PLC、触摸屏与变频器在YL-235A设备中的应用.pdf

P L C 、触摸屏与变频器在 YL 一 2 3 5 A设备中的应用 唐 明 宏 盐城 生物工程 高等职业技术 学校 ， 江苏盐城 2 2 4 0 5 1 光机 电一体化设备 的设计过程 的师生提供 了经验 和方法 。 变频器 ；Y L - 2 3 5 A；设计 阐述了 P L C程序设计思路 、变频器参数设定方法及触摸屏设计 界面 ，为参 中图分类号 r P 2 7 3 文献标 识码 A 文章编号 1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 1 0 1 1 - 0 0 2 8 - 0 2 每年一次 的全 国职业 院校技能 大赛如今得 到了社会各 个方面的广泛关注和重视．作为全国职业院校机电一体化 组 装与调 试技 能大 赛 的指定设 备 ，Y L 一 2 3 5 A设 备整 合 了 P L C控 制程 序编写与调试 ，变频器参 数设置 以及触 摸屏编 程等诸多工业控制技 术 ，承载 了真 实的生产性功 能 ，对职 业院校师生的技能能力提 高起 到了很 大的促进作用 。 1 Y L 一 2 3 5 A装 置 Y L 一 2 3 5 A型光机 电一体化装置 ，由上料机构 及上料检 测机构 、搬 运机构 、物 料传送和 分拣机构 等组成 如 图 1 所 示 。 1 上料机构及上料检测 机构 直流减速 电机 2 4 V， 输 出转 速 6 r ／ mi n ，送料 盘 ，光电开关 ，安 装支架。 2 搬运机构 单 出杆气缸 ，气手 指及气缸 ，旋转气 缸 ，光电开关 ，磁性 开关 ，缓冲 阀，安 装支架 ，双 向电磁 阀 。 3 物料传送和分拣机构 三相减速电机 3 8 0 V，输 出转速 4 0 r ／ mi n ，传 送带 ，电感传感器 ，光纤传感器 ，磁 上 图 1 Y L - 2 3 5 A型光机 电一体化装置 收稿 日期 2 O 1 0 0 5 2 5 性开关 ．物件导槽 ，单向电磁阀。 2控 制系统 2 ． 1控 制 系统的硬 件 配置 YL 一 2 3 5 A 装 置 硬 件 由 P L C、变 频 器 和触 摸 屏 组 成 。它 们型号分别是 F X 2 n 一 4 8 MR、F R E 7 0 0和维纶通 MT 5 0 6 T ／ C 。 2 ． 2系统 的控 制要 求 1 接通电源后 ，工作 台上红灯亮 ，系统 回到初始状 态 ①急停按钮复位；②机械手气爪松开，机械手手臂 、 悬臂气缸活塞杆缩回，机械手停止在左侧的极限位置；③ 皮带输 送机 拖动 电动 机停 转 ，三个 单 出杆气 缸 活塞 杆缩 回 。 按 启 动 按 钮 后 ，工 作 台上 绿 灯 亮 ，红 灯 灭 ；送 料 电机 直 流 2 4 V电动机 驱 动放料 盘旋转 ，物料 由送料槽 滑到 物料放置 台 ，如果 送料 电机运行 1 5秒后 ，物料检测 传感 器仍 未检测到物料 ，则说 明送料 机构 已经无物料 ，这时系 统停 止 。 2 在物料放置台的光 电传感 器检测到有物 料时 ，气 动机 械手悬臂伸 出一手臂下降一气爪将工件夹 紧。夹 紧 1 s 后 ．手臂上升一 悬臂缩 回一 转动 至右侧极限位置一 然后悬 臂伸 出一 手臂下降一气爪放松 ，通 过进料孔将工件 放到皮 带输送机 的传送带上 。机械手放下夹持的工件 1 s 后 ，手臂 上升一悬臂缩 回一 转动至左侧极限位置。 3 当皮带 输送 机 进料 孔位 置 的传感 器检 测到 工 件 后 ，皮带 运行指示灯亮 ，拖动皮带输送 机的交流 电动 机以 一 定 的频 率传送物料 。根据颜色 和材质 ，物料分别推进 料 槽 。要求 第一个料槽为 白色塑料料槽 ，第二个料槽为 金属 工业 自 料 槽 ，第 三 个 料 槽 为 黑 色 塑料 料 槽 。 4 要求在触摸屏上设计主界 面 、控 制界面和显示界 ～ 面 ，既 安 全 可 靠 又美 观 大 方 。 一一 一 2 ． 3 P L C控 制程序 设计 根 据 设 备 硬 件 情 况 ．列 出 P L C输 入／ 输 出 分 配 表 ’ 表 1 。 图 4 传送带变频调速程序 表 l P L C输入／ 输出分配表 输 入 输 出 X 0 启动 Y 0 料台上升 X 1 停止 Y 1 机 械手伸 出 X 2 物料 检测光 电开 关 Y 2 机 械手缩 回 X 3 左位 电感传感 器 Y 3 机械 手左摆 X 4 右位 电感传感器 Y 4 机械 手右摆 X 5 上位磁 性开关 Y 5 推杆 A伸出 1 6 下位磁 性开关 Y 6 推杆 B伸出 X 7 光纤传 感器 Y 2 0 变 频器正转 X 1 0 光纤传 感器 B Y 2 1 变频 器反转 1 Y 2 2 变频器 低速 X I 1 光纤传感 器 c Y 2 3 变频器 中速 P L C端子接线图如图 2所示。 