PLC在微细圆棒料自动分检系统中的应用.pdf

第 2 7卷第 2期 2 0 0 6年 2月 煤矿机械 Co a 1 Mi n e Ma c h i n e r y V0 】 ． 2 7 N0 ． 2 F e b． 2 0 06 文章编号 1 0 0 3 ， 0 7 9 4 2 0 0 6 l 0 2 ． 0 2 7 3 ． 0 2 P L C在微细圆棒料自动分检系统中的应用 唐 晓红 华东交通大学 机电学院，南昌 3 3 0 0 1 3 摘 要 介绍了 P L C对微细圆棒料 自动分检系统的控制， 包括系统的工作过程分析、 P L C型号 选择、 I 1 0地址分配及控制程序编制。使用本 自动分检 系统可大大提高工作效率和系统可靠性 。 关键词P L C ；自动分检 ；机械手 中图 号 T P 3 9 文献标 识码 A Ap p l i c a t i o n o f PL C i n M i c r o - s h a f t Au t o ma t i c M e a s u r i n g S y s t e m TANG Xi a oh o ng S c h o o l o f M e c h a n i c a l a n d E l e c t r i c a l E n g ． - E a s t C h i n a T mfl i e U r d v ． 。 N m m h a n g 3 3 0 0 1 3 ； C h i n a A b s t r a c t T h e c o n t r o l o f mi c ro s h a f t a u t o m a t i c me a s u r i n g s y s t e m b y P L C i s i n t r o d u c e d ．i n c l u d i n g a n a l y z i n g t h e c o n t rol c o l l r s e，s e l e c t i n g t y p e o f PL C，d i s t ri b u t i n g I ／ 0 a d d r e s s a n d p rog r a mmi n g fil e s ．Th i s a u t o ma t i c me a - s u r i n g s y s t e m b ri n g s h i g h w o r k e f f i c i e n c y a n d r e l i a b i l i t y． Ke y wo r d s PL C；a u t o ma t i c me a s u r i n g；ma n i p u l a t o r O 引言 微细圆棒料 自动分检系统是为某硬质合金厂而 设计开发的， 该厂生产 如 ． 5 3 ． 1 7 5 n 吼 的微型钻头 以下简称微钻 系列产 品， 每增加 0 ． 0 5 m l n为一种 规格系列。为保证微钻钻头 的尺寸精度， 在加工导 屑槽前必须对其直径进行 自动测量和分检。由可编 程序控制器 P L C 控制的 自动分检系统工作原理如 图 1 所 示 。 图 1 自动分检 系统的工作原理围 Fi g． 1 Pr i n c i p l e c h ar t o f a u t o ma tic me 1 u r il g s y s t e m P L C控制 系统的工作过程为 将某 系列的圆棒 料装入料斗中， P L C控制步进电机带动一有圆凹槽 的分料轮 ， 使工件按所设 汁的时间节拍送入料槽内， 由此处的光电传感器检测是否有工件， 若有工件， 则 由 P L C控制推料气缸将料槽内的工件推至激光检 测装置的测量区域进行激光扫描 ， 扫描信号经光 电 转换送微处理器处理 、 计算后 ， 分 3种信号 超下公 差、 合格、 超上公差 传送至 P L C ， P L C据此控制机械 手将被测工件 自动搬送 至 3个收料盒 O K 、N G 、 一 N G 内。 对于超下公差的工件留待改制成更小规格的微 型钻头， 对于超上公差 的工件送人磨削工序再进行 一 次磨削。 1 P L C控制系统的工作要求 微细圆棒料 自动分检系统的控制要求如下 1 要求 P L C控 制系统 能够控制分料装置、 推 料装置、 激光检测装置以及机械手的动作。其工作 流程为 分料一工件推进一测量一机械手下降一机械手 夹紧一机械手上升一机械手右移一机械手下降一机 械手松开一机械手上升一机械手返 回。 2 当收料盒 中的工件数量达到设定值之后蜂 鸣器报警。 3 当设备出现故障时报警。 4 控制系统能在手动和 自动 2种方式下工作。 2 P L C型 号选择 及 I ， O地址 分配 选择三菱公司的 F X系列的微型 P L C 。 根据微 细圆棒料 自动分 检 系统 的控制 要求 ， P L C的输入 、 输出地址表如表 1 所示。 