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外圓磨床氣動機械手的PLC控制系統設計

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作者:JZ Editor來源:JZ Robot網址:http://www.gzfc168.cn/h-nd-90.html
PLC控制系統設計


外圓磨床自動上下料氣動機械手的PLC控制系統設計


  一、機械手控制系統的基本功能要求


  1、本機械手要具有回原點,手動(點動)和自動(單步、連續)控制的操作方式。

  2、手動操作。用按鈕操作對機械手的每一種運動單獨進行控制。

  3、回原點操作方式。按下回原點啟動按鈕,機械手自動返回原點位置。

  4、自動操作。包括單步操作和連續運行兩種操作方式。操作前提是機械手需處在原點位置上。

  (1)、單步操作。每按一次按鈕,機械手完成一步動作后自動停止。

  (2)、連續運行。系統一旦啟動,機械手的動作將自動地連續不斷地周期性循環。期間若按停止按鈕,要完成一個完整的動作循環才停止。


  二、PLC的選型及I/O地址分配


  根據上述功能要求,機械手的控制系統需設計成單級式,以實現對機械手各驅動器件的控制。根據工藝要求、控制功能等綜合考慮,本系統選用三菱FZ2N-48MR微型PLC,其輸入為24點,輸出為24點。I/O端子接線圖如圖四所示。

  輸入信號包括:四種工作方式旋轉開關、六種點動運動按鈕以及用于檢測各氣缸行程的位置檢測開關(伸縮和回轉氣馬達各采用2個行程開關)。

  由于控制氣缸的電磁閥線圈1DT-6DT均為24V直流電壓,故將其接至Y0-Y5,且均設指示燈指示。以便于觀察和監視。考慮斷開電流時電磁閥線圈會在其兩端產生極高的感應電壓的問題,在每一個電磁閥線圈兩端并接了續流二極管。除外,還設有故障報警指示及原點指示。

  為了防止PLC停電后再來電會自行啟動,有礙安全,設置了外部接觸器來控制PLC的電源。另外,還設置了緊急停止開關。


PLC控制系統設計


  三、PLC程序設計


  為增強本程序的可讀性及簡化程序,整個軟件系統采用模塊化結構,以方便指令中的IST狀態初始化指令來進行設計。

  總軟件系統包括初始化電路、故障報警程序、點動操作程序、回原點程序及自動操作程序五大模塊構成,分別解決單個問題,然后再進行綜合。圖五為經銷商系統模塊圖。

  初始化電路:由于要用到IST指令,考慮到本系統省略了部分模式,故需借助輔助繼電器進行模式選擇輸入的分配。

  故障報警程序:本系統中,將時間程序控制和行程程序控制結合起來,揚長避短,使系統既有時間控制的檢測功能,又有行程控制的功能。為此,使用了ANS指令。不管機械手處于哪種工作方式,其每一個動作的期間中,若給定的延時時間已到,但行程開關仍未能到位閉合,說明系統出現故障,故障報警程序診斷報警。排除故障后,按復位按鈕能消除故障指示及進行狀態元件的成批復位。

  點動操作程序:可用單個按鈕分別控制三個氣缸的電磁閥工作,實現點動控制。

  回原點程序:按下啟動按鈕,可使機械手自動返回原點。

  自動操作程序:M8044檢測原點狀態,作為自動操作傳送開始的條件。自動程序可實現:(1)單步操作:機械手在原點位置時,每次按啟動按鈕,執行一個工序。(2)連續運行操作:當機械手處于原位時,按啟動按鈕,機械手開始連續反復運行。在自動連續程序執行的期間李,若按下停止按鈕使X17為1,系統都能完成一個完整的運動循環返回至原點才結束。

  圖六為初始化電路,圖七為自動操作程序狀態轉移圖,其余模塊的程序圖略。


PLC控制系統設計


  四、PLCo控制程序具有以下特點:


  (1)采用IST指令實現模塊化設計,程序簡潔,可讀性好,調試方便,易于擴充。

  (2)具有回原點、手動及自動操作(單步和連續運行操作)三種工作方式。

  (3)回原點程序及自動操作程序都是用步進順控方式編程的,以實現動作的連續順序執行。

  (4)采用ANS指令組成故障報警陳故鄉。故障排除后,可進行復位以消除故障指示及執行過的狀態元件警醒復位(采用成批復位指令ZRSTP)。


  氣動機械手是工業及非產業界的重要生產和服務性設備,也是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備。氣動機械手的設計和制造涉及到機械、電氣控制、液壓和氣壓傳動等方面的專業知識。而機電液(氣)一體化是工業自動化發展的必然趨勢。


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