【正文】 7 四、 供料單元的 PLC 控制系統(tǒng) 各工作單元作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行，但在供料單元中，主令信號輸入點(diǎn)被限制為 1 個，如果需要有啟動和停止 2 種主令信號，只能由軟件編程實(shí)現(xiàn)。 程序應(yīng)包括兩部分，一是如何響應(yīng)系統(tǒng)的啟動、停止指令和狀態(tài)信息的返回，二是送料過程的控制。 8 圖 24 供料控制子程序流程圖 （ 1）主程序如圖 25 所示 : 圖 25 主程序梯形圖 （ 2）啟動 /停止子程序 如圖 26 所示： 圖 26啟動 /停止子程序梯形圖 9 （ 3）送料子程序 如圖 27所示 圖 27 送料子程序梯形圖 4． 根據(jù)工作單元裝置的工作要求 ，供料單元 PLC 選用 S7224 AC/DC/RLY 主單元，共 14 點(diǎn)輸入和 10 點(diǎn)繼電器輸出。 圖 31 加工單元實(shí)物的全貌 二、 加工單元 氣動控制回路 氣動控制回路的工作原理如圖 32所示。與供料單元同樣，如果需要有啟動和停止 2種主令信 號，只能由軟件編程實(shí)現(xiàn) 。 主程序如圖 34 所示，它只是在每一掃描周期 ( ON)調(diào)用 2個子程序，一個是啟動 /停止子程序，其功能是在讀取主站發(fā)送來的控制命令以及把本站狀態(tài)信號寫到通信數(shù)據(jù)存儲區(qū)。 14 圖 37 加工單元 PLC 的 I/O 接線 圖 第四章 裝配單元的設(shè)計 一、裝配單元的基本功能 裝配單元是將該生產(chǎn)線中分散的兩個物料進(jìn)行裝配的過程。 二、 裝配單元?dú)鈩涌刂苹芈? 裝配單元的閥組 6個二位五通單電控電磁換向閥組成， 這些閥分別對供料，位置變換和裝配動作氣路進(jìn)行控制，以改變各自的動作狀態(tài)。如圖 44所示。裝配機(jī)械手整體外形如圖 45 所示。 圖 46 裝配單元主程序梯形圖 啟動 /停止子程序梯形圖 見圖 47： 圖 47 啟動 /停止子程序梯形 18 下料控制子程序清單見圖 48 圖 48 下料控制子程序 19 抓料控制子程序清單見圖 49： 圖 49抓料控制子程序 20 警示燈控制子程序清單見圖 410： 圖 410 警示燈控制子程序 裝配單元由于使用的 I/O 點(diǎn)數(shù)較多，所以選用的 PLC 為 S7200226CN，根據(jù)程序中是用到的 I/O 分配情況，畫出如下 PLC 接線原理圖。 圖 51 分揀單元實(shí)物的全貌 22 二、 分揀單元 氣動控制回路 本單元?dú)鈩涌刂苹芈返墓ぷ髟砣鐖D 52所示。 圖 52 分揀單元?dú)鈩涌刂苹芈饭ぷ髟韴D 三 、分揀單元變頻器的設(shè)置 在分揀單元的設(shè)計上，首先有設(shè)計好傳動機(jī)構(gòu)，因此首先要先設(shè)置好變頻器的參數(shù)。梯形圖如圖 53 所示。 ，在相應(yīng)的推料氣缸位置把工件推出。 輸送單元在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中擔(dān)任著主站 角色，它接收來自觸摸屏的系統(tǒng)主令信號，讀取網(wǎng)絡(luò)上各從站的狀態(tài)信息，加以綜合后，向各從站發(fā)送控制要求，協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作。