【導讀】性及汽車的整體性能。由于汽車內飾件的工藝復雜，目前我國大多數(shù)生產企業(yè)技術。裝備落后，自動化程度低，產品質量不穩(wěn)定。個刻不容緩的研究課題。了生產線控制系統(tǒng)的要求。利用STEP7軟件對生產線PLC控制系統(tǒng)進行模塊化。另外為了控制和反應系統(tǒng)的工作狀態(tài)及運行狀態(tài)，設計中還使用TIA. portal軟件為該控制系統(tǒng)制作了人機交互界面。TP1200型觸摸屏的應用可以使控制。系統(tǒng)的運行過程得到直觀監(jiān)控,提高了控制狀態(tài)的可監(jiān)測性。環(huán)形轉盤發(fā)泡生產線控制系統(tǒng)采用分級結構。第一級為可編程邏輯控制器。數(shù)字信號進行采集和處理以及對執(zhí)行元件進行實時控制的功能。第二級為工業(yè)控制。計算機，主要完成控制軟件的界面和控制過程數(shù)據(jù)的監(jiān)視、管理和記錄的功能。

　　

【正文】 9 程序號 1 10 程序號 2 11 程序號 4 12 程序號 8 13 程序號 16 14 程序號 32 15 程序號 64 16 程序號 128 變量類型 序號 變量地址 變量描述 開關量輸入 1 電池電量低 2 2 步驟錯誤 2 3 緊急停止 2 4 程序結束 2 5 機器人綜合異常 2 6 互鎖故障 2 7 運行 2 8 自動模式 2 9 準備就緒 2 10 機器人原點 2 11 12 發(fā)泡機打料完成 /工作完成 13 開槍 14 15 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 23 16 17 清洗 1同步信號 1 18 清洗 1同步信號 2 19 清洗 1機器人信號 1 20 清洗 1機器人信號 2 21 22 電池電量低 22 23 步驟錯誤 22 24 緊急停止 22 25 程序結束 22 26 機器人綜合異常 22 27 互鎖故障 22 28 運行 22 29 自動模式 22 30 準備就緒 22 31 機器人原點 22 32 工作完成 22 I開關量輸出 1 準備就緒 2 2 機器人停止 3 4 機器人外部停止 5 6 轉盤線運動中 7 編碼器清零 8 9 程序號 1 10 程序號 2 11 程序號 4 12 程序號 8 13 程序號 16 14 程序號 32 15 程序號 64 16 程序號 128 17 18 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 24 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 25 3 號擴展模塊 輸入輸出 (I/O)地址 分配表 如下 表 54 所示： 表 51 3 號擴展 I/O 地址的分配表 變量類型 序號 變量地址 變量描述 開關量 輸入 1 I11.0 2 I11.1 發(fā)泡機報警信號 3 I11.2 發(fā)泡機自動信號 4 I11.3 發(fā)泡機開始打料信號 5 I11.4 發(fā)泡機打料完成信號 6 I11.5 發(fā)泡機高壓完成信號 7 I11.6 8 I11.7 9 I12.0 10 I12.1 11 I12.2 12 I12.3 13 I12.4 14 I12.5 15 I12.6 16 I12.7 17 I13.0 清洗 2啟動信號 1 18 I13.1 清洗 2同步信號 1 19 I13.2 清洗 2啟動信號 2 20 I13.3 清洗 2同步信號 2 21 I13.4 22 I13.5 電池電量低 22 23 I13.6 步驟錯誤 22 24 I13.7 緊急停止 22 25 I14.0 程序結束 22 26 I14.1 機器人綜合異常 22 27 I14.2 互鎖故障 22 28 I14.3 運行 22 29 I14.4 自動模式 22 30 I14.5 準備就緒 22 31 I14.6 機器人原點 22 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 