淺談PLC高速計數(shù)器在分揀線控制中的應(yīng)用

原瑞彬

摘要：在機電一體化控制系統(tǒng)中，很多時候都會涉及到多點定位問題。即要求在不同的定位點執(zhí)行相應(yīng)動作。本文以YL-235機電一體化分揀線為例，采用三菱FX系列PLC作為控制器，通過變頻器調(diào)節(jié)速度，利用旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)進行定位控制，從而實現(xiàn)精確定位。

關(guān)鍵詞：高速計數(shù)器；旋轉(zhuǎn)編碼器；定位控制

YL-235A是浙江亞龍公司研制的光機電一體化實訓(xùn)設(shè)備，并被指定為全國職業(yè)院校技能比賽中職組“機電一體化設(shè)備安裝與調(diào)試”項目比賽設(shè)備。“機電一體化設(shè)備安裝與調(diào)試”其中一個模塊是分揀線的裝調(diào)，以往的分揀線定位是通過傳感器結(jié)合PLC設(shè)定延時來實現(xiàn)定位，分揀材料反光率不穩(wěn)定，對信號檢測產(chǎn)生干擾，定位精度不高，直接影響物料分揀系統(tǒng)的運行，2015年全國職業(yè)院校技能大賽該項目在分揀線上首次新增旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。筆者通過多年指導(dǎo)學(xué)生技能大賽的輔導(dǎo)經(jīng)驗積累，淺談旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)合PLC高速計數(shù)器在分揀線上的應(yīng)用。

一、分揀線運動過程介紹

分揀線入口A處有物料檢測傳感器，當(dāng)有物料放到傳送帶后，交流異步電動機啟動運行，交流異步電動機由變頻器驅(qū)動，交流電機通過減速器與傳送帶同軸連接，減速器減速比為10：1，通過計算與實際測量，交流電機每每旋轉(zhuǎn)一圈，傳送帶在平面上移動距離為10mm，旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生650個脈沖，本次任務(wù)如圖1所示入口A處傳感器檢測到信號，傳送帶運送物料至B點距離為260mm，停5S后傳送帶啟動由B點運送到C點距離為120mm。

二、編碼器與PLC硬件連接方式

如圖2所示是輸出兩相脈沖的旋轉(zhuǎn)編碼器與FX2N系列PLC的連接示意圖。編碼器有4條引線，其中2條是脈沖輸出線，1條是COM端線，1條是電源線。編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用PLC的DC24V電源。電源“-”端要與編碼器的COM端連接，“+ ”與編碼器的電源端連接。編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接，A、B兩相脈沖輸出線直接與PLC的輸入端連接，連接時要注意PLC輸入的響應(yīng)時間。有的旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，使用時要將屏蔽線接地。

圖2

三、分揀線PLC程序設(shè)計

1、 FX系列PLC內(nèi)部高速計數(shù)器

A-B相型雙計數(shù)輸入高速計數(shù)器如表1所示C25l～C255為A–B相型雙計數(shù)輸入高速計數(shù)器，它們有兩個計數(shù)輸入端，某些計數(shù)器還有復(fù)位和起動輸入端。A/B相輸入不僅提供計數(shù)信號，根據(jù)它們的相對相位關(guān)系，還提供了計數(shù)的方向。利用旋轉(zhuǎn)軸上安裝的A/B相型編碼器，在機械正轉(zhuǎn)時自動進行加計數(shù)，反轉(zhuǎn)時自動進行減計數(shù)。

2、 PLC控制程序設(shè)計

控制程序說明，梯形圖程序如圖3所示，物料入口傳感器通過PLC輸入端X2，輸出端Y0控制變頻器正轉(zhuǎn)啟動，輸出端Y1變頻器中速以25HZ運行，當(dāng)入口處物料傳感器檢測到信號，三相交流電動機啟動運行，與分揀線同軸連接的旋轉(zhuǎn)編碼器將脈沖信號反饋到PLC高速脈沖X0、X1輸入端，利用C251高速計數(shù)器實時計數(shù)，用觸點比較指令實時監(jiān)測C251當(dāng)前值，入料口A點到達B點距離為260mm，需要反饋26*650個脈沖，到達預(yù)設(shè)B點傳送帶停止，啟動定時器延時5S后啟動傳送帶由B點輸送到C點，需要反饋26*650+12*650個脈沖。

圖3

參考文獻：

[1]劉迎春，葉湘濱. 傳感器原理、設(shè)計與應(yīng)用[M].國防工業(yè)出版社，2015.

[2]廖常初. FX系列PLC編程及應(yīng)用[M] .機械工業(yè)出版社，2013.