西門子PLC在全自動(dòng)行車（移載機(jī)構(gòu)）中的應(yīng)用一例

【摘要】本文介紹了一例西門子PLC在全自動(dòng)行車（移載機(jī)構(gòu)）中的應(yīng)用，該系統(tǒng)使用MP377/15英寸 64K色觸摸屏，能夠在觸摸屏上能實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果，參數(shù)設(shè)置和報(bào)警功能，自動(dòng)將塑料膜卷筒通過(guò)LH行車運(yùn)送到用戶指定的工號(hào)位置。系統(tǒng)也能使用手電門實(shí)現(xiàn)手動(dòng)功能，操作方式與標(biāo)準(zhǔn)行車一致。

【關(guān)鍵詞】西門子S7-317PLC；西門子MM440變頻器；DEMAG鋼絲繩葫蘆；SICK激光測(cè)距儀；西門子MP337觸摸屏

引言

在某些需要頻繁起吊重物的室內(nèi)生產(chǎn)線中，由于運(yùn)送線路相對(duì)固定，工作環(huán)境較好，普通行車需人工操作完成物件搬運(yùn)，工作量大且效率較低。而利用全自動(dòng)行車（移載機(jī)構(gòu)）由于其無(wú)需人工干預(yù)且可靠性高，可以很好地解決這一問(wèn)題。

工作原理

1.行車大車平移機(jī)構(gòu)（德國(guó)品牌SEW三合一驅(qū)動(dòng)）配置西門子MM440變頻器，在行車的兩端分別設(shè)有減速位置和極限位置（共四個(gè)），當(dāng)行車在移動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)減速位，限位開關(guān)碰到位置欄桿旋轉(zhuǎn)90度將減速運(yùn)行，當(dāng)通過(guò)極限位，限位開關(guān)碰到位置欄桿再次旋轉(zhuǎn)90度將停止移動(dòng)。為了準(zhǔn)確定位行車的位置，在電機(jī)上裝有絕對(duì)式編碼器，與變頻器形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。為防止馬達(dá)打滑而造成定位偏差，行車端梁上另配置sick激光位移傳感器，當(dāng)傳感器和編碼器出現(xiàn)較大偏差時(shí)由西門子S7-300系列PLC控制行車停止動(dòng)作并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

2.行車小車平移機(jī)構(gòu)（德國(guó)品牌SEW三合一驅(qū)動(dòng)）配置西門子MM440變頻器，在行車的兩端分別設(shè)有減速位置和極限位置（共四個(gè)），當(dāng)行車在移動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)減速位，限位開關(guān)碰到位置欄桿旋轉(zhuǎn)90度將減速運(yùn)行，當(dāng)通過(guò)極限位，限位開關(guān)碰到位置欄桿再次旋轉(zhuǎn)90度將停止移動(dòng)。為了準(zhǔn)確定位行車的位置，在電機(jī)上裝有絕對(duì)式編碼器，與變頻器形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。為防止馬達(dá)打滑而造成定位偏差，行車小車架上另配置sick激光位移傳感器，當(dāng)傳感器和編碼器出現(xiàn)較大偏差時(shí)由西門子S7-300系列PLC控制行車停止動(dòng)作并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

3.行車葫蘆起升機(jī)構(gòu)（德國(guó)進(jìn)口德馬格DR系列鋼絲繩葫蘆）配置西門子MM440變頻器，葫蘆內(nèi)部已配置SGG限位開關(guān)，設(shè)有減速位置和極限位置（共四個(gè)），當(dāng)葫蘆鋼絲繩在升降的過(guò)程中通過(guò)減速位，起升電機(jī)將低速運(yùn)行，當(dāng)通過(guò)極限位，起升電機(jī)將停止運(yùn)行并報(bào)警。為了準(zhǔn)確定位行車的位置，在電機(jī)上裝有絕對(duì)式編碼器，與變頻器形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。另外還配置超聲波傳感器用來(lái)感應(yīng)卷膜的厚度。

4.當(dāng)用戶切換系統(tǒng)至手動(dòng)模式時(shí)，行車，葫蘆小車和葫蘆三機(jī)構(gòu)分別可以手動(dòng)定位。

5.當(dāng)用戶確定塑料卷膜已到達(dá)指定工位時(shí)，切換系統(tǒng)至自動(dòng)模式，開始PLC給出一個(gè)塑料卷膜定位完成信號(hào)，大車機(jī)構(gòu)運(yùn)行向塑料卷膜以預(yù)設(shè)值（快速）靠近，當(dāng)距離塑料卷膜為3米時(shí)這時(shí)減速以另一預(yù)設(shè)速度（慢速）運(yùn)行，同時(shí)大小車機(jī)構(gòu)以某一算法進(jìn)行準(zhǔn)確定位，當(dāng)靠近一設(shè)定值時(shí)，葫蘆吊鉤下降并根據(jù)指定算法定位，然后大車機(jī)構(gòu)向工位方向運(yùn)行，將C型吊具插入塑料卷膜中心孔，當(dāng)大車機(jī)構(gòu)根據(jù)指定算法定位完成定位后停止，起升機(jī)構(gòu)上升將塑料卷膜吊起，行車根據(jù)特定的算法向指定的堆放位置運(yùn)行，定位后起升機(jī)構(gòu)下降將塑料卷膜放置在托架上，完成后大車機(jī)構(gòu)繼續(xù)向堆放位置方向運(yùn)行將C型吊具抽出，起升機(jī)構(gòu)上升至指定高度，至此自動(dòng)移載的一個(gè)周期結(jié)束。

系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)控制部份由變頻柜和PLC控制柜構(gòu)成。變頻器控制柜內(nèi)裝有三個(gè)變頻器，PLC控制柜內(nèi)除裝有相關(guān)的電氣元器件外，另還有西門子S7系列317-2 PN/DP控制器和西門子MP277 10.4英寸觸摸屏。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架圖如下：

結(jié)語(yǔ)

該全自動(dòng)行車（移載機(jī)構(gòu)）最大的優(yōu)點(diǎn)在于其簡(jiǎn)單、可靠的硬件電路和較高的精度與分辨率，本方案在西門子S7-300系列PLC系統(tǒng)中很好地實(shí)現(xiàn)了大件工件的全自動(dòng)移載，既提高了企業(yè)工作效率，又節(jié)約了用人成本及工作量，受到了客戶的一致好評(píng)。

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