淺談?dòng)|摸屏、PLC、變頻器在萬(wàn)向輪裝配系統(tǒng)的應(yīng)用

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摘 要：可編程控制器（PLC）是現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)，它負(fù)責(zé)工業(yè)控制設(shè)備有序展開(kāi)各個(gè)動(dòng)作。它和觸摸屏、變頻器一起作為現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化設(shè)備改造的主力軍。本文以萬(wàn)向輪裝配控制系統(tǒng)的應(yīng)用為例，闡述觸摸屏、PLC、變頻器在一般控制系統(tǒng)中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：萬(wàn)向輪裝配 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

本文萬(wàn)向輪裝配控制系統(tǒng)采用三菱FX2n—48MT型PLC、臺(tái)達(dá)DOP-AE系列觸摸屏、臺(tái)達(dá)變頻器和上海四宏步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等設(shè)備，下面就電路設(shè)計(jì)和軟件控制談?wù)劰P者的一些觀點(diǎn)。

一、電路設(shè)計(jì)

在電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，要考慮設(shè)備空間的有限性，并充分體現(xiàn)電氣元件布局的合理性，另外要有必要的漏電保護(hù)，充分考慮技術(shù)工人在具體操作設(shè)備的電氣控制安全性。在本例中，24V電源和變頻器布置在電控板最上層，中間一排是控制電路進(jìn)線部分，其元件有接觸器、熔斷器、低壓短路器及接線排。主要控制模塊PLC單獨(dú)成一排，最下層是中間繼電器作為信號(hào)的輸出。總之，電控板元器件布置既要體現(xiàn)美觀整潔，又要體現(xiàn)接線的方便性。具體如圖1。

圖1

二、軟件設(shè)計(jì)

設(shè)備控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，是整個(gè)設(shè)備的靈魂。在實(shí)現(xiàn)基本操作功能的同時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：一是要盡量滿足操作設(shè)備的便利性，在軟件設(shè)計(jì)中時(shí)刻體現(xiàn)人性化。二是要保證程序控制時(shí)允許有程序出現(xiàn)臨界運(yùn)行的情況。三是設(shè)備控制參數(shù)盡可能可調(diào)，從而使設(shè)備可以在不同的工作參數(shù)下開(kāi)展工作。在本例中，程序設(shè)計(jì)具體可以分為手動(dòng)調(diào)試環(huán)節(jié)、參數(shù)設(shè)置環(huán)節(jié)和自動(dòng)運(yùn)行環(huán)節(jié)，這三大塊通過(guò)觸摸屏可以選擇進(jìn)入所需要的界面（見(jiàn)圖2）。

圖2

1.設(shè)備手動(dòng)工作

設(shè)備必須具備手動(dòng)單步操作環(huán)節(jié)，因?yàn)樵谠O(shè)備更換加工模具過(guò)程中或者在設(shè)備檢修時(shí)，都需要進(jìn)行單步對(duì)位操作。針對(duì)萬(wàn)向輪裝配控制系統(tǒng)，需要單步可操作的工作步有：電動(dòng)機(jī)低速轉(zhuǎn)、電動(dòng)機(jī)高速轉(zhuǎn)、加油汽缸工作、加油氣閥動(dòng)作、油筆正轉(zhuǎn)、油筆反轉(zhuǎn)、頂起汽缸動(dòng)作、下壓汽缸動(dòng)作、吸鋼珠氣閥動(dòng)作共9個(gè)步驟。具體見(jiàn)圖3。

圖3

2.設(shè)備自動(dòng)控制

設(shè)備的控制方式必須依據(jù)設(shè)備具體的操作程序和操作對(duì)象而定，在這里必須具備以下幾條：

（1）啟動(dòng)：按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行，設(shè)備工作指示燈HL1由閃亮變?yōu)殚L(zhǎng)亮。

