基于PLC控制的“互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”實訓(xùn)平臺物料裝配結(jié)構(gòu)

許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 張燕平 寇繼磊

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基于PLC控制的“互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”實訓(xùn)平臺物料裝配結(jié)構(gòu)

許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 張燕平 寇繼磊

【摘要】基于PLC 控制的“互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”實訓(xùn)平臺，可以培養(yǎng)和提高學(xué)生自動控制專業(yè)綜合能力，是一種重要的實訓(xùn)設(shè)備。本實訓(xùn)平臺整體包括物料推出、物料加工、物料裝配、物料分揀及物料入庫等工序，很好的將機械技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感與測試技術(shù)、人機接口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)有機地結(jié)合。本文闡述了該系統(tǒng)平臺中物料裝配結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程，包括系統(tǒng)組成及程序設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】S7-200PLC；互聯(lián)網(wǎng)；智能制造；物料推出結(jié)構(gòu)

0　引言

隨著社會生產(chǎn)力和人力資源成本的提升，原有的傳統(tǒng)人力密集型生產(chǎn)模式已逐漸不適應(yīng)社會的需求，這時希望通過電氣控制實現(xiàn)生產(chǎn)力的替換，于是就有了對“互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”實訓(xùn)平臺的研究。本實訓(xùn)平臺物料裝配結(jié)構(gòu)是根據(jù)工業(yè)自動化生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計的集倉儲、送料、搬運、物料定位為一體的單元模塊，該模塊模仿真實工業(yè)現(xiàn)場，采用PLC控制，通過設(shè)定動作參數(shù)，能夠進行自動化操作，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場的物料輸送的仿真教學(xué)。學(xué)生通過實訓(xùn)，能夠使學(xué)生了解工業(yè)現(xiàn)場的自動化控制，同時，在無法到達工業(yè)現(xiàn)場或大大降低實訓(xùn)成本的情況下，鍛煉學(xué)生的動手能力、編程思維、控制理念。

圖1　物料裝配結(jié)構(gòu)機械裝配圖

1　“互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”實訓(xùn)平臺物料裝配結(jié)構(gòu)組成

物料裝配結(jié)構(gòu)組成包括：小物料筒（1）、光電傳感器（2）（3）、頂料氣缸（4）、推料氣缸（5）、電磁閥組（6）、料臺推杠氣缸（7）、壓料氣缸（8）、壓料氣缸支架（9）、大物料（10）、物料臺（11）、料臺升降氣缸（12）和滑軌及滑塊（13）組成，以及用于電氣連接的端子排組件，整條生產(chǎn)線狀態(tài)指示的信號燈和用于其他機構(gòu)安裝的鋁型材支架及底板，傳感器安裝支架等其它附件。機械裝配圖如圖1所示。

2　“互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”實訓(xùn)平臺物料裝配結(jié)構(gòu)的PLC控制

2.1控制要求

（1）物料裝配結(jié)構(gòu)各氣缸的初始位置為：擋料氣缸處于伸出狀態(tài)，頂料氣缸處于縮回狀態(tài)料倉上已經(jīng)有足夠的小圓柱零件，裝配料臺的升降氣缸處于下降狀態(tài)，滑臺伸縮氣缸處于縮回狀態(tài)。設(shè)備上電和氣源接通后，若各氣缸滿足初始位置要求，且料倉上已經(jīng)有足夠的小圓柱零件，裝配臺上沒有待裝配工件。

（2）若設(shè)備準備好，按下啟動按鈕，裝配單元啟動。如果小料倉沒有小圓柱零件，就執(zhí)行下料操作；如果大料臺有零件，而小料倉內(nèi)沒有零件，執(zhí)行出料操作。

（3）如果大料臺上的料盤內(nèi)有大圓柱零件且裝配臺上有待裝配工件，機械手抓取大圓柱零件，執(zhí)行放入料臺的操作。

（4）完成裝配任務(wù)后，料臺應(yīng)返回初始位置，等待下一次裝配。

（5）若在運行過程中按下停止按鈕，則供料機構(gòu)應(yīng)立即停止供料，在裝配條件滿足的情況下，物料裝配結(jié)構(gòu)在完成本次裝配后停止工作。

2.2PLC硬件選擇及I/O外部接線

PLC的I/O分配及系統(tǒng)安裝接線裝配站的I/O點較多，選用S7-226 AC/DC/RLY主站，共24點輸入，16點繼電器輸出。PLC的I/O接線如圖2所示。

圖2　物料裝配結(jié)構(gòu)安裝接線圖

圖3　物料裝配結(jié)構(gòu)的PLC控制流程圖

2.3物料裝配結(jié)構(gòu)的PLC控制流程圖

物料裝配結(jié)構(gòu)是一個順序控制，其步進流程圖如圖3所示。

3　結(jié)束語

“互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”實訓(xùn)平臺物料裝配結(jié)構(gòu)采用的是模塊化設(shè)計思想無論是機械裝置,還是控制系統(tǒng)設(shè)計都具有良好的可擴展性、高度的柔性和靈活性。該系統(tǒng)已成功地運用于本系實訓(xùn)教學(xué)中。結(jié)果表示性能穩(wěn)定,效果良好，具有一定的推廣應(yīng)用價值。

參考文獻

[1]徐沛.自動生產(chǎn)線應(yīng)用技術(shù)[M].北京郵電出版社.2015.

[2]呂景泉.自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試[M].中國鐵道出版社.2012.

[3]田淑珍.可編程控制器原理及應(yīng)用[M].機械工業(yè)出版社.2005.

寇繼磊（1976—），男，河南許昌人，碩士研究生，研究方向：機械設(shè)計與自動化。

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