670509hlh / 待分类 / 三菱FX2N

分享

   

三菱FX2N

2017-11-10  670509hlh
    1.机械手的控制要求
    (1)设备概况
    机械手用于搬运工件,工作时可将工件从左工作台取起,将工件搬运至右工作台放下,周而复始同一工作。机械手的结构和各部分动作的示意图如图8-17所示。机械手所有的动作均由液压驱动,它的上升与下降、左移与右移等动作均由双线圈双位电磁阀控制,一旦某个方向的电磁阀得电,机械手就一直保持当前状态,直到另一个电磁阀得电后,才终止机械手的动作。即当下降电磁阀通电时,机械手下降;下降电磁阀断电时,机械手停止下降;只有当上升电磁阀通电时,机械手才上升。机械手的夹紧和放松用一个单线圈双位电磁阀来控制,线圈通电时夹紧,线圈断电时放松。
 机械手的结构和各部分动作的示意图
    8-17    机械手的结构和各部分动作的示意图
    (2)机械手动作顺序与元件布置
    机械手的动作顺序和检测元件、执行元件的布置示意图如图8-18所示。
机械手的动作顺序和检测元件、执行元件的布置示意图
    8-18    机械手的动作顺序和检测元件、执行元件的布置示意图
    机械手的初始位置停在原点(示意图左上方),其上限位开关和左限位开关闭合。按下起动按钮后,机械手将依次完成下降→夹紧(时间为1s)→上升→右移→再下降→放松(时间为1s)→再上升→左移8个动作,机械手的下降、上升、右移、左移等动作的转换,是由相应的限位开关来控制的,而夹紧、放松动作的转换是由时间来控制的。
    按下停止按钮后,机械手要将当前工作周期的动作完成后,才能返回到初始位置。
    为保证安全,机械手右移到位后,必须在右工作台上无工件时才能下降,若上一次搬到右工作台上工件尚未移走,机械手应自动暂时等待。为此设置了一个光电开关,以检测“无工件”信号。
    (3)控制要求
    按不同的工作方式,搬运机械手的控制要求分为如下几个方面:
    1)手动工作方式。利用按钮对机械手每一动作单独进行控制。例如,按“下降”按钮,机械手下降,按“上升”按钮,机械手上升。用手动操作可以使机械手置于原位,还便于维修时机械手的调整。
    2)单步工作方式。从原点开始,按照自动工作循环的步序,每按一下起动按钮,机械手完成一步的动作后自动停止。
    3)单周期工作方式。按下起动按钮,从原点开始,机械手按工序自动完成一个周期的动作,返回原点后停止。
    4)连续工作方式。按下起动按钮,机械手从原点开始按工序自动反复连续循环工作,直到按下停止按钮,机械手自动停机。或者将工作方式选择开关转换到“单周期”工作方式,此时机械手在完成最后一个周期的工作后,返回原点自动停机。
    根据以上控制要求,操作台面板布置示意图如图8-19所示。
机械手操作台面板布置示意图
    8-19    机械手操作台面板布置示意图
    2PLC选型与I/O分配
    (1)输入信号
    输入信号是将机械手的工作状态和操作的信息提供给PLC。输入信号共有17个输入信号点,需占用17个输入端子。具体分配如下:位置检测信号有下限、上限、右限、左限,共4个行程开关,需要4个输入端子;“无工件”检测信号采用光电开关作为检测元件,需要1个输入端子;“工作方式”选择开关有手动、单步、单周期和连续4种工作方式,需要4个输入端子;手动操作时,需要有下降、上升、右移、左移、夹紧、放松6个按钮,需要6个输入端子;自动工作时,尚需起动按钮、停止按钮,需占2个输入端子。
    (2)输出信号
    PLC的输出信号用来控制机械手的下降、上升、右移、左移和夹紧5个电磁阀线圈,需要5个输出点;机械手从原点开始工作,需要有1个原点指示灯,要占用1个输出点。所以,至少需要6个输出信号点。
    (3) PLC选型
    要达到控制功能要求,选用继电器输出型PLC即可,此处选用FX2N - 48MR
    (4)分配PLCI/O端子
    根据对机械手的I/O信号的分析以及所选的外部输入设备的类型及PLC的机型,分配PLCI/O端子如图8-20所示。
I/O端子的分配
    8-20    I/O端子的分配
    3PLC控制系统程序设计
    (1)程序的总体结构
    本例为具有多种工作方式的控制系统,系统具有多种工作方式,如手动和自动等。程序设计基本思路如下:
    将系统的程序按照工作方式和功能分成若干部分,如公用程序、手动程序、自动程序等。为了便于编程,在设计软件时将手动程序和自动程序分别编出相对独立的程序段,再用条件跳转指令进行选择。搬运机械手的控制系统程序结构框图如图8 - 21所示。
    当选择手动工作方式(手动、单步)时,X007或者X010接通并跳过自动程序而执行手动程序;当选择自动工作方式(单周期、连续)时,X007X010断开,而X011X012接通,则跳过手动程序而执行自动程序。
    由于工作方式选择转换开关在外部采取了机械互锁,因而此程序中手动程序和自动程序可以采用互锁,也可以不互锁。如果工作方式选择转换开关不采取机械互锁,程序中手动程序和自动程序必须采用互锁,在工作中有相同的工作要求,可以设置一段公用程序。
    (2)程序的设计
    1)手动程序。手动操作不需要按工序顺序动作,所以可按普通继电器程序来设计。手动操作的梯形图如图8-22所示。手动按钮X013~X020分别控制下降、上升、右移、左移、夹紧、放松各个动作。为了保证系统的安全运行设置了一些必要的联锁。其中在左、右移动的梯形图中加入了X002作为上限联锁,因为机械手只有处于上限位置时,才允许左右移动。
搬运机械手的控制系统程序结构框图
    8-21    搬运机械手的控制系统程序结构框图
手动操作的梯形图
    8-22    手动操作的梯形图
    由于夹紧、放松动作是用单线圈双位电磁阀控制,故在梯形图中用“置位”、“复位”指令,使之有保持功能。
    2)自动程序设计。由于自动操作的动作较复杂,可先画自动操作流程图(见图8-23),用以表明动作的顺序和转换条件,然后再根据所采用的控制方法设计程序。矩形框表示“工步”,相邻两个工步之间,用有向线段连接,表明转换的方向。小横线表示转换的条件。若转换条件得到满足,则程序从上工步转到下工步。
    根据自动操作流程图就可以画出自动控制程序的梯形图(见图8-24)。
自动操作流程图
    8-23    自动操作流程图
自动控制程序的梯形图
    8-24    自动控制程序的梯形图
    3)回原点程序。回原点程序用于将程序中使用的状态器进行置位和复位。回原点程序如图8-25所示。
回原点程序
    8-25    回原点程序

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多
    喜欢该文的人也喜欢 更多

    ×
    ×

    ¥.00

    微信或支付宝扫码支付:

    开通即同意《个图VIP服务协议》

    全部>>