（2）停止：按下停止按鈕，應(yīng)將當(dāng)前工序處理完畢后，設(shè)備才能停止。

（3）復(fù)位：?jiǎn)?dòng)按鈕按下，系統(tǒng)得到啟動(dòng)信號(hào)后并不立即開(kāi)始工作過(guò)程，要先判斷系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)。如果系統(tǒng)各環(huán)節(jié)處在復(fù)位狀態(tài)，則開(kāi)始執(zhí)行工作過(guò)程；如果不在復(fù)位狀態(tài)，則要先進(jìn)行復(fù)位。

（4）方式選擇：狀態(tài)一時(shí)開(kāi)關(guān)SA1置于“左”位置時(shí)為循環(huán)運(yùn)行（各工作步驟連續(xù)運(yùn)行），狀態(tài)二時(shí)開(kāi)關(guān)SA1置于“右”位置時(shí)為單次循環(huán)（系統(tǒng)單周期運(yùn)行），具體見(jiàn)圖4。

圖4

在PLC程序如何實(shí)現(xiàn)，以停止工作步為例，在本例以S100作為設(shè)備停止工作步，因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)備具體工作的實(shí)際，是不允許立即停止工作的（除非急停狀態(tài)）。在這里當(dāng)按下停止按鈕后，設(shè)備啟動(dòng)停止工作步，即當(dāng)前設(shè)備上工件裝配完成后，系統(tǒng)才停止。這就需要一個(gè)停止標(biāo)志信號(hào)，還有本身設(shè)備有單周和循環(huán)工作，也需要把單周工作信號(hào)作為設(shè)備停止標(biāo)志。程序如圖5所示。

圖5

3.系統(tǒng)工作過(guò)程

接通設(shè)備的工作電源，指示電源正常。執(zhí)行啟動(dòng)程序，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備工作指示燈以1Hz頻率閃亮。按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)復(fù)位后，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，分度盤(pán)旋轉(zhuǎn)工作→頂起汽缸和下壓汽缸動(dòng)作→吸鋼珠氣閥打開(kāi)→下壓汽缸復(fù)位→頂起汽缸復(fù)位→分度盤(pán)到達(dá)工位，停止旋轉(zhuǎn)（電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)）→下壓汽缸動(dòng)作→氣閥關(guān)閉（釋放鋼珠）油閥動(dòng)作（工件加油）→下壓汽缸復(fù)位→進(jìn)入下一周期（電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，分度盤(pán)旋轉(zhuǎn)）。

為了能統(tǒng)計(jì)設(shè)備的加工生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量和設(shè)備工作的時(shí)間，在程序中還增加了設(shè)備工作時(shí)間和加工件數(shù)，從而可以統(tǒng)計(jì)工人單位時(shí)間生產(chǎn)工件的數(shù)量及統(tǒng)計(jì)設(shè)備的工作效率。在統(tǒng)計(jì)加工件數(shù)環(huán)節(jié)中，程序設(shè)計(jì)必須考慮以下三方面：第一，在完成加工件數(shù)環(huán)節(jié)中，首先要找出能標(biāo)志一個(gè)工件完成裝配的標(biāo)志信號(hào)，裝配經(jīng)歷加黃油和放鋼珠2個(gè)環(huán)節(jié)，因此放完一個(gè)工位的鋼珠決定加工完一個(gè)工件，在這里Y11和Y14是吸鋼珠的信號(hào)，信號(hào)斷開(kāi)其實(shí)就是放好鋼珠的標(biāo)志，采用它們的下降沿作為計(jì)數(shù)標(biāo)志。第二，由于Y11和Y14這兩個(gè)信號(hào)是同時(shí)產(chǎn)生的，考慮避免少計(jì)數(shù)，采用先后計(jì)數(shù)，在這里用T29使信號(hào)相隔0.5秒之差，保證計(jì)數(shù)正確。第三，考慮設(shè)備斷電突發(fā)情況，計(jì)數(shù)要有斷電保持功能，因此采用C220計(jì)數(shù)。程序如圖6所示。

