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模块化生产加工系统供料单元的PLC程序设计

2016-12-21 16:49:33 | 来源:赛尔制衣网

[导读] 模块化生产加工系统又叫MPS,是一种在标准化和模块化系统基础上建立的“柔性”生产系统,是一个集机械、电子为一体的综合性自动控制系统。

■吴慧君 韩志引

■潍坊工程职业学院

  模块化生产加工系统又叫MPS,是一种在标准化和模块化系统基础上建立的“柔性”生产系统,是一个集机械、电子为一体的综合性自动控制系统。其特点是,当有一个产品投产时,标准化的模块可以快速组成一个新的生产系统,当产品生产完成后,组成生产系统的各模块可以拆下来用于组装新产品的生产系统。本文主要介绍MPS供料单元的程序设计。

  1 模块化生产加工系统的组成

  模块化生产加工系统由供料单元、检测单元、加工单元、操作手单元和分拣单元5个模块组成。各模块相互独立,各由一台PLC控制,可以单独运行,也可多模块联合运行,组成一个完整的装配流水线。如图1所示。

  图1 模块化生产加工系统的组成框图

  生产过程中,各单元的功能依次是:

  (1)供料单元,负责提供生产所需的零件;

  (2)检测单元,检查零件,判断零件类别;

  (3)加工单元,负责按生产要求加工和装配零件;

  (4)操作手单元,负责转运零件;

  (5)分拣单元,负责按要求堆放零件。

  2 供料单元的基本结构

  供料单元将待加工零件由料仓转移到加工平台上。供料单元由3个功能模块组成,分别为上料功能模块、转运模块和气源处理模块。其具体结构如图2。气源处理模块主要由气源处理组件、推料气缸、旋转气缸、接近开关和限位开关组成,气源处理组件用来提供动力,推料气缸推动物料,旋转气缸旋转摆臂,接近开关和限位开关分别用来限制推料气缸和摆臂的动作范围;供料模块主要由料仓和对射式光电传感器组成,料仓存放物料,并靠重力自动补充物料至推料气缸前部,光电传感器用来检测物料有无;转运模块主要由摆臂、吸嘴、真空检测传感器组成,吸嘴吸住物料,摆臂旋转将物料转运,真空传感器用来检测有没有吸住物料。

图2 供料单元的结构简图

  3 供料单元的控制要求

  供料单元运行方式分手动单循环运行和自动循环运行两种。手动单循环运行方式时,则每按一次起动按钮,设备运行一个周期;自动循环运行方式时,按下起动按钮,设备自动循环运行。按下停止按钮,设备停止运行。

  下面是单循环的工作流程:

  (1)按下启动按钮,如有料且转臂和推料气缸位于初始位置,启动供料过程。如转臂或供料气缸不在初始位置,先自动回位,回到初始位置后,再按启动按钮才有效。

  (2)系统启动供料过程,推料杆前推到右限位停止,将物料推至中间位置。物料靠重力自动补充。

  (3)推料杆到达右限位后,吸嘴吸料。真空检测传感器检测到已吸到工件,推料杆退回,摆臂向右摆出,摆到摆臂右限位后停止。吸嘴放下工件,真空检测传感器检测到工件已放下,摆臂左摆回到原位。供料过程结束。

  (4)自动循环时,摆臂最后左摆回原位后,摆动气缸左限位动作,启动按钮不按下,也会自动开启下一供料过程。自动循环只有启动条件与手动循环有差别,其他循环过程与手动循环相同。

  4 供料单元的PLC程序设计

  4.1  PLC的I/O口地址分配

  整个供料单元需用9个数字量输入口和5个数字量输出口。根据实际需求,选择S7-200系列PLC。输入输出口的分配情况如表1。

  4.2 PLC程序设计

  供料单元的PLC程序分主程序、自动运行子程序和手动运行子程序三部分,采用顺序功能图法编程,具体程序略。

表1 供料单元PLC I/O地址分配情况

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创建时间:2016-12-21 17:19:38
文档来源:赛尔制衣网
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