可編程控制器在懸掛自行小車輸送線的應(yīng)用

摘要：基于PLC控制系統(tǒng)懸掛式自行小車系統(tǒng)簡單、易用、可靠性高 ，同時具有較大的靈活性和可靠性 ，廣泛用于工業(yè)物料輸送線中。分析了自行小車的集散控制系統(tǒng) ，分解單臺自行小車的控制。

關(guān)鍵詞：自行小車 PLC 輸送線

1.引言

懸掛式自行小車系統(tǒng)現(xiàn)已被廣泛用于汽車制造、工程機械、智能倉儲等各種行業(yè)。這樣既方便了物資的傳遞和檢驗，又給制造型企業(yè)帶來了更多經(jīng)濟效益。本文以河南某汽車生產(chǎn)公司電泳涂裝懸掛自行小車輸送線系統(tǒng)自動控制進行研究和設(shè)計，應(yīng)用西門子公司的S7-300、S7-200以及觸摸屏配合，實現(xiàn)對輸送系統(tǒng)的控制和監(jiān)控。本文對其自控系統(tǒng)進行簡要介紹。

2.懸掛自行小車輸送線組成

自行小車是在特定的空中軌道上運行的電動小車，可組成一個承載的，全自動的物料搬運系統(tǒng)。其組成是由鋼結(jié)構(gòu)、懸吊裝置、軌道、平移道岔、垂直升降裝置、小車、電動葫蘆、吊具、安全滑觸線、集電器、傳感器以及控制系統(tǒng)等組合而成。由于該系統(tǒng)集光、機、電、計算機等技術(shù)于一體，所以它是高度自動化新型物料輸送的關(guān)鍵設(shè)備。

3.懸掛自行小車輸送線控制系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)簡介

目前自行小車輸送線有多種控制方式，本系統(tǒng)中采用集散控制方式。整個自行小車線為一封閉環(huán)形，由工字鋼軌道形成，工字鋼軌道側(cè)面裝有滑觸線 ，給自行小車提供電源及控制信號。整個環(huán)線分為若干工位，每個工位上設(shè)置地面按鈕站（對自行小車進行手動控制），電源線滑觸線在整個環(huán)線上是貫通的環(huán)線上自行小車的數(shù)量由生產(chǎn)線節(jié)拍決定并可自行增減 ，整條線為集散控制方式 ，單臺小車既可在工位段單獨?？浚部稍诜e放段同時?？俊?/p>

3.2系統(tǒng)主控程序

本系統(tǒng)主控部件安裝在控制室的控制柜中，以西門子S7-300系列CPU通過profibus現(xiàn)場總線與現(xiàn)場從站相接?，F(xiàn)場從站再通過滑線將控制信號傳入到每臺小車的控制柜。每臺小車的控制柜自帶一套S7-200控制系統(tǒng)控制小車的啟停、前進、葫蘆的升降以及其它動作。

3.3工位動作流程

本工程共包括二十六工位，每個工位根據(jù)涂裝生產(chǎn)線要求而設(shè)置。工位動作流程雖因工藝要求處理時間和方式而各不相同，但大致可將自行小車的工位動作流程概況如下：

自行小車到達工位→葫蘆下降到預(yù)定高度→停留等待工藝處理時間→同步上升（同時噴淋）→工件瀝干→行走到下個工位

4.單臺自行小車控制系統(tǒng)

4.1單臺自行小車滑線控制信號分部

本項目共采用八根滑線控制，每臺自行小車帶前后兩個集電器。（1）上四根滑線為小車系統(tǒng)提供電源；（2）下四根滑線為小車系統(tǒng)提供控制信號傳輸，其控制信號的滑線在每個工位之間斷開為兩段。

自行小車滑線控制信號圖

4.2 自行小車的一次原理圖

單臺自行小車控制原理（1）變頻器控制行走電機的啟停并在小車的控制箱上設(shè)有手動操作信號以便于檢修操作的時候使用；（2）2臺電動葫蘆完成荷載重的升降；（3）電控箱完成規(guī)定的動作及工藝時間控制；

4.3自行小車的控制原理

自行小車的控制采用西門子公司的S7-200系列其CPU采用CPU224/AC/DC/繼電器（6ES7 214-1BD23-OXB8）。如自行小車滑線控制信號圖所示（1）信號一、信號二、信號三為組合信號，通過三個信號的不同組合實現(xiàn)葫蘆的升降控制功能。（2）前進信號控制自行小車的行走功能（3）上位信號控制葫蘆上升到位（4）編碼器信號控制葫蘆的下降距離，也為葫蘆的同步控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)。（5）故障信號反應(yīng)小車的運行狀態(tài)，可通過此信號在總控制柜上反應(yīng)小車的運行狀態(tài)可及時對小車故障進行排除。

5.結(jié)語

目前自行小車輸送線有著結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性強、傳遞速度較快?？纱罅抗?jié)約人工勞動力，目前自行小車輸送線控制系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)多個廠家的電泳線、物料轉(zhuǎn)運線上使用 ，經(jīng)證明其可靠性高 ，修改容易 ，特別是添加功能及動作修改快捷方便。雖各個廠家的用途和結(jié)構(gòu)有所差異，但具體思路則是相通的。

參考文獻：

[1]SIEMENS SIMATIC使用STEP7編程手冊 2007

[2]SIEMENS SIMATIC S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊 2007

[3]鶴壁天馬通信股份有限公司自行小車涂裝輸送線驗收資料 2013

作者簡介：

韓先軍 單位：中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司