圖6

在計(jì)時(shí)環(huán)節(jié)中，就是PLC設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)鐘，當(dāng)然時(shí)鐘要有開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)間和清零重計(jì)功能，根據(jù)設(shè)備工作特性，設(shè)備進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行裝配和操作者按下啟動(dòng)按鈕是計(jì)時(shí)開(kāi)始條件。其程序如圖7所示。

圖7

4.設(shè)備參數(shù)設(shè)置

設(shè)備為適應(yīng)不同的萬(wàn)向輪裝配，所以在設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中要求各個(gè)參數(shù)可調(diào)，這也是擴(kuò)展設(shè)備的使用范圍，增加設(shè)備對(duì)于不同加工產(chǎn)品的可調(diào)性，具體如圖8所示。

圖8

三、小結(jié)

總之，一個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)無(wú)論在電路設(shè)計(jì)還是在軟件編程時(shí)，都要以現(xiàn)場(chǎng)控制為中心，為控制現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)達(dá)到的功能服務(wù)。在設(shè)計(jì)萬(wàn)向論裝配控制系統(tǒng)時(shí)也不例外，既要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的控制要求，又要滿足設(shè)備的對(duì)于不同萬(wàn)向輪的可裝配性。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)，要以人為本，充分體現(xiàn)設(shè)備操作的靈活性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]高勤.電器及PLC控制技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]胡學(xué)林，宋宏.電氣控制與PLC[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[3]王積偉，吳振順.控制工程基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2001.

（作者單位：嘉興技師學(xué)院）endprint

摘 要：可編程控制器（PLC）是現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)，它負(fù)責(zé)工業(yè)控制設(shè)備有序展開(kāi)各個(gè)動(dòng)作。它和觸摸屏、變頻器一起作為現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化設(shè)備改造的主力軍。本文以萬(wàn)向輪裝配控制系統(tǒng)的應(yīng)用為例，闡述觸摸屏、PLC、變頻器在一般控制系統(tǒng)中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：萬(wàn)向輪裝配 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

本文萬(wàn)向輪裝配控制系統(tǒng)采用三菱FX2n—48MT型PLC、臺(tái)達(dá)DOP-AE系列觸摸屏、臺(tái)達(dá)變頻器和上海四宏步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等設(shè)備，下面就電路設(shè)計(jì)和軟件控制談?wù)劰P者的一些觀點(diǎn)。

一、電路設(shè)計(jì)

在電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，要考慮設(shè)備空間的有限性，并充分體現(xiàn)電氣元件布局的合理性，另外要有必要的漏電保護(hù)，充分考慮技術(shù)工人在具體操作設(shè)備的電氣控制安全性。在本例中，24V電源和變頻器布置在電控板最上層，中間一排是控制電路進(jìn)線部分，其元件有接觸器、熔斷器、低壓短路器及接線排。主要控制模塊PLC單獨(dú)成一排，最下層是中間繼電器作為信號(hào)的輸出。總之，電控板元器件布置既要體現(xiàn)美觀整潔，又要體現(xiàn)接線的方便性。具體如圖1。

圖1

二、軟件設(shè)計(jì)

設(shè)備控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，是整個(gè)設(shè)備的靈魂。在實(shí)現(xiàn)基本操作功能的同時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：一是要盡量滿足操作設(shè)備的便利性，在軟件設(shè)計(jì)中時(shí)刻體現(xiàn)人性化。二是要保證程序控制時(shí)允許有程序出現(xiàn)臨界運(yùn)行的情況。三是設(shè)備控制參數(shù)盡可能可調(diào)，從而使設(shè)備可以在不同的工作參數(shù)下開(kāi)展工作。在本例中，程序設(shè)計(jì)具體可以分為手動(dòng)調(diào)試環(huán)節(jié)、參數(shù)設(shè)置環(huán)節(jié)和自動(dòng)運(yùn)行環(huán)節(jié)，這三大塊通過(guò)觸摸屏可以選擇進(jìn)入所需要的界面（見(jiàn)圖2）。