設(shè)置此參數(shù)值必須在控制電源斷電重啟之后才能修改、寫入成功 4 Pr20 慣量比 1678 該值自動調(diào)整得到，具體請參 AC 5 Pr21 實(shí)時自動增益設(shè)置 1 實(shí)時自動調(diào)整為常規(guī)模式，運(yùn)行時負(fù)載慣量的 變化情況很小 6 Pr22 實(shí)時自動增益設(shè)置的機(jī)械 剛性選擇 1 次參數(shù)值設(shè)得越大，響應(yīng)越快，但過大可能不 穩(wěn)定 7 Pr41 指令脈沖旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置 1 指令脈沖 +指令方向，設(shè)置次參數(shù)值必須在控制電源斷電重啟之后才能修改、寫入成功 指令脈沖 + 指令方向 8 Pr42 指令脈沖輸入方式 3 9 Pr48 指令脈沖分倍頻第 1 分子 10000 每 轉(zhuǎn) 所 需 指 令脈 沖 數(shù) = 編 碼 器 分辨 率*(pr4B/(pr4B*2pr4A)),編碼器分 辨率為 10000（ 2500P/r*4） ,則每轉(zhuǎn)所需指令脈沖數(shù) =10000*（ pr4B/(Pr4B*2pr4A) ）=10000*(5000/(10000*1))=5000 10 Pr49 指令脈沖分倍頻第 2 分子 0 11 Pr4A 指令脈沖分倍頻分子倍率 0 12 Pr4B 指令脈沖分倍頻分母 5000 （ 2） 使用位控向?qū)Ь幊? STEP7 軟件的位控向?qū)茏詣犹幚?PTO 脈沖的單段管線和多段管線、脈寬調(diào)制、 SM 位置配置和創(chuàng)建包絡(luò)表。 當(dāng)抓取機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)位置，且輸送單元各個氣缸滿足初始位置的要求，則復(fù)位完成， “ 正常工作 ” 指示燈 HL1 常亮。 （ 4） 機(jī)械手裝置移動到加工站物料臺的正前方后，即把工件放到加工站物料臺上。 （ 6） 抓取動作完成后，伺服電機(jī)驅(qū)動機(jī)械手裝置移動到裝配站物料臺的正前方。抓取的順序與供料站抓取工件的順序相同。伺服電機(jī)驅(qū)動機(jī)械手裝置以 400mm/s 的速度返回，返回 900mm 后，擺臺順時針旋轉(zhuǎn) 90176。由于需要輸出驅(qū)動伺服電機(jī)的高速脈沖， PLC 應(yīng)采用晶體管輸出型。 加工單元加工臺中心至裝配 單元裝配臺中心距離 330mm。系統(tǒng)主令工作信號由連接到輸送站 PLC 的觸摸屏人機(jī)界面提供，整個系統(tǒng)的主要工作狀態(tài)除了在人機(jī)界面上顯示外，尚須由安裝在裝配單元的警示燈顯示上電復(fù)位、啟動、停止、報警等狀態(tài)。 4． 按下啟動按鈕，系統(tǒng)啟動，綠色和黃色警示燈均常亮。 6． 在工件推到供料站物料臺后，輸送站抓取機(jī)械手裝置應(yīng)移動到供料站物料臺的正前方，然后執(zhí)行抓取供料站工件的操作。 8． 加工站物料臺的物料檢測傳感器檢測到工件后，執(zhí)行把待加工工件從物料臺移送到加工區(qū)域沖壓氣缸的正下方；完成對工件的沖壓加工，然后把加工好的工件重新送回物料臺的工件加工工序，并向系統(tǒng)發(fā)出加工完成信號。 11． 裝配站物料臺的傳感器檢測到工件到來后，擋料氣缸縮回，使料槽中最底層的小圓柱工件落到回轉(zhuǎn)供料臺上，然后旋轉(zhuǎn)供料單元順時針旋轉(zhuǎn) 180 度（右旋），到位后裝配機(jī)械手按下降氣動手爪 → 抓取小圓柱 → 手爪提升 → 手臂伸出 → 手爪下降 → 手爪松開的動作順序，把小園柱工件裝入大工件中，裝入動作完成，向系統(tǒng)發(fā)出裝配完成信號。 。 14． 僅當(dāng)分揀站分揀工作完成，并且輸送站機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)，系統(tǒng)的一個工作周期才認(rèn)為結(jié)束。如果發(fā)生物料沒有的報警信號，警示燈中紅色燈以 1Hz 的頻率閃爍，黃色燈熄滅，綠色黃色燈保持常亮。 