图 2 P L C端子接线 图 机械手程序 如图 3所示。 PLC 变频器 婚0 0 { l1 0 l Y 0 0 1 Y D 0 4 竹1 5 图 3 机械手程序 因为 机 械 手 的动 作 过 程 是 按 步 运 行 ，所 以 可 以采 用 顺 控 指 令 、步 进 指 令 S T L或 者 循 环 指 令 S F TL、 R OL 等 。 传送带变频调速程序如图 4所示 。 根据要求传送带速度需要变化 ，可以采用 M O V指令 。 K 6 如2 0 l 9 K 2 Y 0 2 0 K 0 K I 咖2 0 K1 Y 2 0 K 6 时 低 速 正 转 ． K1 Y2 0 K9时 中 速 反 转 K 1 Y 2 0 K 0时停止。 物料 区分 程 序 如 图 5所 示 。 图 5 物料 区分程序 l 7 1 1 1 0 I I 1 1 通过光电开关 的漫反射 原理 ，反射光的强弱通过位移 可决定输出信号的长短 ，这 样可以区分黑 白物料 ，再结合 电感传感器可 以区分塑料和金属物料 。 。 2 ． 4变频器 参数 设置 根 据 反 复 测 试 ． 变 频 器 参 数 设 置 为 P r ． 1 5 0 Hz ． Pr ． 23 Hz ， P r ． 35 0Hz， Pr ． 42 5 I z， P r ． 5 30 Hz， Pr ． 7P r ． 8 0 ． 5 s ，P r ．9 0 ． 1 5 A。如此设置 ，基本能达到T作要求 。 2 ． 5触 摸屏界 面设 计_ 3 ] 根据用户提出的要求 ，在触摸屏上设计 出主界 面、控 制 界 面 和 显 示 界 面 ，能够 符 合 安 全 可靠 、美 观 大 方 。 1 主 界 面 如 图 6所 示 ，包 括 单 位 名 称 、 时 问 和切 换 按键等。 图 6 主 界 面 2控 制 界 面 ，如 图 7所 示 ，包 括 启 动 按 钮 、停 止按 钮 、暂停按钮 、单周期／ 连续按钮等。 3 显 示 界 面 如 图 8所 示 ，包 括 三 个 料 槽 物 料 数 量 等 。 3结束语 Y L 一 2 3 5 A型光机 电一体化设备 ，通过应用触摸屏 、变 下转第 8 5页 [二] 丑 清零 液压启动 升起 车 向前 夹紧 滑台向前 主轴 l l卜 滑 台向 后 车向后 卸料 罔 3 主程 序循 环 图 的常闭触 点 1 8 0 0断 开 ，转 而执行 手 动控制程 序 。图 4为 “ 升起”步中常闭触点 1 8 0 0的使用情况 。 5结 语 通过对组合机床 的电气系统改造 ，更新 了系统控制元 件 ，并重新对控制程序进行 了编写 ，使 整个 电气控制 系统 更好地满足了生产要求 。 鞫4 手／自动 转 换 程 序 图 0 0 1 升起步 参考文献 [ 1 ]组合机床 图纸 [ z ]．组合机床 研究所。1 9 9 7 ． [ 2 ]张凤 池，曹荣敏．现 代工厂电气控制 [ M]．北京机械 工业 出版 社 ．2 o o O ． [ 3 ]李军英，刘艳香 ，焦冬梅．三 菱 P L C在 气动机械手 中的应 用 [ J ]．机 电工程技术 ，2 0 0 7，3 6 9 5 7 ～ 6 0 ． [ 4]周云水．跟 我 学 P L C编程[ M]．北京 中国电 力 出版社 ， 2 O 0 9． 作者简介 齐华 军 ，男 ，1 9 8 1年生 ，吉林伊通人 ，大学本科 ，助 理工程师 。研究领域 机床改造。 编辑 王智圣 ‘--I -‘ 。 卜” 卜 “ 一” ” ” ” “ - - ” 一” ” ” 一 ” 一 “ “ ” ” ” ” 一 一 十 。 ． 上接 第 2 9页 图 7 控制界 面 频 器 和 P L C进 行 系 统 设 计 ，实 践 表 明 ， 友好 ，系统运行稳定满足了实际需 要。 参 考 文 献 [ 1 ]杨 少光．机电一体化设备的组装与调 试 育 出版 社 ．2 0 0 9 ． [ 2 ]王阿根．电气可编程控 制器原理与应 用 学 出 版 社 ．2 0 0 7 ． 整个 系 统 操 作 界 面 [ M]．南宁广西教 [ M]．北京 清华 大 图 8 显 示 界 面 [ 3 ]李方 圆．人机界 面设 计与应 用 [ M]．北京 化 学工 业 出版 社 ．2 0 0 8 ． 作者简 介唐 明宏 ，男 ，1 9 7 3年生 ，江苏盐城人 ，大学 本科，讲 师／ 高级技师。研究领域 机 电一体化设计 。已发表论文 7篇。 编辑 吴智恒