圖2

1.設(shè)備手動(dòng)工作

設(shè)備必須具備手動(dòng)單步操作環(huán)節(jié)，因?yàn)樵谠O(shè)備更換加工模具過(guò)程中或者在設(shè)備檢修時(shí)，都需要進(jìn)行單步對(duì)位操作。針對(duì)萬(wàn)向輪裝配控制系統(tǒng)，需要單步可操作的工作步有：電動(dòng)機(jī)低速轉(zhuǎn)、電動(dòng)機(jī)高速轉(zhuǎn)、加油汽缸工作、加油氣閥動(dòng)作、油筆正轉(zhuǎn)、油筆反轉(zhuǎn)、頂起汽缸動(dòng)作、下壓汽缸動(dòng)作、吸鋼珠氣閥動(dòng)作共9個(gè)步驟。具體見(jiàn)圖3。

圖3

2.設(shè)備自動(dòng)控制

設(shè)備的控制方式必須依據(jù)設(shè)備具體的操作程序和操作對(duì)象而定，在這里必須具備以下幾條：

（1）啟動(dòng)：按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行，設(shè)備工作指示燈HL1由閃亮變?yōu)殚L(zhǎng)亮。

（2）停止：按下停止按鈕，應(yīng)將當(dāng)前工序處理完畢后，設(shè)備才能停止。

（3）復(fù)位：?jiǎn)?dòng)按鈕按下，系統(tǒng)得到啟動(dòng)信號(hào)后并不立即開(kāi)始工作過(guò)程，要先判斷系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)。如果系統(tǒng)各環(huán)節(jié)處在復(fù)位狀態(tài)，則開(kāi)始執(zhí)行工作過(guò)程；如果不在復(fù)位狀態(tài)，則要先進(jìn)行復(fù)位。

（4）方式選擇：狀態(tài)一時(shí)開(kāi)關(guān)SA1置于“左”位置時(shí)為循環(huán)運(yùn)行（各工作步驟連續(xù)運(yùn)行），狀態(tài)二時(shí)開(kāi)關(guān)SA1置于“右”位置時(shí)為單次循環(huán)（系統(tǒng)單周期運(yùn)行），具體見(jiàn)圖4。

圖4

在PLC程序如何實(shí)現(xiàn)，以停止工作步為例，在本例以S100作為設(shè)備停止工作步，因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)備具體工作的實(shí)際，是不允許立即停止工作的（除非急停狀態(tài)）。在這里當(dāng)按下停止按鈕后，設(shè)備啟動(dòng)停止工作步，即當(dāng)前設(shè)備上工件裝配完成后，系統(tǒng)才停止。這就需要一個(gè)停止標(biāo)志信號(hào)，還有本身設(shè)備有單周和循環(huán)工作，也需要把單周工作信號(hào)作為設(shè)備停止標(biāo)志。程序如圖5所示。

圖5

3.系統(tǒng)工作過(guò)程

接通設(shè)備的工作電源，指示電源正常。執(zhí)行啟動(dòng)程序，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備工作指示燈以1Hz頻率閃亮。按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)復(fù)位后，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，分度盤(pán)旋轉(zhuǎn)工作→頂起汽缸和下壓汽缸動(dòng)作→吸鋼珠氣閥打開(kāi)→下壓汽缸復(fù)位→頂起汽缸復(fù)位→分度盤(pán)到達(dá)工位，停止旋轉(zhuǎn)（電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)）→下壓汽缸動(dòng)作→氣閥關(guān)閉（釋放鋼珠）油閥動(dòng)作（工件加油）→下壓汽缸復(fù)位→進(jìn)入下一周期（電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，分度盤(pán)旋轉(zhuǎn)）。

