基于controllogix的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-19 00:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能化的生產(chǎn)方式,某些生產(chǎn)過(guò)程憑手工也逐漸無(wú)法完成。為了適應(yīng)生產(chǎn)需要,出現(xiàn)了特殊的生產(chǎn)工具—機(jī)械手。以往由于自動(dòng)化程度較低,設(shè)計(jì)出的全機(jī)械式機(jī)械手仍操控不靈活,目前根據(jù)最新的自動(dòng)化技術(shù),設(shè)計(jì)出了以可編程控制器為控制核心的機(jī)械手。 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由 PC 機(jī)監(jiān)控客戶端、Ether／IP 網(wǎng)絡(luò)、控制模塊 ControlLogixPLC、輸入模塊 1756 一 IBl輸出模塊 1756 一 OBl氣動(dòng)機(jī)械手、傳感器、生產(chǎn)線組成。圖 系統(tǒng)組成框圖第 3 章 硬件設(shè)計(jì) PC 機(jī)監(jiān)控客戶端PC 機(jī)監(jiān)控客戶端作為網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)工作站，主要完成硬件組態(tài)，創(chuàng)建控制器文件，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)，編寫(xiě)軟件梯形圖及監(jiān)控生產(chǎn)線狀態(tài)。 EtherNet/IP 網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò) NetLinx 結(jié)構(gòu)一共有三層，以太網(wǎng)（Ether） 、控制網(wǎng)（ControlNet） 、設(shè)備網(wǎng)（DeviceNet） ，在三個(gè)應(yīng)用層次上都有交叉和延伸。個(gè)人電腦作為控制系統(tǒng)中的工作站，通過(guò)以太網(wǎng)（Ether/IP）與其他工業(yè)設(shè)備相互連接，處于以太網(wǎng)層。PLC 主機(jī)及各 I/O 接口模塊構(gòu)建成的控制器通過(guò)以太網(wǎng)模塊接入到以太網(wǎng)層，PLC 控制器及 I/O 接口模塊處于控制網(wǎng)，設(shè)備網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的底層，在控制器和 I/O 設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信。在這里選用 1756ENB 作為以太網(wǎng)模塊。圖 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 controlLogix 控制器美國(guó)羅爾韋爾自動(dòng)化公司的可編程控制器設(shè)備以其優(yōu)良的性能廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。本次設(shè)計(jì)采用 Logix5561 處理器是安裝在 1756I/O 框架上的高速單槽內(nèi)。ControlLogix 拄制器采用模塊化的設(shè)計(jì)，無(wú)源數(shù)據(jù)總線背板式的結(jié)構(gòu)，包括處理器在內(nèi)所有單元，根據(jù)功能設(shè)計(jì)成各種模塊，處理器模塊 Logix5561 不僅包括數(shù)字量，模擬量這些傳統(tǒng)的信號(hào)模塊，還有各種網(wǎng)絡(luò)通信模塊、專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)伺服控制模塊及相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制指令，為工業(yè)控制提供一種非常靈活且完整的控制方案。 氣動(dòng)機(jī)械手機(jī)械手是一種能自動(dòng)化定位控制的多功能機(jī)器，它可以進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)，每維有兩種不同的形式，即升跟降、縮跟伸、回跟轉(zhuǎn)，這樣就有 8 種狀態(tài)，在編寫(xiě)程序的時(shí)候就可通過(guò)每個(gè)位置傳感器得到機(jī)械手的實(shí)時(shí)位置。在生產(chǎn)線開(kāi)始工作以后，首先機(jī)械手的初始位置是（回，縮，降） ，之后按順序動(dòng)作。 輸入輸出模塊 輸入/輸出（I/O）模塊種類(lèi)繁多，其中的數(shù)字量模塊分為交流、直流兩大類(lèi)，本系統(tǒng)采用 16 點(diǎn)陣斷型數(shù)字量直流輸入模塊 1756IB16D 和直流輸出模塊 1756OB16D，在面板上對(duì)應(yīng)有 16 個(gè)狀態(tài)指示燈（ST）和 16 個(gè)故障指示燈（FLT） 。系統(tǒng)以l機(jī)械手臂的電磁閥作為輸出點(diǎn)，在取料至輸送 1傳送帶的過(guò)程中，傳感器檢測(cè)信號(hào)作為輸入點(diǎn)，輸出點(diǎn) 6 個(gè)，輸入點(diǎn) 10 個(gè)，都是數(shù)字量，其 I/O 分配表如表所示。圖 I/O 分配表 干簧傳感器本設(shè)計(jì)采用歐姆龍公司的干簧傳感器 SMCDA93 用作機(jī)械手和生產(chǎn)線的位置及行程檢測(cè)，干簧傳感器的關(guān)鍵元件時(shí)簧片開(kāi)關(guān)，當(dāng)線圈通電后，管中兩簧片的自由端分別被磁化成 N 極和 S 極，兩級(jí)相互吸引，接通被控電路。1756IB16D 輸入模塊 1756OB16D 輸出模塊輸入點(diǎn) 功能 輸出點(diǎn) 功能IN5IN3 IN11IN0IN8IN7 IN12 IN10 IN15IN91推臂，完全推出亮倉(cāng)底，有貨物亮倉(cāng)口，貨物到亮機(jī)械手降落，降到位亮機(jī)械手升起，升到位亮機(jī)械手旋轉(zhuǎn)，到傳送帶亮機(jī)械手旋轉(zhuǎn)，到倉(cāng)口亮機(jī)械手伸臂，到位亮機(jī)械手夾貨，夾住亮傳送帶測(cè)物，有物亮OUT5OUT0OUT1OUT2OUT3OUT4傳動(dòng)帶轉(zhuǎn)推物機(jī)械手夾物機(jī)械手伸臂機(jī)械手升起機(jī)械手旋轉(zhuǎn) 電源模塊的選取本系統(tǒng)采用 ROCKWELL羅克韋爾(AB) ControlLogix 系列 PLC 電源模塊 1756PB75，輸入電壓：直流 24 伏。工作電壓范圍：直流 18~32 伏。輸入功率：95W。圖 ControlLogix 系列 PLC 電源模塊 ControlLogix / 1756 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)適合順序、過(guò)程、傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控
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