基于PLC的自動化設備

馮云菊

摘 要： 本文介紹了基于PLC的自動化設備——梅花卡扣機，生產車燈的自動化設備。本文從梅花卡扣機的整體規劃設計、硬件設計、軟件設計三方面闡述，讓讀者對自動化設備有全方位的了解。

關鍵詞： 自動化 梅花卡扣機 PLC

汽車是現在社會一種常用、便利的交通工具，車燈是汽車上必不可少的重要組成部分。本文研究生產車燈的自動化設備——梅花卡扣機。它保證了車燈的燈殼與各燈具及燈罩的絕對連接，增強了其穩定性。

一、梅花卡口機的整體規劃設計

梅花卡扣機是國內新型汽車車燈生產組裝型設備，本機設計的主要功能是通過氣壓缸針對梅花卡扣機螺絲與燈座進行壓緊。

它是通過控制氣壓缸的空氣進氣源，達到控制氣壓缸的壓力的目的。氣壓缸氣源可通過數字量調整好主氣缸下壓壓力，主要是采用減壓閥和調壓閥實現進氣源的調整，通過判定當前燈及梅花螺釘的材質，按材料不同設定壓力，通過上模下壓將梅花螺釘壓進燈座中，故梅花卡扣機動力源為氣壓壓力。

電方面以觸摸屏和PLC作為核心電器元件進行控制，以開關、按鈕、傳感器作為信號元件。傳感器以動作需要、保護警報為主。除下壓主氣缸外，其余各小氣缸動作均以電磁閥作為主要控制元件，控制其動作。

梅花卡扣機的工作全程基本是上模、夾緊工裝設備、主氣缸下降至工裝位置、旋轉氣缸夾緊工裝上工位、作業時確保工裝上下模完全吻合，作業人員在操作時，作業人員正前方設置了光柵保護，可確保其安全。梅花卡扣機上的所有動作控制指令均由PLC及觸摸屏發出，按鈕等作為輸入接到PLC輸入端口，電磁閥和中間繼電器等元件則接到輸出端，各元件動作情況由PLC中程序控制。同樣，對梅花螺釘鉚合時間的設定也是通過PLC內部的計時器完成。

二、硬件設計

1.硬件設計的整體思路就是通過PLC輸出的數字信號控制繼電器組，達到控制電路的目的。

這段程序為一段防錯程序，如程序中所示，Q100.01為主氣缸下降閥，當地址為230.00的字開關閉合時，Q100.01輸出信號（注：這里的急停為NG開關），當安全電眼對射的光條被感應時，Q100.01立即停止輸出，設備將停止動作，以免造成操作人員受傷。

觸摸屏采用LeviStudio編程軟件，LeviStudio觸摸屏為國產品牌HIM，編程軟件安裝方便，使用很簡單，與PLC通訊快速、可靠，安裝它的編程軟件需要安裝驅動，windows7系統無法使用此軟件。

四、結語

梅花卡扣機卡扣機以PLC和觸摸屏作為操作、設置和動作核心，以氣壓作為主動力源來推動各個氣缸的動作進行對燈殼的梅花卡扣壓緊動作，此系統中的順序動作以PLC程序為軟性方面的控制，以電磁閥作為硬件方面的主要動作元件，達到控制各個氣缸的先后動作順序，其間的動作包括壓緊工裝的旋轉氣缸，壓緊梅花卡口的主動力氣缸，這兩個氣缸互相配合工作，旋轉氣缸的動作有PLC外部繼電器控制，即手動控制，主氣缸的動作主要由PLC內部繼電器控制，從而實現自動化控制，其保護措施采用安全電眼，安全電眼在設備操作口的正前方，保護區間為橫向1米，可完全確保操作人員的安全，設備工作時，當操作人員不小心將本人身體無意伸入到了設備工作區時，安全電眼采集到脈沖信號后，會自動將設備整體的動作全部停止，確保作業人的安全。

梅花卡扣機結構簡單，動作鮮明，工作時安全、穩定、快速、方便，作業時，操作人員只需將要壓緊于燈殼上的梅花螺絲準備充足，將燈殼平穩放于設備工裝上，再將梅花螺絲放與燈殼壓緊螺絲處，運行設備，使其工作即可。

參考文獻：

[1]王兆宇.圖解觸摸屏.PLC.變頻器.綜合應用工程實踐.機械工程出版社.

[2]盧巧黃，志沈毅.歐姆龍PLC編程指令與梯形圖快速入門.電子工業出版社.

[3]謝克明，夏路易.可編程控制器原理與程序設計.電子工業出版社.

[4]余成波，胡新宇，趙勇.傳感器與自動檢測技術.高等教育出版社.

[5]霍罡.歐姆龍CP1HPLC應用基礎與編程實踐.機械工業出版社.

[6]自動化論壇.