為了能統(tǒng)計(jì)設(shè)備的加工生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量和設(shè)備工作的時(shí)間，在程序中還增加了設(shè)備工作時(shí)間和加工件數(shù)，從而可以統(tǒng)計(jì)工人單位時(shí)間生產(chǎn)工件的數(shù)量及統(tǒng)計(jì)設(shè)備的工作效率。在統(tǒng)計(jì)加工件數(shù)環(huán)節(jié)中，程序設(shè)計(jì)必須考慮以下三方面：第一，在完成加工件數(shù)環(huán)節(jié)中，首先要找出能標(biāo)志一個(gè)工件完成裝配的標(biāo)志信號(hào)，裝配經(jīng)歷加黃油和放鋼珠2個(gè)環(huán)節(jié)，因此放完一個(gè)工位的鋼珠決定加工完一個(gè)工件，在這里Y11和Y14是吸鋼珠的信號(hào)，信號(hào)斷開(kāi)其實(shí)就是放好鋼珠的標(biāo)志，采用它們的下降沿作為計(jì)數(shù)標(biāo)志。第二，由于Y11和Y14這兩個(gè)信號(hào)是同時(shí)產(chǎn)生的，考慮避免少計(jì)數(shù)，采用先后計(jì)數(shù)，在這里用T29使信號(hào)相隔0.5秒之差，保證計(jì)數(shù)正確。第三，考慮設(shè)備斷電突發(fā)情況，計(jì)數(shù)要有斷電保持功能，因此采用C220計(jì)數(shù)。程序如圖6所示。

圖6

在計(jì)時(shí)環(huán)節(jié)中，就是PLC設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)鐘，當(dāng)然時(shí)鐘要有開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)間和清零重計(jì)功能，根據(jù)設(shè)備工作特性，設(shè)備進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行裝配和操作者按下啟動(dòng)按鈕是計(jì)時(shí)開(kāi)始條件。其程序如圖7所示。

圖7

4.設(shè)備參數(shù)設(shè)置

設(shè)備為適應(yīng)不同的萬(wàn)向輪裝配，所以在設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中要求各個(gè)參數(shù)可調(diào)，這也是擴(kuò)展設(shè)備的使用范圍，增加設(shè)備對(duì)于不同加工產(chǎn)品的可調(diào)性，具體如圖8所示。

圖8

三、小結(jié)

總之，一個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)無(wú)論在電路設(shè)計(jì)還是在軟件編程時(shí)，都要以現(xiàn)場(chǎng)控制為中心，為控制現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)達(dá)到的功能服務(wù)。在設(shè)計(jì)萬(wàn)向論裝配控制系統(tǒng)時(shí)也不例外，既要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的控制要求，又要滿足設(shè)備的對(duì)于不同萬(wàn)向輪的可裝配性。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)，要以人為本，充分體現(xiàn)設(shè)備操作的靈活性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]高勤.電器及PLC控制技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]胡學(xué)林，宋宏.電氣控制與PLC[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[3]王積偉，吳振順.控制工程基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2001.

（作者單位：嘉興技師學(xué)院）endprint

摘 要：可編程控制器（PLC）是現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)，它負(fù)責(zé)工業(yè)控制設(shè)備有序展開(kāi)各個(gè)動(dòng)作。它和觸摸屏、變頻器一起作為現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化設(shè)備改造的主力軍。本文以萬(wàn)向輪裝配控制系統(tǒng)的應(yīng)用為例，闡述觸摸屏、PLC、變頻器在一般控制系統(tǒng)中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：萬(wàn)向輪裝配 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

本文萬(wàn)向輪裝配控制系統(tǒng)采用三菱FX2n—48MT型PLC、臺(tái)達(dá)DOP-AE系列觸摸屏、臺(tái)達(dá)變頻器和上海四宏步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等設(shè)備，下面就電路設(shè)計(jì)和軟件控制談?wù)劰P者的一些觀點(diǎn)。

一、電路設(shè)計(jì)

