主頁 > 技術文章 > 自動化（huà）生產線自動上料站的（de）PLC控製 2024-10-17

自動化生產線自動上料站的PLC控製

1、前言：
    我校自主研發的自動化（huà）生產線是一套基於PLC控製的教學係統,也是（shì）一套模塊化的生產實訓係統。它（tā）集電（diàn）氣控製、PLC應用、傳感器和（hé）氣動等多種技術於一體,由自動上料、傳輸檢測、真空分揀、顏色分揀、位置調整、配（pèi）件供給和裝配下料等七個工作站組成。自動上料（liào）站的功能是為其它工作站提供工件。工件由氣動機（jī）械手抓（zhuā）取,經平移,升降,擺動等動作,放到輸送帶上（shàng）,然後回歸原位（wèi）。
2、係（xì）統的（de）硬件設計（jì）：
    自動上料模塊是整個自動（dòng）生產線係統的起始單元,主要由工件裝料管和推出裝置、支架、閥組、端子排組件、PLC、按鈕、走線槽及底板等組成。主要功能是將放置在料（liào）倉中的工件自動（dòng）推到物料盤上,以便使輸送單元的機械手將其抓（zhuā）取並輸（shū）送（sòng）。具有（yǒu）手動、自動兩種操作方式。在操作前（qián）應（yīng）確保上料盤有料。
    2.1 動作過程
    上料單元主體是一個轉動的料盤,料盤上設置兩個管形料（liào）倉（cāng）。在料盤口對應上料的位置安裝了（le）一個漫反射光（guāng）電開關,功能是檢測料盤（pán）口中有無（wú）儲料。當工件到達料盤口（kǒu）時,光電（diàn）開關檢測到有工件存在,便向係統（tǒng）提供（gòng）本（běn）單元物料（liào）盤有工件的信（xìn）號。在輸送單元的控製程序中,就可以（yǐ）利用該信號狀態（tài）來驅動機械手裝置來（lái）抓取此工件（jiàn）,送到傳輸帶上。料倉中的工件在（zài）重（chóng）力的作用下,自動向下（xià）移動（dòng）一個工件,為下一次抓取工件做好準備。若當前料（liào）盤口中（zhōng）無工件,料盤將在程序控製下轉動到料盤口中繼（jì）續檢（jiǎn）測。直（zhí）到兩個料盤口均無工件,料盤停止轉動。
    2.2 氣動回路（lù）設計（jì）
    氣動控製回路是本工作單元的執行機構,由自動化氣動機（jī）械手和（hé）上料轉盤組成,完成上料和取料。機械手在結構上由兩個直線氣缸、一個擺動氣缸和氣爪組成。歸位狀態為:氣爪閉,平移缸退,升降缸落（luò）,擺缸0°。一個（gè）工作循環:氣爪閉→氣爪開→升降缸升→平移缸進→氣爪閉→平移缸退→擺缸180°→平移缸（gāng）進→升降缸（gāng）落→氣爪開→平移（yí）缸退→升（shēng）降缸升→擺（bǎi）缸0°。機械手可（kě）實現手臂平移、升降、擺動和氣爪的抓取動作,由安（ān）裝在氣缸上的磁性接近（jìn）開關來檢測各（gè）氣（qì）缸的極（jí）限位置,進而通過PLC實現位置控製。5個二位五通的雙電控電磁閥集中安裝在匯流（liú）板上,控（kòng）製機械手的手臂進行（háng）平移、升降和擺動控製及上料盤的轉動（dòng）動作。
    2.3 PLC控製
    在上料單元中,檢測氣缸位置的磁性開關、檢測料盤口有無（wú）工件的光電開關、傳輸（shū）帶擁堵檢測（cè）傳（chuán）感器和控製按鈕,PLC共需14個輸入端子接（jiē）收外界信號。電磁閥控製的輸出動作（zuò）、故障信號和標誌信號共需13個輸出端子。選用西門子S7-300主單元,可以和（hé）從站之間（jiān）交換信息。其I/0接線原理如圖1所示。
    3 係統的軟件設計
    PLC梯形圖程序的設計方法有經驗法和順序（xù）控製法兩種。順序控製設計法的基本思想是將係統的一個工作周期劃分為若幹個順序相連的步,用編程（chéng）元件(例如存儲器位M)來（lái）代表,在（zài）任何一步內各輸出量的狀態不變。使係統（tǒng）由當前步進入下一步（bù）的信號稱為轉換（huàn）條件,它可以是外部的輸入信號,如按鈕、限（xiàn）位開關的通斷（duàn）等。也可以是PLC內部產生的信號,如自動化定時器和計數器的觸點信號。使用順序控製設計方法時（shí）,首先根據（jù）係統的工藝流程（chéng）,畫出如圖2所示的順序功能圖,再根（gēn）據順序功能圖畫（huà）出梯形圖來完（wán）成程序設計。

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