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装配单元的PLC控制系统设计

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:若设备准备好,按下启动按钮,装配单元启动,“设备运行”指示灯HL2常亮。表4-2装配单元PLC的I/O分配注:警示灯用来指示YL-335B整体运行时的工作状态,工作任务是装配单元单独运行,没有要求使用警示灯,可以不连接到PLC上。

装配单元的PLC控制系统设计

1.控制要求

(1)装配单元气缸的初始位置为:挡料气缸处于伸出状态,顶料气缸处于缩回状态,料仓上已经有足够的小圆柱零件;装配机械手的升降气缸处于提升状态,伸缩气缸处于缩回状态,气爪处于松开状态。

设备上电和气源接通后,若各气缸满足初始位置要求,且料仓上已经有足够的小圆柱零件;工件装配台上没有待装配工件。则“正常工作”指示灯HL1常亮,表示设备准备好。否则,该指示灯以1Hz频率闪烁。

(2)若设备准备好,按下启动按钮,装配单元启动,“设备运行”指示灯HL2常亮。如果回转台上的左料盘内没有小圆柱零件,就执行下料操作;如果左料盘内有零件,而右料盘内没有零件,执行回转台回转操作。

(3)如果回转台上的右料盘内有小圆柱零件且装配台上有待装配工件,执行装配机械手抓取小圆柱零件,放入待装配工件中的操作。

(4)完成装配任务后,装配机械手应返回初始位置,等待下一次装配。

(5)若在运行过程中按下停止按钮,则供料机构应立即停止供料,在装配条件满足的情况下,装配单元在完成本次装配后停止工作。

(6)在运行中发生“零件不足”报警时,指示灯HL3以1Hz的频率闪烁,HL1和HL2灯常亮;在运行中发生“零件没有”报警时,指示灯HL3以亮1秒、灭0.5秒的方式闪烁,HL2熄灭,HL1常亮。

2.PLC的I/O分配及系统安装接线

装配单元装置侧的接线端口信号端子的分配如表4-1所示。

表4-1 装配单元装置侧的接线端口信号端子的分配

装配单元的I/O点较多,选用S7-226AC/DC/RLY主单元,共24点输入,16点继电器输出。PLC的I/O分配如表4-2所示。图4-18是PLC接线原理。

表4-2 装配单元PLC的I/O分配

注:警示灯用来指示YL-335B整体运行时的工作状态,工作任务是装配单元单独运行,没有要求使用警示灯,可以不连接到PLC上。

图4-18 PLC接线原理

3.编写和调试PLC控制程序

1)编写程序的思路

(1)进入运行状态后,装配单元的工作过程包括两个相互独立的子过程,一个是供料过程,另一个是装配过程。

供料过程就是通过供料机构的操作,使料仓中的小圆柱零件落下到摆台左边料盘上;然后摆台转动,使装有零件的料盘转移到右边,以便装配机械手抓取零件。(www.xing528.com)

装配过程是当装配台上有待装配工件,且装配机械手下方有小圆柱零件时,进行装配操作。

在主程序中,当初始状态检查结束,确认单元准备就绪,按下启动按钮进入运行状态后,应同时调用供料控制和装配控制两个子程序,如图4-19所示。

(2)供料控制过程包含两个互相联锁的过程,即落料过程、摆台转动和料盘转移的过程。在小圆柱零件从料仓下落到左料盘的过程中,禁止摆台转动;反之,在摆台转动过程中,禁止打开料仓(挡料气缸缩回)落料。

实现联锁的方法是:①当摆台的左限位或右限位磁性开关动作并且左料盘没有料,经定时确认后,开始落料过程;②当挡料气缸伸出到位使料仓关闭、左料盘有物料而右料盘为空,经定时确认后,开始摆台转动,直至达到限定位置。图4-20为摆动气缸转动操作的梯形

(3)供料过程的落料控制和装配控制过程都是单序列步进顺序控制,具体编程步骤这里不再赘述,读者可参考附录光盘相关程序自行编制

图4-19 状态检测及子程序调用

(4)停止运行,有两种情况。一种情况是在运行中按下停止按钮,停止指令被置位;另一种情况是当料仓中最后一个零件落下时,检测物料有无的传感器动作(I0.1OFF),将发出缺料报警。

对于供料过程的落料控制,上述两种情况均应在料仓关闭,顶料气缸复位到位即返回到初始步后停止下次落料,并复位落料初始步。但对于摆台转动控制,一旦停止指令发出,则应立即停止摆台转动,如图4-20所示。

图4-20 摆动气缸转动操作的梯形

对于装配控制,上述两种情况也应在一次装配完成,装配机械手返回到初始位置后停止。

仅当落料机构和装配机械手均返回到初始位置时,才能复位运行状态标志和停止指令。停止运行的操作应在主程序中编制,其梯形如图4-21所示。

图4-21 停止运行操作的梯形

2)调试与运行

(1)调整气动部分,检查气路是否正确,气压是否合理,气缸的动作速度是否合理。

(2)检查磁性开关的安装位置是否到位,磁性开关工作是否正常。

(3)检查I/O接线是否正确。

(4)检查传感器安装是否合理,灵敏度是否合适,保证检测的可靠性

(5)放入工件,运行程序,观察装配单元动作是否满足任务要求。

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