根据表 1可知 ， 该检测系统共有 2 6个输 入信 号 ， l 2个输 出信号， P L C型号确定为 F N一6 4 M Ro 3 P L c控制系统软件设计 由于微细圆棒料 自动分检系统的测量过程是顺 序动作 ， 所以控制程序采用步进顺控指令编程。 控制程序包括初始化程序、 手动操作程序、 回原 点程序和 自动运行程序。自动运行方式起动时系统 维普资讯 ． 2 7 4．P L C 在微细圆棒料自 动分检系 统中的应用_ 二 _ 宣瞳红 箜 鲞箜 塑 必须处在原位 ， 即分 料装置、 推料装置均处原位 ， 机 械手处于上限、 左限、 放松状态。系统起动后连续重 复运行 ， 直到开关旋至“ 停” 位置或报警 时， 系统运行 至原位后停机。 衰 1 P I 的输入、 输出地址 袭 Ta b． 1 ／ 0 a d d r e s s o f P L C 一． ． 地址 地址 地 【 D 光电 传感器检涓有工件信号 X 1 5自 动， 手动选 择开关 Y o分料 至分料电机 X l 推料装置终位 【 l 6原位起动按诬 Y l推科 船 机 械手下限 x I 7分辩 Y 2推料装置返回 X 3机械手上限 ∞ 推料 1 『3涓量 至 激光检测装置 x 4右限l ． 料 2 l 推料装置返回 Y 4机 械手下降 X 5右限2 O K 料勉2机械手 下降 Y 5机械手 夹紧 】 6右限3 N c 料 机械手 夹紧 Y 6机械手上 升 前 机械手左限 0 I机械手上升 Y 7机 械手 右移 至 步进 电机 X l O 推科装置原位X 2 5机械手右 移 Y I O机械手左 移 ⅪI 检验超下 差的 信号 6机械手松开 Y i 回 原点指示 灯 X I 2 检 验 合 格的 信 号 ∞ 机 械 手 左 移 Y l 2 故 障 报 警 灯 【 l 3 检验超上差的 信号’ 电豫按钮 Y l 3收料盒碱时蜂鸣器报警 x l 4 起， 停自动 循环开关 Y ,3 1届 c 点复位按钮 控制系统 中分料装置由步进 电机驱动分料轮按 所设计的节拍单向运转； 推料装置推料／ 返 回、 机械 手上升， 下降使用双螺线管电磁阀； 机械手夹紧使用 单螺线管电磁阀； 机械手右移／ 左移使用硬件环分 三相六拍工作方式 的步进电机。 由于篇幅所 限， 文 中只给 出自动运行程序如图 2 所示 其它程序略 。 4结语 采用本设计方案 ， 可对某厂的微细圆棒料外径 实现测量和分类 自动化、 一体化控制， 从而大大减轻 工人的劳动强度， 提高工作效率和系统可靠性。 图2 P L c控制系统自动运行方式状态转移圈 g． 2 S t a t e c h a r t i n a u t o ma t i c mo d e o f P L C c o n t r o l s y s t e m 参考文献 [ 1 】 周虹． 气动与 P L C技术相结合在机械手设计中的应用[ J 】 ． 液压 与气动，2 0 0 4 3 3 8 3 9 ． [ 2 ] 郁汉琪， 郭健 ．可编程序控制器原理及应用 [ M] ． 北京 中国电力 出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 3 ] 钟肇新， 彭侃． 可编程控制器原理及应用[ M 】 ． 广州 华南理工大 学出版社．1 9 9 2 ． 作者简介 唐晓红 1 9 7 4 一 。 女 ， 辽宁鞍 山人 ． 讲 师 ． 2 0 0 3年取得 华东交通大学机械制造及其 自动化专业 硕士学位 ， 留校后 主要从 事 机电一体化方面的教学与科研工作 ， 参与课题 3 项 ， 发表论文多篇 ， E mi a l m8 2 81 9 1 6 3， c o rn ， 收稿 日期 2 0 0 5 ． 0 9 ． 2 3 1 1 0 k V 变 电 所 断 电 器 保 护 技 术 改 造 充州矿业 集团 公司济宁二号煤矿将变电所 1 1 0 k Y进出线及主变压器原来的继电保护系统改造成为 先进的计算机保护系统 ， 适应了现代化矿井生产的需要。 此项改造的目标是 在保证供电安全与保留原继电保护性能的前提下尽量简化接线。为了进一步提高 继电保护的准确性和可靠性， 需要增加3 段过电流保护作为线路的后备保护， 以便在 P r 断线的情况下及时 投入 ； 主变也增加了 C T 、 断线保护。因此， 采用 D F P一 2 1 0型微机线路保护装置取代 P X H一1 1 2 X型高压线 路继电保护四统一型保护装置。对双回路进出线的继电保护改造采取改变运行方式的方法， 一路带电运行， 一 路停电进行改造 。改造前后的效果对比如下 动作速度 由一般稍慢变为较快； 由获得高灵敏度选择性及防 止误动作较难变为容易获得各种特性 ； 由自动更改定值难度较大变得比较容易； 原先对输入波形异常的反应 不置敏故不容易误动。 现在需要模拟及数字滤波， 处理不好可能造成误动 ； 能与变电所其它设备实现可靠结 合 ， 不会影响变电所正常运行， 提高了运行经济性。 李剑锋供稿 维普资讯