自動(dòng)分揀機(jī)構(gòu)的plc控制設(shè)計(jì)

0plc編程控制為了解決工人嚴(yán)重的減少和誤差大的問題，自動(dòng)評(píng)分系統(tǒng)在實(shí)際工作中得到了越來越多的應(yīng)用。這種系統(tǒng)利用PLC編程控制,并配合機(jī)械手作業(yè),可在降低經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)提高工作效率和可靠性。基于PLC控制的自動(dòng)分揀系統(tǒng),利用氣動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作,具有成本低、效率高、可靠性好等特點(diǎn)。1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念1.1按分揀機(jī)構(gòu)的分揀控制方案設(shè)計(jì)PLC控制分揀機(jī)構(gòu)涉及PLC技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)和傳感技術(shù)等,是實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。本文主要對(duì)分揀機(jī)構(gòu)的分揀要求、分揀過程及控制要求進(jìn)行闡述與分析。進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),首先必須要對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行調(diào)查,分析控制過程和工作特點(diǎn),明確控制要求以及各階段之間的轉(zhuǎn)換條件。輸入電壓:AC220~240V(帶保護(hù)的三芯插座)。消耗功率:250W。環(huán)境溫度:-5~40℃。1.2對(duì)于零件的分揀系統(tǒng)能夠完成不同材質(zhì)(鐵和塑料)的2種正方體零件的分揀工作。當(dāng)系統(tǒng)完全啟動(dòng)后,光電檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到有零件時(shí),將零件推送至傳送帶1的A處,并能在固定間隔時(shí)間內(nèi)輸送零件;當(dāng)零件到達(dá)B處時(shí),由感應(yīng)開關(guān)通過感應(yīng)對(duì)零件的不同材質(zhì)做出判斷,分揀后繼續(xù)傳送;當(dāng)零件被輸送到相應(yīng)材質(zhì)顏色傳感器部位時(shí),傳感器通過感應(yīng)零件的顏色(紅、黃、綠3種顏色)進(jìn)行分揀;再由氣動(dòng)閥推送零件到相應(yīng)物料框中,完成零件的分揀工作。2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1常用的輸出總結(jié)通過對(duì)控制系統(tǒng)輸入和輸出信號(hào)的分析可知,分揀機(jī)構(gòu)需要24個(gè)輸入點(diǎn)和31個(gè)輸出點(diǎn),PLC主機(jī)的實(shí)際輸入點(diǎn)數(shù)應(yīng)等于或大于所需輸入點(diǎn)數(shù)24,PLC的實(shí)際輸出點(diǎn)數(shù)應(yīng)等于或大于所需輸出點(diǎn)數(shù)31,在條件許可的情況下應(yīng)盡可能留有10%~20%的裕量。所以該系統(tǒng)采用三菱FX2N-80MR型PLC作為主控制器,該型號(hào)的PLC有40個(gè)輸入點(diǎn)、40個(gè)輸出點(diǎn),完全滿足要求,且輸出點(diǎn)數(shù)留有較大裕量,為今后的改進(jìn)工作做好了準(zhǔn)備。2.2機(jī)械手延遲10s動(dòng)作自動(dòng)分揀機(jī)的實(shí)物示意圖如圖1所示。