水泵铭牌激光打标工位PLC控制系统设计.pdf

自 动 化技 术 与 应 用 2 0 l 3 年 第3 2 卷 第1 期 P L C 与D C S PLC an d DCS C O 2 激光打标机、机械手取料 自动控制系统、检测系统 等 组成 。如 图 2所 示 。 图 3 水泵铭牌激光打标自动流水线工艺过程 2 ． 2 激光打标 工艺过程 [ 4 ] 该水泵铭牌激光打标 自动流水线系统设计工艺过 程思路如图 3所示。 第一步装料。本环节在 1 号工位设计一个机械震动 料斗， 该震动料斗设有机械轨道。当系统检测到要求下 料时， 该震动料斗开始震动 ， 一个水泵打标塑料工件就 会 在震动 力 的作用下 ， 沿着设 好 的轨道滑 下 ， 滑 到传 输 带上 ， 传输带设有一个和工件大小完全符合的凹槽 ， 凹 槽底部安装有光电传感器 ， 当系统检测到光电传感器发 来的信号 ， 得知工件 已放好 ， 震动料斗停止震动。 第二 步送料 。将 l 号工位装好 的工件传送到 2 号 工 位。本环节 采用 P LC控 制步进 电机 精确定位 传输带输 送 。采用步进 电机能够达到精确定位的目的。 第三步激光打标。激光打标机开始打标。1 2 S后停 止 打标 。 第 四步送料 。将 2号工位 打标好的工件输送 到 3号 工位 。本 环节仍 然采用 P L C控 制步进 电机精 确定位 传 输带。将工件精确输送到取料工位 。 第五步取料。本环节采用机械手从取料工位搬运 到成 品箱 内。 第 六步 复位 。成 品工件 放人成 品箱 后 ， 传 输带 从 3 号工位反向行驶到 1号工位。开始下一个循环。 整个工艺过程均能达到 自动化工艺过程。 2 ． 3 激光打标自动系统硬件设计 根据上述控制要求， 系统配置两台 P LC E ]设备， 一台 P L C控制整个流水线传输带的运动 ， 作为主站， 一 台 P L C控制机械手的搬运工作 ， 作为从站。一台工控机作 为人机界面的监控画面。系统连接框图如图 4所示。 图 4 水泵铭牌激光打标 电气系统的连接框 图 其中， 主站 P LC 1主要从事传输带的主运动。从站 P L C 2主要 从事机械 手搬 运 的主 要工作 。 由于 水泵 铭牌 激光 打标 控 制系统 的 输入 ／ 输 出点 少， 要求电气控制部分体积小 ， 成本低， 并能够用计算机 对 P L C进行监控和管理。而机械手的控制为纯开关量 控制， 且 I ／ O点数不多， 考虑留有一定的裕量。而且能控 制步 进 电机 。故 主从 站 均选 用 日本三 菱 公司 生产 的多 功能小型 F X1 N一 4 0 MT。此外由于本系统要控制 3台步 进电机 ， 所以必须至少配备 2台PL C设备 ， 本文一台为 主站 ， 另一台作为从站 ， 组合控制整个系统 。 从经济的角度 ， 既能实时监控流水线运行状况 ， 本 项 目选用工控机作为人机监控设备。选用了北京 昆仑 通态 MC GS触摸屏作为监控设备。 2 ． 4 激光打标系统P L C软件设计 一 、水泵铭牌激光打标系统 P LC I ／ O端 口分配 水泵铭 牌激光 打标系统 主站 P L C输入 输 出设 备的 I ／ O端 口分 配如下表 1 所示 。 表 1 P L C主站 I ／ O端口分配表 输入／ 输出设备 I ／ O 端口 启动按钮S B 1 X 0 0 1 急停按钮S B 2 X 0 0 2 复位按钮S B 3 X 0 0 3 1 号工位限位开关S Q 1 X 0 0 4 3 号工位限 位开关s Q 2 X 0 0 5 检测2 号工位光电传感器s 1 X 0 0 6 检测工件有无光电传感器s 2 X 0 0 7 步进驱动器 1 P U L Y 0 0 0 步进驱动器 1 D I R Y 0 0 2 震动料斗接触器K M 1 Y 0 0 6 正常指示灯 Y 0 0 7 表 2 P L C从站的 I ／ O端 口分配表 输入 ／ 输出设 备 I ／ O 端口 气夹正 转限 位X 0 0 0 气夹反转限位X 0 0 1 基座正转限位X 0 0 2 基座反 转限 位X 0 0 3 X 轴前限位X 0 0 5 X 轴后限位X 0 0 6 Y 轴上限位X 0 0 7 Y 轴下限位X 0 1 0 驱动器一P U L Y o o O 驱动器二P U L V 0 0 1 驱动器一D I R Y 0 0 2 驱动器二D I R Y 0 0 3 气夹正转札 Y o o 4 气夹反转M R W 0 0 5 基 座反 转M R Y 0 0 6 基座正转M L Y 0 0 7 气夹电磁阀w十 Y 0 1 O 水泵铭 牌激光 打标系统 从站 P L C主要 从事机 械手