基于YL—235A機(jī)電一體化設(shè)備分裝機(jī)PLC程序設(shè)計(jì)方法

曾鴻儒

摘要：YL-235A是浙江亞龍公司研制的光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備，并被指定為全國(guó)職業(yè)院校技能比賽中職組“機(jī)電一體化設(shè)備安裝與調(diào)試”項(xiàng)目比賽設(shè)備?！皺C(jī)電一體化設(shè)備安裝與調(diào)試”競(jìng)賽項(xiàng)目中，如何設(shè)計(jì)能符合競(jìng)賽任務(wù)書(shū)要求的PLC的程序，是競(jìng)賽取得好成績(jī)的關(guān)鍵，也是訓(xùn)練過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文就2011年國(guó)賽試題“分裝機(jī)設(shè)備的安裝與調(diào)試”中編程的難點(diǎn)進(jìn)行分析，重點(diǎn)分析調(diào)試程序、運(yùn)行程序、緊急停止和供電異常的編法。

關(guān)鍵詞：技能比賽 機(jī)電一體化設(shè)備安裝與調(diào)試 分裝機(jī) 程序設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）05-0000-00

1 引言

“機(jī)電一體化設(shè)備安裝與調(diào)試”競(jìng)賽項(xiàng)目中，如何設(shè)計(jì)能符合競(jìng)賽任務(wù)書(shū)要求的PLC的程序，是競(jìng)賽取得好成績(jī)的關(guān)鍵，也是訓(xùn)練過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。YL-235A是集機(jī)械安裝與調(diào)試、PLC應(yīng)用技術(shù)、變頻器應(yīng)用技術(shù)、氣動(dòng)傳動(dòng)技術(shù)和傳感器技術(shù)于一體的實(shí)訓(xùn)設(shè)備。本文以YL-235A模擬分裝機(jī)控制要求為例，分析其程序設(shè)計(jì)方法。

2 分裝機(jī)控制設(shè)計(jì)

2.1 分裝機(jī)的控制要求

分裝機(jī)各部件和器件名稱及位置如圖1所示，分裝機(jī)設(shè)置了“調(diào)試”和“運(yùn)行”兩種功能。用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1在分裝機(jī)停止的狀態(tài)進(jìn)行功能變換。

調(diào)試或運(yùn)行前，分裝機(jī)的有關(guān)部件必須在原位。各有關(guān)部件的原位：機(jī)械手懸臂和手臂氣缸活塞桿縮回，手爪張開(kāi)，停留在檢測(cè)平臺(tái)上方；B裝袋口和C返回口的氣缸活塞桿處于縮回狀態(tài)，皮帶輸送機(jī)的三相交流電機(jī)、送料機(jī)構(gòu)的直流電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

分裝機(jī)在原位時(shí)，用SB1、SB2和SB3的組合來(lái)選擇調(diào)試部件，要求對(duì)送料機(jī)構(gòu)、皮帶輸送機(jī)、機(jī)械手、B裝袋口和C返回口分別進(jìn)行調(diào)試。

2.2 調(diào)試程序設(shè)計(jì)

首先應(yīng)考慮在S0將分裝機(jī)復(fù)位為初始狀態(tài)。開(kāi)機(jī)復(fù)位程序包括機(jī)械手復(fù)位、輸送帶復(fù)位、推料氣缸復(fù)位和軟元件復(fù)位。圖2為機(jī)械手復(fù)位程序。

為了確定設(shè)備處于原點(diǎn)位置，在STL程序以外還應(yīng)判斷原點(diǎn)條件是否滿足，可使用輔助繼電器M100作為原點(diǎn)條件，在原點(diǎn)條件滿足的情況下，再編寫(xiě)轉(zhuǎn)移到調(diào)試起始步和運(yùn)行起始步的程序。在編寫(xiě)調(diào)試程序時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)相鄰步的轉(zhuǎn)移用同一條件，如在送料機(jī)構(gòu)的調(diào)試中，要求按啟動(dòng)按鈕SB5，送料機(jī)構(gòu)的直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；再按啟動(dòng)按鈕SB5，送料機(jī)構(gòu)的直流電機(jī)停止。反復(fù)按啟動(dòng)按鈕SB5，送料機(jī)構(gòu)的直流電機(jī)按轉(zhuǎn)動(dòng)、停止交替。為了避免跳步現(xiàn)象，可以使用微分指令加以解決。如圖3所示

