正文 基於PLC的焊接機械手控製係統設計與實現(2 / 2)

在平均價格上每一個在PLC整體式上的I/O點與模塊式比較要低很多,而且它還有另外一個特點,就是它的體積較小,通常在小型控製係統中大為推廣;而PLC模塊式具有非常優越的功能特點,它在進行擴展的時候靈活方便,具有較大的選擇餘地,且維修起來非常方便,在紛亂繁瑣的控製係統中得以大量應用。

3 機械手控製要求與PLC的選用

考慮到本PLC控製機械手的特定控製要求,需要實現同一平麵內X軸方向與Y軸方向的直線焊接與同一平麵內的圓弧焊接功能。輸入主要有X軸方向焊接選擇、Y軸方向焊接選擇、圓弧焊接選擇、啟動按鈕、停止按鈕、限位開關與位置檢測傳感器,輸出主要通過中間繼電器隔離後再控製電磁閥驅動機械手的各個氣缸運動。本係統中用五個氣缸分別用於機械手的X軸方向移動、Y軸方向移動、旋轉運行、機械手升降移動、手爪夾緊控製。根據機械手的控製要求及PLC的性能特點,選擇西門S7-200 PLC,CPU為226AC/DC/RLY,有24點輸入與16點繼電器輸出即可滿足控製要求。

4 氣動控製回路設計

根據機械手的控製要求,五個氣動缸的氣動控製回路,在每個氣缸的進氣與出氣管均安裝有節流閥,可調整氣流的大小,達到氣缸移動與旋轉速度的調節

作用。

5 PLC的I/O地址分配

根據機械手輸入/輸出點數,為了方便PLC的外部接線及程序設計,將PLC的I/O地址分配:

6 PLC外部接線圖

根據PLC的I/O地址分配:

7 程序設計與調試

焊接機械手的程序設計思路,首先是檢測機械手是否在原點位置,正常則常亮,否則故障指示燈按1Hz頻率閃爍。然後根據X軸焊、Y軸焊、圓弧焊的選擇情況,按下啟動按鈕即進行焊接加工,按下停止按鈕時暫停焊接,再次按下啟動時接著焊接,直到焊接完成為止。在加工過程中按下急停按鈕,機械手立即停止,自動反回原點位置。由於同一批工件的焊接行程是一致的,在調試過程中應先根據焊接行程調整好氣缸行程的檢測傳感器位置然後固定好傳感器。

8 結語

經過對焊接機械手在某建築機械廠進行現場調試,本係統控製的焊接機械手能夠完成預定的功能,能在惡劣環境下代替人工操作,大大地提高了生產效率,節約了人力成本,具有很大的實用價值。

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作者簡介:謝祥強(1973—),男,廣西岑溪人,廣西電力職業技術學院講師,工程碩士,研究方向:數控機床、電氣控製技術。

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