在電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，要考慮設(shè)備空間的有限性，并充分體現(xiàn)電氣元件布局的合理性，另外要有必要的漏電保護(hù)，充分考慮技術(shù)工人在具體操作設(shè)備的電氣控制安全性。在本例中，24V電源和變頻器布置在電控板最上層，中間一排是控制電路進(jìn)線部分，其元件有接觸器、熔斷器、低壓短路器及接線排。主要控制模塊PLC單獨(dú)成一排，最下層是中間繼電器作為信號(hào)的輸出。總之，電控板元器件布置既要體現(xiàn)美觀整潔，又要體現(xiàn)接線的方便性。具體如圖1。

圖1

二、軟件設(shè)計(jì)

設(shè)備控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，是整個(gè)設(shè)備的靈魂。在實(shí)現(xiàn)基本操作功能的同時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：一是要盡量滿足操作設(shè)備的便利性，在軟件設(shè)計(jì)中時(shí)刻體現(xiàn)人性化。二是要保證程序控制時(shí)允許有程序出現(xiàn)臨界運(yùn)行的情況。三是設(shè)備控制參數(shù)盡可能可調(diào)，從而使設(shè)備可以在不同的工作參數(shù)下開(kāi)展工作。在本例中，程序設(shè)計(jì)具體可以分為手動(dòng)調(diào)試環(huán)節(jié)、參數(shù)設(shè)置環(huán)節(jié)和自動(dòng)運(yùn)行環(huán)節(jié)，這三大塊通過(guò)觸摸屏可以選擇進(jìn)入所需要的界面（見(jiàn)圖2）。

圖2

1.設(shè)備手動(dòng)工作

設(shè)備必須具備手動(dòng)單步操作環(huán)節(jié)，因?yàn)樵谠O(shè)備更換加工模具過(guò)程中或者在設(shè)備檢修時(shí)，都需要進(jìn)行單步對(duì)位操作。針對(duì)萬(wàn)向輪裝配控制系統(tǒng)，需要單步可操作的工作步有：電動(dòng)機(jī)低速轉(zhuǎn)、電動(dòng)機(jī)高速轉(zhuǎn)、加油汽缸工作、加油氣閥動(dòng)作、油筆正轉(zhuǎn)、油筆反轉(zhuǎn)、頂起汽缸動(dòng)作、下壓汽缸動(dòng)作、吸鋼珠氣閥動(dòng)作共9個(gè)步驟。具體見(jiàn)圖3。

圖3

2.設(shè)備自動(dòng)控制

設(shè)備的控制方式必須依據(jù)設(shè)備具體的操作程序和操作對(duì)象而定，在這里必須具備以下幾條：

（1）啟動(dòng)：按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行，設(shè)備工作指示燈HL1由閃亮變?yōu)殚L(zhǎng)亮。

（2）停止：按下停止按鈕，應(yīng)將當(dāng)前工序處理完畢后，設(shè)備才能停止。

（3）復(fù)位：?jiǎn)?dòng)按鈕按下，系統(tǒng)得到啟動(dòng)信號(hào)后并不立即開(kāi)始工作過(guò)程，要先判斷系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)。如果系統(tǒng)各環(huán)節(jié)處在復(fù)位狀態(tài)，則開(kāi)始執(zhí)行工作過(guò)程；如果不在復(fù)位狀態(tài)，則要先進(jìn)行復(fù)位。

（4）方式選擇：狀態(tài)一時(shí)開(kāi)關(guān)SA1置于“左”位置時(shí)為循環(huán)運(yùn)行（各工作步驟連續(xù)運(yùn)行），狀態(tài)二時(shí)開(kāi)關(guān)SA1置于“右”位置時(shí)為單次循環(huán)（系統(tǒng)單周期運(yùn)行），具體見(jiàn)圖4。

圖4

在PLC程序如何實(shí)現(xiàn)，以停止工作步為例，在本例以S100作為設(shè)備停止工作步，因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)備具體工作的實(shí)際，是不允許立即停止工作的（除非急停狀態(tài)）。在這里當(dāng)按下停止按鈕后，設(shè)備啟動(dòng)停止工作步，即當(dāng)前設(shè)備上工件裝配完成后，系統(tǒng)才停止。這就需要一個(gè)停止標(biāo)志信號(hào)，還有本身設(shè)備有單周和循環(huán)工作，也需要把單周工作信號(hào)作為設(shè)備停止標(biāo)志。程序如圖5所示。