在系統(tǒng)啟動(dòng)完成后,當(dāng)光電檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到物料框中有第1個(gè)零件時(shí),將信號(hào)輸送給機(jī)械手1,延時(shí)5s后馬上動(dòng)作(從第2個(gè)零件開始,光電檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到有零件后機(jī)械手延時(shí)10s動(dòng)作),將物料放置于傳送帶1的A處;傳送帶將零件傳送到B處,由電感式感應(yīng)開關(guān)1或電容式感應(yīng)開關(guān)2對(duì)物料的材質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),并將信號(hào)傳送給相應(yīng)機(jī)械手2或機(jī)械手3,由機(jī)械手2或機(jī)械手3將零件運(yùn)送到傳送帶2的C處或傳送帶3的D處;當(dāng)有不屬于這2種零件的物料通過時(shí),直接由傳送帶輸送到廢物框內(nèi)。零件在傳送帶2或傳送帶3上被繼續(xù)傳送,到達(dá)紅、黃、綠3種顏色傳感器位置時(shí)被其檢測(cè),信號(hào)被輸送到(1YA、2YA、3YA或者4YA、5YA、6YA)相應(yīng)氣動(dòng)閥,由壓縮機(jī)控制的氣動(dòng)閥做出相應(yīng)動(dòng)作,將零件推送至相應(yīng)物料框,并記下相應(yīng)零件數(shù)量,從而完成零件分揀過程。2.3機(jī)械地表2c缸,c缸,c缸,c缸,c缸,h機(jī)械手的工作過程是由氣缸控制的氣動(dòng)閥動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的,如圖2所示。機(jī)械手1的A缸是由氣動(dòng)閥YA7控制機(jī)械手臂的前伸(Y13)與收縮(Y15),B缸是由氣動(dòng)閥YA9控制機(jī)械手臂的下降(Y10)與上升(Y12),C缸則由氣動(dòng)閥YA8控制機(jī)械手臂的抓取(Y11)與放松(Y14)。機(jī)械手2的A缸是由氣動(dòng)閥YA10控制機(jī)械手臂的前伸(Y22)與收縮(Y24),B缸是由氣動(dòng)閥YA12控制機(jī)械手臂的下降(Y17)與上升(Y21),C缸則由氣動(dòng)閥YA11控制機(jī)械手臂的抓取(Y20)與放松(Y23)。機(jī)械手3的A缸是由氣動(dòng)閥YA13控制機(jī)械手臂的前伸(Y31)與收縮(Y33),B缸是由氣動(dòng)閥YA15控制機(jī)械手臂的下降(Y26)與上升(Y30),C缸則由氣動(dòng)閥YA14控制機(jī)械手臂的抓取(Y27)與放松(Y32)。2.4i-o地址分配I/O地址分配如表1所示。2.5回采氣回用氣動(dòng)機(jī)械手的氣動(dòng)工作過程是由壓縮機(jī)、氣缸三聯(lián)體、單向閥、電磁閥、單向節(jié)流閥(控制壓縮空氣的流量和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力,從而保證執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度)以及各氣缸組成的順序動(dòng)作回路實(shí)現(xiàn)的。壓縮機(jī)出來的氣體經(jīng)過氣缸三聯(lián)體的過濾、減壓、潤滑處理后,通過相應(yīng)電磁換向閥驅(qū)動(dòng)各氣動(dòng)執(zhí)行元件,實(shí)現(xiàn)預(yù)定動(dòng)作。機(jī)械手的氣動(dòng)控制圖如圖3所示。系統(tǒng)的整個(gè)氣動(dòng)過程就是通過三位四通閥對(duì)A、B、C三個(gè)氣缸的動(dòng)作進(jìn)行控制。三位四通閥1控制A缸以此來控制機(jī)械手臂的前伸與收縮,三位四通閥2控制機(jī)械手臂的下降與上升,三位四通閥3控制機(jī)械手臂的抓取與放松。因?yàn)楸疚闹械?個(gè)機(jī)械手工作過程都是一樣的,故只用一個(gè)示意圖表示。此外,氣體進(jìn)入氣缸三聯(lián)體后有氣壓表監(jiān)控,各氣缸進(jìn)、出氣口都安裝有節(jié)流閥,以實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的控制。2.6繼電器kt主電路由220V電源供電,控制電路主要由緊急開關(guān)X26和啟動(dòng)按鈕X0,傳送帶1電機(jī)Y1、傳送帶2電機(jī)Y2、傳送帶3電機(jī)Y3和時(shí)間繼電器KT構(gòu)成。機(jī)械手1、機(jī)械手2、機(jī)械手3的工作分別用24V氣缸電機(jī)加以調(diào)控。3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)程序流程