自動打銷機(jī)的電子設(shè)計.docxVIP

1、自動打銷機(jī)的電子設(shè)計摘要：隨著國內(nèi)PLC(ProgrammableLogicController)技術(shù)的發(fā)展，我國PLC技術(shù)已初步成熟，具備了一定的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用基礎(chǔ)。這對于智能工業(yè)來說,將進(jìn)一步提高制造效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本和資源消耗，將智能工業(yè)提升到一個的新階段。本文基于主控制器PLC,闡述了作者設(shè)計的自動打銷機(jī)的電子方面設(shè)計，以及它的各個子模塊之間協(xié)調(diào)工作的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法，本文著重介紹各個子模塊的作用、程序原理圖的設(shè)計、硬件電路的設(shè)計與選型。關(guān)鍵詞:智能工業(yè)，PLC,打銷機(jī)，MCU；1、引言：進(jìn)入90時代后，我國的PLC進(jìn)入了廣泛發(fā)展階段，市場上也出現(xiàn)了一些基于PLC的工

2、業(yè)控制產(chǎn)品，但至今尚未出現(xiàn)基于PLC的自動打銷機(jī)。本文主要致力于自動打銷機(jī)的電子方面設(shè)計，以及它的各個子模塊之間協(xié)調(diào)工作的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法，著重介紹各個子模塊的作用、程序原理圖的設(shè)計、硬件電路的設(shè)計與選型。此產(chǎn)品的出現(xiàn)將會提高制造效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本和資源消耗。2、設(shè)計方案2.1硬件設(shè)計PLC系統(tǒng)的設(shè)計PLC的主機(jī)型號為三菱公司的FX2N-64MRo本文中使用的FX2N-64MR輸入接口和輸出接口都為32點(diǎn)，其輸入接口和輸出接口的接線端子分別被引出至開關(guān)量輸入端子單元和開關(guān)量輸出端子單元。PLC結(jié)構(gòu)圖如圖3.1o圖3.1PLC結(jié)構(gòu)圖促<nL<斐CUP:1存儲器電源氐M

3、汩薜*口>曜紅外檢測掛箱模塊本論文模塊中受不受到紅外線的照射將直接影響到熱敏電阻吸收的輻射能時間，進(jìn)而影響到R3表面的溫度，溫度的變化直接決定熱敏電阻R3的阻值大小。通過比較器將熱敏電阻R3的電壓與設(shè)定值進(jìn)行比較，進(jìn)而輸出高低電平。圖3.4紅外檢測掛箱模塊2.2軟件設(shè)計本文具體流程如下：第一步：定時器開始定時二秒，電機(jī)1旋轉(zhuǎn)將傳送帶上的各個工件部分傳送到指定位置，位置的確定通過紅外傳感器來實現(xiàn)；第二步：氣缸1開始工作，將各個工件部分進(jìn)行組裝；第三步：電機(jī)2旋轉(zhuǎn)三秒，電機(jī)3旋轉(zhuǎn)三秒，將組裝完成的工件傳送到指定位置；第四步：計數(shù)器加一，當(dāng)計數(shù)器計數(shù)到五的時候，執(zhí)行第五步并清零，否則執(zhí)行第一步

4、；第五步：五個小舵機(jī)同時旋轉(zhuǎn)，完成裝銷工作；第六步：氣缸2進(jìn)行打銷操作，在五個工件下方的五個小氣缸1同時判斷是否打銷成功；第七步：如果五個工件中有兩個以上的工件打銷失敗，進(jìn)行報警操作，提醒操作員注意機(jī)器工作狀態(tài)；第八步：電機(jī)3旋轉(zhuǎn)，將打銷成功的工件收集并計數(shù)，打銷失敗的工件通過氣缸3剔除。論文設(shè)計的程序流程圖如圖4.1所示。圖4.1系統(tǒng)總體程序設(shè)計機(jī)器工作期間，如果操作員按下停止按鈕，機(jī)器將在執(zhí)行完本次整個程序后停止工作。如果操作員按下急停按鈕，機(jī)器將立刻停止工作。打銷前準(zhǔn)備階段程序的設(shè)計通過定時器TO定時，電機(jī)1工作三秒，把各個工件部分傳送到指定位置，位置的確定通過紅外模塊確定：工件在傳送途