圖5

3.系統(tǒng)工作過(guò)程

接通設(shè)備的工作電源，指示電源正常。執(zhí)行啟動(dòng)程序，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備工作指示燈以1Hz頻率閃亮。按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)復(fù)位后，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，分度盤(pán)旋轉(zhuǎn)工作→頂起汽缸和下壓汽缸動(dòng)作→吸鋼珠氣閥打開(kāi)→下壓汽缸復(fù)位→頂起汽缸復(fù)位→分度盤(pán)到達(dá)工位，停止旋轉(zhuǎn)（電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)）→下壓汽缸動(dòng)作→氣閥關(guān)閉（釋放鋼珠）油閥動(dòng)作（工件加油）→下壓汽缸復(fù)位→進(jìn)入下一周期（電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，分度盤(pán)旋轉(zhuǎn)）。

為了能統(tǒng)計(jì)設(shè)備的加工生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量和設(shè)備工作的時(shí)間，在程序中還增加了設(shè)備工作時(shí)間和加工件數(shù)，從而可以統(tǒng)計(jì)工人單位時(shí)間生產(chǎn)工件的數(shù)量及統(tǒng)計(jì)設(shè)備的工作效率。在統(tǒng)計(jì)加工件數(shù)環(huán)節(jié)中，程序設(shè)計(jì)必須考慮以下三方面：第一，在完成加工件數(shù)環(huán)節(jié)中，首先要找出能標(biāo)志一個(gè)工件完成裝配的標(biāo)志信號(hào)，裝配經(jīng)歷加黃油和放鋼珠2個(gè)環(huán)節(jié)，因此放完一個(gè)工位的鋼珠決定加工完一個(gè)工件，在這里Y11和Y14是吸鋼珠的信號(hào)，信號(hào)斷開(kāi)其實(shí)就是放好鋼珠的標(biāo)志，采用它們的下降沿作為計(jì)數(shù)標(biāo)志。第二，由于Y11和Y14這兩個(gè)信號(hào)是同時(shí)產(chǎn)生的，考慮避免少計(jì)數(shù)，采用先后計(jì)數(shù)，在這里用T29使信號(hào)相隔0.5秒之差，保證計(jì)數(shù)正確。第三，考慮設(shè)備斷電突發(fā)情況，計(jì)數(shù)要有斷電保持功能，因此采用C220計(jì)數(shù)。程序如圖6所示。

圖6

在計(jì)時(shí)環(huán)節(jié)中，就是PLC設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)鐘，當(dāng)然時(shí)鐘要有開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)間和清零重計(jì)功能，根據(jù)設(shè)備工作特性，設(shè)備進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行裝配和操作者按下啟動(dòng)按鈕是計(jì)時(shí)開(kāi)始條件。其程序如圖7所示。

圖7

4.設(shè)備參數(shù)設(shè)置

設(shè)備為適應(yīng)不同的萬(wàn)向輪裝配，所以在設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中要求各個(gè)參數(shù)可調(diào)，這也是擴(kuò)展設(shè)備的使用范圍，增加設(shè)備對(duì)于不同加工產(chǎn)品的可調(diào)性，具體如圖8所示。

圖8

三、小結(jié)

總之，一個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)無(wú)論在電路設(shè)計(jì)還是在軟件編程時(shí)，都要以現(xiàn)場(chǎng)控制為中心，為控制現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)達(dá)到的功能服務(wù)。在設(shè)計(jì)萬(wàn)向論裝配控制系統(tǒng)時(shí)也不例外，既要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的控制要求，又要滿足設(shè)備的對(duì)于不同萬(wàn)向輪的可裝配性。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)，要以人為本，充分體現(xiàn)設(shè)備操作的靈活性和安全性。

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（作者單位：嘉興技師學(xué)院）endprint