2.3 運(yùn)行程序設(shè)計(jì)

運(yùn)行程序需要先編寫(xiě)物料檢測(cè)的程序，通過(guò)傳感器的檢測(cè)判斷出物料的顏色和性質(zhì)。然后根據(jù)分裝要求編寫(xiě)送物料步進(jìn)轉(zhuǎn)移程序，編寫(xiě)這部分程序是整個(gè)運(yùn)行程序的難點(diǎn)。需要使用功能指令完成程序設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)的方法有多種，這里介紹使用觸點(diǎn)比較指令如何實(shí)現(xiàn)。假設(shè)來(lái)的物料為白色塑料件，即表示質(zhì)量為20kg，A口的當(dāng)前質(zhì)量為0kg、20kg、30kg、40kg、50kg、60kg或80kg都滿足送A口條件；假設(shè)送來(lái)的物料為金屬件，即表示質(zhì)量為30kg，A口的當(dāng)前質(zhì)量為0kg、20kg、30kg、40kg、50kg或者70kg都滿足送A口條件；假設(shè)送來(lái)的物料為黑色塑料件，即表示質(zhì)量為50kg，A口的當(dāng)前質(zhì)量為0kg、20kg、30kg或者50kg都滿足送A口條件，A口條件用輔助繼電器M50表示，使用觸點(diǎn)比較指令寫(xiě)出驅(qū)動(dòng)M50的梯形圖程序，用同樣的方法寫(xiě)出B口條件M49的梯形圖程序。然后根據(jù)任務(wù)書(shū)要求寫(xiě)出送料步進(jìn)轉(zhuǎn)移程序，如圖4所示。

2.4 緊急停止程序設(shè)計(jì)

若在運(yùn)行過(guò)程中遇到需要緊急停止的意外情況，可按急停開(kāi)關(guān)QS，按下急停開(kāi)關(guān)QS，分裝機(jī)應(yīng)保持停止時(shí)的狀態(tài)，蜂鳴器鳴叫。待意外消除，松開(kāi)急停開(kāi)關(guān)，蜂鳴器停止鳴叫，按下啟動(dòng)按鈕SB5，分裝機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。緊急停止控制程序可以通過(guò)主控指令來(lái)完成。如圖5所示，包括初始狀態(tài)的所有步進(jìn)程序都可以放在主控程序的范圍內(nèi)。當(dāng)急停開(kāi)關(guān)合上，整個(gè)主控范圍程序都不能得到執(zhí)行，從而使得整個(gè)設(shè)備處于停止?fàn)顟B(tài)。

2.5 供電異常程序設(shè)計(jì)

PLC斷電或電壓過(guò)低，為供電異常。PLC供電異常時(shí)，分裝機(jī)應(yīng)保持剛出現(xiàn)異常時(shí)的狀態(tài)，待供電正常時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕SB5，分裝機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。斷電檢測(cè)可以利用M8008特殊功能繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果非正常停止斷電，則斷電時(shí)不處于初始狀態(tài)，斷電時(shí)使停電保持輔助繼電器M1200接通，待重新上電，要禁止輸出同時(shí)禁止步進(jìn)轉(zhuǎn)移，這樣就能保持?jǐn)嚯娗暗臓顟B(tài)。程序如圖6所示。

3結(jié)語(yǔ)

以上是對(duì)分裝機(jī)控制程序作的一些分析，將設(shè)備安裝并調(diào)試好，這些程序能很好地實(shí)現(xiàn)分裝機(jī)的功能。在指導(dǎo)學(xué)生競(jìng)賽訓(xùn)練時(shí)，只要不斷地突破程序中的難點(diǎn)，才能提高學(xué)生綜合編程的能力，才能在各類(lèi)競(jìng)賽中取得好成績(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1]MITSUBISHI.FX1S，F(xiàn)X1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X2NC系列編程手冊(cè)[M].三菱公司，2002.