5、中，紅外線必定會被工件遮擋一段時間，因此PLC可以通過判斷紅外線的狀態(tài)來確定工件位置。通過定時器T1定時，氣缸1進(jìn)行工作一秒，將各個工件部分進(jìn)行組裝，構(gòu)成一個完整的工件。并通過定時器T2定時，電機(jī)2和電機(jī)3開始工作，把工件傳送到指定位置。通過計數(shù)器D8計數(shù)，判斷整個過程是否執(zhí)行了五次。打銷前準(zhǔn)備階段程序設(shè)計如圖4.3OX003242727M0T卜X004好M2H卜3849<Y011M3I卜T1K10(T1(INCPD8M0T11FT2Y013M44T41卜T64<M43<M38<M32<M39<M33<M40M34<M41圖4.3打銷前準(zhǔn)備階段部

6、分程序設(shè)計裝銷、打銷和檢測程序的設(shè)計通過線圈M28判斷打銷前的準(zhǔn)備工作是否完成，接著舵機(jī)旋轉(zhuǎn)90度進(jìn)行裝銷，氣缸2進(jìn)行一秒的打銷操作，打銷的同時，在五個工件下方的五個小氣缸1判斷工件是否打銷成功，并將結(jié)果通過硬件電路傳送給線圈M37、M38、M39等，PLC通過線圈M37、M38、M39等狀態(tài)控制電機(jī)3的工作狀態(tài)和氣缸3的工作狀態(tài)，來收集打銷成功的工件和計數(shù)并去除打銷失敗的工件，當(dāng)一次打銷中的五個工件發(fā)現(xiàn)有兩個以上的工件打銷失敗，則自動打銷機(jī)開始報警，但打銷工作繼續(xù)。裝銷、打銷和檢測的部分程序如圖4.4。M13X006Il-yd卜X006事M15X007III-X007事M17X010TIpl

7、I-X010M19X011Ml-lI-X011圖4.4裝銷、打銷和檢測的部分程序通過線圈M28判斷打銷前的準(zhǔn)備工作是否完成，接著舵機(jī)旋轉(zhuǎn)90度進(jìn)行裝銷，氣缸2進(jìn)行一秒的打銷操作，打銷的同時，在五個工件下方的五個小氣缸1判斷工件是否打銷成功，并將結(jié)果通過硬件電路傳送給線圈M37、M38、M39等，PLC通過線圈M37、M38、M39等狀態(tài)控制電機(jī)3的工作狀態(tài)和氣缸3的工作狀態(tài)，來收集打銷成功的工件和計數(shù)并去除打銷失敗的工件，當(dāng)一次打銷中的五個工件發(fā)現(xiàn)有兩個以上的工件打銷失敗，則自動打銷機(jī)開始報警，但打銷工作繼續(xù)。顯示和報警程序的設(shè)計PLC首先將打銷成功的工件數(shù)量，即將斷電不清零數(shù)據(jù)寄存器D203

8、通過PLC的七段譯碼指令輸出到LED顯示屏上顯示，接著判斷一次打銷的五個工件中是否有兩個以上的工件打銷失敗，即判斷斷電不清零數(shù)據(jù)寄存器D204中數(shù)據(jù)是否大于二，如果大于，則輸出繼電器Y017得電，接著指示燈發(fā)亮報警。顯示和報警程序如圖4.6。圖4.6顯示和報警程序2.3測試結(jié)果及分析(1)氣缸1將各個工件組裝成整個工件如圖5.1.1(2)氣缸2進(jìn)行打銷操作如圖5.1.2圖5.1.2進(jìn)行打銷操作(3) 當(dāng)一次打銷的五個工件中有兩個以上的工件打銷失敗，報警單元進(jìn)行工作如圖5.1.4輯出指示單元瑜人控制單元圖5.1.4報警單元進(jìn)行工作首先，代表傳送帶1的L1燈會發(fā)光，表示正在將各工件部分傳送到指定位

9、置；然后，代表氣缸1的L2會發(fā)光，表示將各工件部分進(jìn)行組裝；接著代表傳送帶2的L4和代表傳送帶3的L5發(fā)亮，表示將己完成組裝的工件傳送到指定位置；之后以上步驟重復(fù)五次；接著代表舵機(jī)的L6發(fā)亮0.75s,表示舵機(jī)旋轉(zhuǎn)90度，氣缸2進(jìn)行裝銷操作；隨后代表氣缸2的L7發(fā)光，表示氣缸2進(jìn)行打銷和計數(shù)，如果打銷失敗的工件大于兩件，代表報警的L10發(fā)光，表示報警。從實驗結(jié)果來看，該程序符合編程需求，故程序設(shè)計成功。參考文獻(xiàn)邢海龍.自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計J.科學(xué)資訊,2012,34:631 王瀟.關(guān)于國內(nèi)外PLC應(yīng)用市場現(xiàn)狀的探究及展望J.中國文房四寶,2014,(7):434王兆義.PLC的市場、技術(shù)和

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