基于三菱FX3U控制的自動打孔機(jī)

張 紋，蔡婷婷，徐笑笑

(鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇 鎮(zhèn)江212006）

0 引言

近年來，自動化方式運(yùn)用的越來越廣泛，自動打孔機(jī)也是一種應(yīng)用廣泛的連續(xù)加工輸送設(shè)備，輸送帶、打孔機(jī)和三菱FX3U PLC是設(shè)備的主要組成部分。三菱FX3U PLC是第三代微型可以編程控制器，它采用一種可編程的存儲器，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬量輸入/輸出控制各類的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

1 設(shè)備主體結(jié)構(gòu)功能

1.1 硬件組成

可編程控制器（PLC）是一種以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置。它把老式繼電接觸器控制系統(tǒng)和計算機(jī)技術(shù)的功能結(jié)合起來，具有可靠性高、靈活通用、編程簡單、使用方便等優(yōu)點，在機(jī)電一體化、工業(yè)控制系統(tǒng)自動化方面應(yīng)用廣泛。

打孔機(jī)是通過PLC給出的信號進(jìn)行工作的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)動作頻率高、精度高、耐磨性強(qiáng)、使用壽命長。

輸送帶又稱運(yùn)輸帶，具有能連續(xù)化、高效率、高準(zhǔn)度的特點，廣泛應(yīng)用在水泥、焦化、冶金、化工、鋼鐵等行業(yè)中運(yùn)輸距離較短、運(yùn)輸量較小的場合。

1.2 設(shè)備的工作過程說明

自動打孔機(jī)是以可編程控制器三菱FX3U-32MR PLC為主控器，由檢測傳感器模塊、輸入輸出按鈕組成。該設(shè)備模擬輸送帶加工工件，并進(jìn)行加工的過程，自動打孔機(jī)的組成如圖1所示。

圖1 自動打孔機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

工件放上輸送帶后，傳感器（SA1）檢測到信號，傳送帶開始運(yùn)行并對工件按特定的加工步驟進(jìn)行加工。主軸電機(jī)帶動其上下進(jìn)給，SQ1、SQ2、SQ3、SQ4位置分別為限位開關(guān)。加工完成的工件送至D點后被取走。

2 系統(tǒng)程序設(shè)計

2.1 系統(tǒng)工作流程

運(yùn)行過程：按下設(shè)備控制面板上的啟動按鈕SB1，設(shè)備進(jìn)入運(yùn)行模式，當(dāng)工件傳感器（SA1）檢測到工件，HL1常亮，設(shè)備開始加工，輸送帶電機(jī)啟動，到達(dá)B點(SA2)后，輸送帶電機(jī)停止，主軸電機(jī)以10 Hz運(yùn)行，將工件送至C點(SA3)，當(dāng)C點（SA3）得到信號后停止；此時，鉆孔電機(jī)啟動，進(jìn)行鉆孔加工，加工結(jié)束后鉆孔電機(jī)停止運(yùn)行，輸送帶電機(jī)再次啟動，運(yùn)行至D點等待工件取走，再次放入工件后，工件傳感器檢測到后，設(shè)備將繼續(xù)對工件進(jìn)行加工。

2.2 程序梯形圖

2.2.1 運(yùn)行一 按下設(shè)備控制面板上啟動按鈕SB1（X0）。設(shè)備進(jìn)入加工模式，置位內(nèi)部輔助繼電器M1。具體程序圖見圖2所示。

圖2 運(yùn)行一程序

2.2.2 運(yùn)行二 設(shè)備進(jìn)入加工模式后，工件傳感器SA1（X1）檢測到工件后，設(shè)備運(yùn)行指示燈HL1（Y0）常亮。具體程序圖見圖3所示。

圖3 運(yùn)行二程序

2.2.3 運(yùn)行三 設(shè)備進(jìn)入加工模式，置位內(nèi)部輔助繼電器M2。同時輸送帶電機(jī)開始運(yùn)行，到達(dá)B點(SA2)后停止。具體程序圖見圖4所示。

圖4 運(yùn)行三程序

2.2.4 運(yùn)行四 到達(dá)B點(SA2)后，傳送帶電機(jī)（Y2）停止運(yùn)行，置位內(nèi)部輔助繼電器M3，主軸電機(jī)(Y3)開始運(yùn)行將工件送至C點（SA3）后停止運(yùn)行。具體程序圖見圖5所示。

圖5 運(yùn)行四程序

2.2.5 運(yùn)行五 當(dāng)C點得到信號后，置位內(nèi)部輔助繼電器M4，主軸電機(jī)停止運(yùn)行，同時鉆孔電機(jī)開始以10 Hz進(jìn)行加工，內(nèi)部時間繼電器(T0)計時5 s后以為30 Hz再進(jìn)行加工，內(nèi)部時間繼電器(T1)10 s計時后加工結(jié)束。具體程序圖見圖6所示。

圖6 運(yùn)行五程序

2.2.6 運(yùn)行六 當(dāng)鉆孔電機(jī)加工完后，置位內(nèi)部輔助繼電器M5，M5得電后，輸送帶電機(jī)開始將工件送至D處（SA4），工件被取走后設(shè)備停止。具體程序圖見圖7所示。

圖7 運(yùn)行六程序

3 系統(tǒng)保護(hù)功能設(shè)計

當(dāng)遇到突發(fā)情況時候，按下急停按鈕，此時報警燈HL2閃爍；所有動作立即停止。具體程序見圖8所示。

圖8 急停程序圖

4 I/O地址分配表

根據(jù)系統(tǒng)控制要求，分配I/O地址，見表1所示。

表1 PLC的I/O地址分配表

5 結(jié)語

本研究使用了以三菱FX3U-32MR型PLC為主控器的自動打孔機(jī)，該設(shè)備具有安全、快捷、高效的特點，實現(xiàn)了智能化，增加了打孔時的準(zhǔn)確度，降低了操作員的操作難度。