26 32 I14.7 工作完成 22 I開關量 輸出 1 Q10.0 發(fā)泡機準備 高壓 2 Q10.1 系統(tǒng)緊急停止 3 Q10.2 4 Q10.3 開始打料信號 5 Q10.4 6 Q10.5 轉盤線運動中 7 Q10.6 編碼器清零 8 Q10.7 9 Q11.0 程序號 1 10 Q11.1 程序號 2 11 Q11.2 程序號 4 12 Q11.3 程序號 8 13 Q11.4 程序號 16 14 Q11.5 程序號 32 15 Q11.6 程序號 64 16 Q11.7 程序號 128 17 Q12.0 18 Q12.1 19 Q12.2 20 Q12.3 21 Q12.4 22 Q12.5 23 Q12.6 24 Q12.7 25 Q13.0 機器人同步信號 26 Q13.1 機器人啟動 27 Q13.2 28 Q13.3 機器人外部停止（負邏輯） 29 Q13.4 30 Q13.5 轉盤線運動中 31 Q13.6 編碼器清零 32 Q13.7 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 27 PLC 程序設計 電氣原理圖 根據(jù) 環(huán)形發(fā)泡生產線各局部線路 之間互相關系和電氣保護 線路，畫 出 電氣原理圖 和接線圖。 程序框圖 根據(jù)聚氨酯生產工藝流程的要求，設計出基本的程序流程圖如圖 51： 圖 51 主程序流程圖 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 28 自動狀態(tài)下的自動循環(huán)流程圖如下： 圖 52 自動狀態(tài)下的自動循環(huán)流程圖 梯形圖設計 環(huán)形發(fā)泡生產線控制系統(tǒng)的 程序 主要包括 主程序、打料機器人部分、清洗機器人 1 號部分、清洗 機器人 2 號部分、發(fā)泡機部分、計數(shù)部分、自動漲緊鏈條部分。 當 PLC 上電后，主程序將首先對各部分進行復位操作，主程序包括手動 /自動切換部分，警示部分，調子程序部分，急停部分，急停復位部分。 下面介紹 部分重點程序的原理： （ 1） 報警部分 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 29 圖 53 狀態(tài)指示 如圖 53，將 VD850 與 0 比較，若不為 0 則 變?yōu)?1，報警狀態(tài)輸出。雙字 VD850 共包括 VB850、 VB85 VB85 VB853。 圖 54 輸入信號狀態(tài)字 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 30 如圖 54，若急 停 1 為 1，則 變?yōu)?1。用此種方法將轉盤狀態(tài)用 VB850表示出來，打料部分狀態(tài)用 VB851， 1清洗機器人用 VB853 表示， 2清洗機器人用 VB852 表示， VD850 就能反映整個轉盤的狀態(tài)。 （ 2） 手動、自動切換復位 圖 55 手動自動切換復位 如圖 55，手動自動切換時必須進行復位操作。手動狀態(tài)下機器人不能運動，通過對 ， , 復位，以切斷機器人的同步信號，使機器人停止動作。自動狀態(tài)下，各個子程序都是根據(jù)外部信號調用的，所以必須對調用子程序的中間繼電器復位。 （ 3） 調用子程序部分 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 31 圖 56 調子程序一 圖 57 調子程序二 如圖 56，在自動狀態(tài)下自動啟動轉盤，要想讓生產線正常工作，需在轉盤線達到勻速后再調用子程序。本步驟過定時器 T62 實現(xiàn)。若想正常停止轉盤線自動運轉，需讓機器執(zhí)行完整套動作后再停止對子程序的調用。按下運行停止按鈕機器人正在運行中，則中間繼電器被置 1，經過完成動作時間的延時或接受到程序結束信號后，被復位。