Y2， 构 成 一 个 新 的 动 作 ； 二 是 断 开 前 一 组 输 出 Y 1 ， 使 其 恢 复 至 关 闭 状 态 。 各 动 作 依 次循 环 ， 直 至最 后一 组 动作延 时后 停 止 ， 返 回并触 发 第 一 组 的 动 作 ， 构 成 一 个 循 环 。 在 此 自动 循 环 中 ，停 止 条 件 切 换 方 式 为 手 动 方 式 。在 手动 方式 下 ， 拨 动 打开／ 关 闭按钮 就 可 以对 夹 钳 进 行 张 开 ／ 闭 合 操 作 。 以上 设 计 工 作 完 成 后 ，就 可 以 将 程 序 传 输 进 u t 田 图 3 梯 形图摘 录 DVP S S中 ， 然 后 各 部 件 安 装 到 位 ， 通 电进 行 调 试 。 调 试 时 先 不 安 装 夹 钳 以 及 电 磁 阀 ， 首 先 通 过 按 钮 操 作 ， 查 看 DVP S S上 各 指 示 灯 是 否 显 示 正 常 ， 各 继 电 器 是否 正 常 ， 以此判 断是 否符 合设 计要 求 。 最 后连 接 上 电磁 阀， 安 装好夹 钳 ， 进 行最 终实 际测 试工 作 即可 。 值 得一 提 的是 ， 由于 测试 台 的体积 限制 ， 只能 允 许 有 3组 夹 钳 安 装 其 上 。 而 DVP S S有 6个 输 出 点 ， 在 合 理 利 用 的 情 况 下 ， 只 需 添 加 3只 控 制 继 电 器 ， 并 增 加 梯 形 图 中 相 应 的部 分 ，就 可 扩 展 为 同 时 控 制 最 多 6组 ， 共1 8只 夹 钳 进 行 测 试 ， 能 够 大 大 提 高 设 备 的 利 用 率 。 5结 束 语 本 夹 钳 测 试 台 采 用 简 单 的 P L C控 制 即 可 实 现 多 组 受 测 夹 钳 的 测 试 需 要 。该 测 试 台经 过 实 际 使 用 的检 验证 明 ， 系统 操 作简 便 、 控 制稳 定 可靠 、 维 护 简 单 ， 已在 生产 一 线持续 长 期稳定 使 用 ， 获得 相关 操作 人员 的一致好 评 ， 使基 本 繁琐 的测试 工作 变 得简 单 、 方 便 。 [ 1 ] 【 2 ] [ 3 ] ■重■ 文 章 编 号 1 6 7 2 01 2 1 2 01 1 O l 一 0 0 5 4 0 2 浅 谈 P r o fi b u s总线 电缆 的安装 规 范 王 J l顷菊 安 徽 工 程 大 学电 气 工 程 学 院 ， 安 徽芜 湖2 4 1 0 0 0 摘 要 通 过调 研 ， 对 P r o fi b u s现 场 总线 电缆 在 奇瑞 汽 车安 装 中暴 露 的 问题进 行 了分析 ， 指 出 P r o fi b u s现 场 总线 常见 的接 线不规 范现 象及 可能产 生 的后果 。提 出 了 P r o fi b u s现场 总线 电缆 的合 理 安装 规 范 ， 克服 了总 线 电缆 安 装 出现 的 问题 。 关 键词 机械 制造 自动 化 ； 安装 规 范； 总线 电缆 ； 汽 车 中 图 分 类 号 T P 3 9 3 文 献 标 识 码 B 1引 言 随 着 工 业 技 术 的发 展 ，总 线 技 术 在 自动 化 控 制 系统 中得 到 了广 泛 的应 用 。 然而 ， 相 比较 与点 对点 的 信号传 输 方式 ，总线信 号 的传输 也存 在着 一些 不便 之处 。其 电缆 的安装 、 敷设 就是 问题 的一个方 面 。尤 其在 汽车行业 ， 如 果总线 电缆安 装不 规范 的话 ， 其信 号 的 传 输 质 量 就 会 产 生 下 滑 ，从 而 出现 一 些 不 必 要 的故 障 ， 进 而 影 响 整 车 质 量 。 2存 在 的 问 题 总线 控制 系统在奇 瑞汽 车公 司的生产 线 上得到 了非 常 广 泛 的 应 用 ， 然 而 早 期 的 安 装 、 敷 设 一 直 没 有 得 到规范 ， 在生 产线运行 中 ， 信 号 的传输 常常故 障频 繁 。以奇瑞某 车 间的某 P r o fi b u s总线段 为例 ， 经过检 查 ， 发 现 该 总 线 段 主 要 存 在 如 下 一 些 问 题 。 1 P L C设 备 电源 “ P E” 没 有 接 线 ， 没 有 起 到 保 护 作 用 图 1 。设 备 电 源 没 有 接 地 ， 会 造 成 电压 的 不 稳 定 ， 抗 干 扰 能 力 相 对 较 差 ， 当 电 压 不 稳 定 时 ， 就 会 收稿 日期 2 0 1 0 1 0 1 2 作者简介 王顺菊， 女， 硕 士在读 ， 主攻计算机控制技术 图 1 P E不接线 图 2 电气箱不接地 一 对 P L C通 讯 质 量 产 生 影 响 ， 从 而 造 成 通 讯 时 好 时 坏 。 2 系 统 接 地 不 规 范 ， 现 场 电气 箱 没 有 接 地 图 2 。系 统 接 地 不 规 范 的 话 ， 各 系 统 地 之 间 会 存 在 一 定 的 电 势 差 ， 这 样 系 统 电 压 的 稳 定 性 就 较 差 。 焊 装 机 器 人 在 焊 接 时 会 产 生 大 电 流 、 强 磁 场 ， 对 整 个 通 讯 网 络 造 成 大 的 干 扰 ， 当干扰 足够 大 时就 会 引发 P L C的 通 讯 故 障 。 3 网 络 系 统 的 连 接 器 安 装 不 规 范 ， 屏 蔽 层 没 有起 到 屏 蔽 作 用 图3 屏蔽层不起作用 图 3 。屏 蔽层 的作用 就 是 用 来 屏 蔽 外 界 产 - 一 -一一．- 4- -一 -一 一一 一一一 一*一-一-- -- 一- App l i c a t i o n o f De l t a DVP PLC i n t h e Cl a mp Te s t - be d eng， X U Che ng l i n a n g z ho u 2 25 1 2 7，J i a ng s u Chi na DVP-S S P LC i n t h e Cl a mp Te s t - b e d h a v e be e n mp o n e n t a nd s o f t wa r e o f t h e t e s t b e d h a v e b e e n F i l e t e s t b e d c a n n o t o n l y t e s t t h e c l a m p ，b u t a l s o e t h a t t he t e s t - be d ha s t h e a d v a n t a g e s o f e x c e l l e n t