31 （ 1）輸送站（ 1站）發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)位定義： 位地址 數(shù)據(jù)意義 位地址 數(shù)據(jù)意義 啟動 加工站限制加工 停止 裝配站限制裝配 急停 到達(dá)加工站 到達(dá)裝配站 警示燈綠 警示燈紅 警示燈橙 輸送站位地址 數(shù)據(jù)意義 備注 聯(lián)機(jī)運(yùn)行信號 急停信號 1=急停動作 復(fù)位標(biāo)志 全線復(fù)位 觸摸屏全線 /單機(jī)方式 1=全線， 0=單機(jī) 允許供料信號 允許加工信號 允許裝配信號 允許分揀信號 供料站物料不足 供 料站物料沒有 VD1002 變頻器最高頻率輸入 (2）輸送站收 2站 接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)位定義：（數(shù)據(jù)來自供料站） 輸送站位地址 供料站位地址 數(shù)據(jù)意義 供料站物料不夠 供料站物料有無 供料站物料臺有無物料 供料站位地址 數(shù)據(jù)意義 備注 供料站在初始狀態(tài) 一次推料完成 全線 /單機(jī)方式 1=全線， 0=單機(jī) 單站運(yùn)行信號 物料不足 物料沒有 32 (3）輸送站收 3站 接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)位定義：（數(shù)據(jù)來自加工站） 輸送站位地址 加工站位地址 數(shù)據(jù)意義 加工站物料臺有無物料 加工站加工完成 加工站位地址 數(shù)據(jù)意義 備注 加工站在初始狀態(tài) 沖壓完成信號 全線 /單機(jī)方式 1=全線， 0=單機(jī) 單站運(yùn)行信號 (4）輸送站收 4站 接收緩沖區(qū)數(shù) 據(jù)位定義：（數(shù)據(jù)來自裝配站） 輸送站位地址 供料站位地址 數(shù)據(jù)意義 裝配站物料不夠 裝配站物料有無 裝配站物料臺有無物料 裝配站裝配完成 裝配站位地址 數(shù)據(jù)意義 備注 裝配站在初始狀態(tài) 裝配完成信號 全線 /單機(jī)方式 1=全線， 0=單機(jī) 單機(jī)運(yùn)行信號 料倉物料不足 料倉物料沒有 (5）輸送站收 5站 接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)位定義：（數(shù)據(jù)來自分揀站） 分揀站位地址 數(shù)據(jù)意義 備注 分揀站在初始狀態(tài) 分揀完成信號 全線 /單機(jī)方式 1=全線， 0=單機(jī) 單機(jī)運(yùn)行信號 三 、系統(tǒng)安裝調(diào)試 由于 本系統(tǒng) 涉及到用弱電控制強(qiáng)電，因此，應(yīng)該注意連接時出現(xiàn)的干擾，避免由于干擾造成 伺服電機(jī) 的誤動作，或者由于連接不當(dāng)導(dǎo)致 PLC 或變頻器的損壞。 （ 3）伺服電機(jī)的主線應(yīng)和控制線分開走，以免主線干擾伺服電機(jī)的信號接收及發(fā)送。注意區(qū)分變頻器的輸入和輸出端。一個自動化生產(chǎn)線的基本組成部分有傳感檢測、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū) 動等機(jī)構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機(jī)地把這些獨(dú)立部分融合在一起。 在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，遇到了一些問題，最主要的是在整體控制時，對各站之間的通信不是很了解，導(dǎo)致了整體控制實(shí)現(xiàn)不了。 此外，我并沒有過多從經(jīng)濟(jì)性的角度來考慮系統(tǒng)，由于對材料成本方面了解的欠缺，只能從性能的角度來討論問題。老師的高深的學(xué)術(shù)水平，科學(xué)的思維方法和深入淺出的講解更準(zhǔn)確更形象的把設(shè)計中的知識傳 輸給我。 設(shè)計態(tài)度 好， 記 ～ 5 分； 設(shè)計態(tài)度 較好， 記 ～ 4分； 設(shè)計態(tài)度 一般， 記 3 分； 設(shè)計態(tài)度 較差， 記 0～ 分。 階段性任務(wù) 完成情況好， 記 9～ 10 分； 階段