調用結束后通過下微分對輸出信號、中間繼電器和機器人接收的模 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 32 具類型 進行復位，如圖 57。 （ 4）機器人系統(tǒng) 機器人運行需要一個瞬時的啟動信號，同時還需要一個不間斷脈沖信號的同步信號，同步信號停止，機器人就停止動作。打料機器人，清洗 1 號機器人和清洗 2號機器人的子程序類似，下面以打料機器人為例，介紹一下程序原理。 圖 58 機器人準備信號輸出程序 如圖 58 所示，程序開始時，上微分信號檢測到上升沿后將 VB600 內存儲的模具號即模具類型通過 QB3 傳輸給機器人，機器人根據(jù)模具類型執(zhí)行相應的打料動作；同時 T43 延時 后變?yōu)?1，打料機器人準備啟動信 號 接通，給打料機器人一個瞬時的啟動信號， 變?yōu)?1 時 T53 開始工作，延時時間到定時器由 0轉換為 1， 復位。 復位變?yōu)?0 時，下微分檢測到下降沿后將 0 傳輸給機器人，機器人動作停止。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 33 圖 57 同步信號程序 機器人的同步脈沖信號用定時器 T101 和 T102 來產生。如圖 57 所示，在 接通的的情況下，當 接通時，機器人同步信號 為脈沖序列，接通和斷開交替進行。接通時間為 ，由定時器 T101 設定；斷開時間為 ，由定時器 T102設定。 （ 5） 漲緊電機 要能夠實現(xiàn)漲緊電機部分在 PLC 的控制下，自動地對轉盤的漲緊度進行調節(jié)，需對其編寫相應的設計。如圖 59 所示， PLC 運行時， 始終為 1， ,按下變頻電源啟動按鈕后， 由 0 變?yōu)?1，當漲緊壓力低于漲緊壓力下限時， 接通，漲緊電機啟動 ，為電磁閥漲緊提供油壓，由 0 變?yōu)?1，自動啟動漲緊電機開始運行，而后定時器 T49 在 2S 后變?yōu)?1， :自動啟動漲緊電磁閥接通，漲緊電磁閥 由 0 變?yōu)?1，漲緊電閥開始運行，當漲緊壓力到達壓力上限時， 斷開，自動啟動漲 緊電機和漲緊電閥停止運行。 漲緊電機工作的同時，定時器 T180 開始工作，延時時間到系統(tǒng)就會自動報警即若 5s 內漲緊電機不停止工作則說明漲緊系統(tǒng)出現(xiàn)故障 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 34 圖 59 漲緊程序 為了使?jié)q緊電機和漲緊電磁閥發(fā)生動作，必須通過輸出口輸出，如下圖 510，漲緊輸出程序所示，手動模式和自動運行模式都采用中間繼電器控制減少了 PLC 輸出點，并且使程序更清楚明白 。 圖 510 漲緊輸出程序 ”N”為下微分操作指令，當自動狀態(tài) 接通時，開始調用子程序；自動 狀態(tài) 斷開時，下微分操作指令檢測到 由 1 變?yōu)?0（下降沿）后形成一個保持一。CPU 運行時，該位始終為一 。變頻電源啟動 : 漲緊壓力下限 :漲緊壓力上限 自動啟動漲緊電機 :自動啟動漲緊電磁閥 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 35 個掃描周期的脈沖，對 自動啟動漲緊電機和 自動啟動漲緊電磁閥進行復位操作，防止對手動狀態(tài)下的操作造成干擾。如下圖 511 所示 圖 511 調漲緊程序 圖 512 轉盤電機程序 （ 6） 轉盤電機部分 對于轉盤電機，最重要的是手動自動狀態(tài)下不能互相干擾，如圖 512 所示只有不在自動狀態(tài)下即自動轉盤轉動狀態(tài) 為“ 0”時，按下手動啟動按鈕 ,手動轉盤轉動狀態(tài) 才能為 1 并 且形成自鎖，而后若不在報警狀態(tài)即 為 0時，啟動警示 接通警示燈亮， T60 在延時 5s 后變?yōu)?1，隨后變頻器正轉 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 36 變?yōu)?1 并且形成自鎖，轉盤電機啟動。自動啟動亦同此理。另