PLC技術(shù)在民用繼電器綜合技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)機(jī)中的應(yīng)用

齊江寧，張科平

(陜西群力電工有限責(zé)任公司，陜西寶雞，721300)

1 引言

近年來，隨著公司發(fā)展，產(chǎn)品訂貨合同劇增，現(xiàn)有的生產(chǎn)能力和模式已無法滿足生產(chǎn)的需要，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和檢測(cè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化成為必然的選擇。我們應(yīng)用PLC和觸摸屏相結(jié)合的技術(shù)研制的通用繼電器綜合檢測(cè)機(jī)通過了公司“新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定”，榮獲公司“工藝技術(shù)進(jìn)步”特等獎(jiǎng)，并榮獲“陜西電子信息集團(tuán)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”。

2 研制要求

實(shí)現(xiàn)通用繼電器產(chǎn)品成品及半成品的全自動(dòng)檢測(cè)，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)不合格的產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)分類檢出。

3 設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)

為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品各項(xiàng)參數(shù)的自動(dòng)化檢測(cè)，我們以PLC作為主控制單元，以松下觸摸屏為人機(jī)操作界面，并顯示和設(shè)置相關(guān)信息、參數(shù)。

PLC是可編程序控制器的簡(jiǎn)稱，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電器邏輯控制概念相結(jié)合，近些年來廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化、半自動(dòng)化的一種控制器。它是以微處理器為核心，用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。它內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器，具有邏輯運(yùn)算控制、輸入輸出刷新、中斷、輸入濾波時(shí)間調(diào)整、恒定掃描時(shí)間等功能，其設(shè)備體積雖小，功能卻十分強(qiáng)大。

根據(jù)我們對(duì)該設(shè)備的功能要求及實(shí)現(xiàn)方式的設(shè)想，我們選用松下的FPΣ系列PLC來完成整個(gè)設(shè)備的動(dòng)作控制，以簡(jiǎn)化設(shè)備的控制邏輯線路，該P(yáng)LC體積小巧，功能強(qiáng)大，內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器和脈沖輸出單元，便于實(shí)現(xiàn)2軸步進(jìn)電機(jī)的控制。測(cè)試儀測(cè)試結(jié)果通過海為PLC來完成轉(zhuǎn)化和傳送，如圖1所示。松下PLC為本設(shè)備的核心部件，設(shè)備的所有動(dòng)作均由其中的程序來控制。

圖1 系統(tǒng)控制圖

首先，由松下PLC發(fā)出控制指令，控制設(shè)備將產(chǎn)品送至相應(yīng)的檢測(cè)工位后，再發(fā)出檢測(cè)指令，檢測(cè)結(jié)果返回給PLC，PLC根據(jù)檢測(cè)結(jié)果驅(qū)動(dòng)不良品步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手將不良品抓出，合格品送入合格品收集料盤。檢測(cè)參數(shù)依據(jù)我公司Q/RGn0107-95文件。其工藝流程圖見圖2。

圖2 檢測(cè)工藝流程(檢測(cè)優(yōu)先等級(jí)：至上而下，由高級(jí)到低級(jí))

設(shè)備的動(dòng)作順序及邏輯控制在這里就不再贅述了，僅就難度較大的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和機(jī)械手的定位設(shè)計(jì)略作闡述：

松下PLC內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器、脈沖輸出單元，并有相應(yīng)的指令，因此很容易實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的控制。本設(shè)計(jì)在料盤進(jìn)料部分用了一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)逐次將料盤中的一排繼電器推入進(jìn)料軌道的功能；在不良品排出機(jī)械手部位用了一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)將檢測(cè)不合格的產(chǎn)品由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手從行進(jìn)軌道中抓出，并分類放置的功能，如下圖3所示。

圖3 步進(jìn)電機(jī)進(jìn)料與分類檢出

圖3 步進(jìn)電機(jī)進(jìn)料與分類檢出

在本設(shè)計(jì)中多次應(yīng)用了SPDH(F171)、PLSH(F172)兩條高級(jí)指令。SPDH(F171)指令是脈沖輸出(帶通道指定)指令，其格式如下圖：

源S是脈沖輸出的參數(shù)表的起始地址，一般用數(shù)據(jù)寄存器DT來表達(dá)。

數(shù)n指定輸出脈沖的通道，K0為CH0通道；K1為CH1通道。SPDH(F171)指令的參數(shù)表由從源S到S+11共12個(gè)數(shù)據(jù)寄存器組成，分別指定控制代碼、初始速度、最大速度、加/減速時(shí)間和目標(biāo)值，如下圖4：

圖4 指令格式

由于機(jī)械加工誤差和零件裝配誤差，使得機(jī)器裝配完成后，機(jī)械手原點(diǎn)到各個(gè)不良品軌道的距離不確定，因此調(diào)試時(shí)使用該指令手動(dòng)操作，向前或向后將機(jī)械手從原點(diǎn)(行進(jìn)軌道的中線)分別移動(dòng)到各個(gè)不良品軌道中心線上時(shí)實(shí)際產(chǎn)生的脈沖數(shù)記錄到指令寄存器中，作為實(shí)際工作中的參數(shù)，這樣就使得調(diào)試變得更加容易。經(jīng)過多臺(tái)設(shè)備的制造、調(diào)試，該方法非常好用，使得每臺(tái)設(shè)備的調(diào)試工作簡(jiǎn)單容易。

4 結(jié)論

新設(shè)備經(jīng)過投入生產(chǎn)運(yùn)行，極大地提高了公司的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率，大幅降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品檢測(cè)質(zhì)量，消除了由于人為因素產(chǎn)生的誤測(cè)品，減輕了生產(chǎn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了生產(chǎn)條件，達(dá)到了預(yù)期目的。