自動分揀機構的plc控制設計

自動分揀機構的plc控制設計

0plc編程控制為了解決工人嚴重的減少和誤差大的問題，自動評分系統(tǒng)在實際工作中得到了越來越多的應用。這種系統(tǒng)利用PLC編程控制,并配合機械手作業(yè),可在降低經濟成本的同時提高工作效率和可靠性?；赑LC控制的自動分揀系統(tǒng),利用氣動實現動作,具有成本低、效率高、可靠性好等特點。1系統(tǒng)設計的概念1.1按分揀機構的分揀控制方案設計PLC控制分揀機構涉及PLC技術、氣動技術和傳感技術等,是實際工業(yè)生產設備的微縮模型。本文主要對分揀機構的分揀要求、分揀過程及控制要求進行闡述與分析。進行PLC控制系統(tǒng)的設計,首先必須要對控制對象進行調查,分析控制過程和工作特點,明確控制要求以及各階段之間的轉換條件。輸入電壓:AC220~240V(帶保護的三芯插座)。消耗功率:250W。環(huán)境溫度:-5~40℃。1.2對于零件的分揀系統(tǒng)能夠完成不同材質(鐵和塑料)的2種正方體零件的分揀工作。當系統(tǒng)完全啟動后,光電檢測開關檢測到有零件時,將零件推送至傳送帶1的A處,并能在固定間隔時間內輸送零件;當零件到達B處時,由感應開關通過感應對零件的不同材質做出判斷,分揀后繼續(xù)傳送;當零件被輸送到相應材質顏色傳感器部位時,傳感器通過感應零件的顏色(紅、黃、綠3種顏色)進行分揀;再由氣動閥推送零件到相應物料框中,完成零件的分揀工作。2系統(tǒng)硬件設計2.1常用的輸出總結通過對控制系統(tǒng)輸入和輸出信號的分析可知,分揀機構需要24個輸入點和31個輸出點,PLC主機的實際輸入點數應等于或大于所需輸入點數24,PLC的實際輸出點數應等于或大于所需輸出點數31,在條件許可的情況下應盡可能留有10%~20%的裕量。所以該系統(tǒng)采用三菱FX2N-80MR型PLC作為主控制器,該型號的PLC有40個輸入點、40個輸出點,完全滿足要求,且輸出點數留有較大裕量,為今后的改進工作做好了準備。2.2機械手延遲10s動作自動分揀機的實物示意圖如圖1所示。在系統(tǒng)啟動完成后,當光電檢測開關檢測到物料框中有第1個零件時,將信號輸送給機械手1,延時5s后馬上動作(從第2個零件開始,光電檢測開關檢測到有零件后機械手延時10s動作),將物料放置于傳送帶1的A處;傳送帶將零件傳送到B處,由電感式感應開關1或電容式感應開關2對物料的材質進行檢測,并將信號傳送給相應機械手2或機械手3,由機械手2或機械手3將零件運送到傳送帶2的C處或傳送帶3的D處;當有不屬于這2種零件的物料通過時,直接由傳送帶輸送到廢物框內。零件在傳送帶2或傳送帶3上被繼續(xù)傳送,到達紅、黃、綠3種顏色傳感器位置時被其檢測,信號被輸送到(1YA、2YA、3YA或者4YA、5YA、6YA)相應氣動閥,由壓縮機控制的氣動閥做出相應動作,將零件推送至相應物料框,并記下相應零件數量,從而完成零件分揀過程。2.3機械地表2c缸,c缸,c缸,c缸,c缸,h機械手的工作過程是由氣缸控制的氣動閥動作來實現的,如圖2所示。機械手1的A缸是由氣動閥YA7控制機械手臂的前伸(Y13)與收縮(Y15),B缸是由氣動閥YA9控制機械手臂的下降(Y10)與上升(Y12),C缸則由氣動閥YA8控制機械手臂的抓取(Y11)與放松(Y14)。機械手2的A缸是由氣動閥YA10控制機械手臂的前伸(Y22)與收縮(Y24),B缸是由氣動閥YA12控制機械手臂的下降(Y17)與上升(Y21),C缸則由氣動閥YA11控制機械手臂的抓取(Y20)與放松(Y23)。機械手3的A缸是由氣動閥YA13控制機械手臂的前伸(Y31)與收縮(Y33),B缸是由氣動閥YA15控制機械手臂的下降(Y26)與上升(Y30),C缸則由氣動閥YA14控制機械手臂的抓取(Y27)與放松(Y32)。2.4i-o地址分配I/O地址分配如表1所示。2.5回采氣回用氣動機械手的氣動工作過程是由壓縮機、氣缸三聯體、單向閥、電磁閥、單向節(jié)流閥(控制壓縮空氣的流量和調節(jié)壓縮空氣的壓力,從而保證執(zhí)行元件的運動速度)以及各氣缸組成的順序動作回路實現的。壓縮機出來的氣體經過氣缸三聯體的過濾、減壓、潤滑處理后,通過相應電磁換向閥驅動各氣動執(zhí)行元件,實現預定動作。機械手的氣動控制圖如圖3所示。系統(tǒng)的整個氣動過程就是通過三位四通閥對A、B、C三個氣缸的動作進行控制。三位四通閥1控制A缸以此來控制機械手臂的前伸與收縮,三位四通閥2控制機械手臂的下降與上升,三位四通閥3控制機械手臂的抓取與放松。因為本文中的3個機械手工作過程都是一樣的,故只用一個示意圖表示。此外,氣體進入氣缸三聯體后有氣壓表監(jiān)控,各氣缸進、出氣口都安裝有節(jié)流閥,以實現對執(zhí)行元件運動速度的控制。2.6繼電器kt主電路由220V電源供電,控制電路主要由緊急開關X26和啟動按鈕X0,傳送帶1電機Y1、傳送帶2電機Y2、傳送帶3電機Y3和時間繼電器KT構成。機械手1、機械手2、機械手3的工作分別用24V氣缸電機加以調控。3系統(tǒng)的硬件設計系統(tǒng)的軟件設計程序流程