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第11章PLC在MPS中的應(yīng)用,1,教學(xué)提示MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)是一套模擬實(shí)際自動(dòng)化生產(chǎn)典型實(shí)例的訓(xùn)練裝置,這套裝置集機(jī)械、氣動(dòng)、電氣及電子、傳感器、可編程控制(PLC)技術(shù)綜合于一體。本章介紹了MPS的結(jié)構(gòu)和工作原理,并詳細(xì)介紹了上料檢測(cè)站、搬運(yùn)站、加工站、安裝站、安裝搬運(yùn)站、分類站的PLC控制系統(tǒng)的輸入、輸出、程序功能圖及PLC程序。,2,教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本章的學(xué)習(xí),了解MPS的結(jié)構(gòu)和工作原理,了解在上料檢測(cè)站、搬運(yùn)站、加工站、安裝站、安裝搬運(yùn)站、分類站中工件從一站到另一站的物流傳遞的過(guò)程及工件信息的傳遞過(guò)程,通過(guò)程序功能圖和程序的學(xué)習(xí),掌握各站的編程思路及方法。,3,11.1MPS概述,11.3搬運(yùn)站,11.4加工站,11.2上料檢測(cè)站,11.5安裝站,11.7分類站,11.6安裝搬運(yùn)站,4,11.1MPS概述,MPS(ModularProductionSystem,模塊化生產(chǎn)系統(tǒng))裝置由六個(gè)單獨(dú)站組成,分別為:上料檢測(cè)站、搬運(yùn)站、加工站、安裝站、安裝搬運(yùn)站和分類站。每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨(dú)立控制。該系統(tǒng)囊括了機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)習(xí)中所涉及的電機(jī)驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)、PLC、傳感器等多種技術(shù),給學(xué)生提供了一個(gè)典型的綜合科技環(huán)境,使學(xué)生曾學(xué)過(guò)的諸多單科專業(yè)知識(shí)在這里得到全面認(rèn)識(shí)、綜合訓(xùn)練和相互提升。,5,圖11.1MPS物流示意圖,6,上料檢測(cè)站將大工件按順序排好后提升送出。搬運(yùn)站將大工件從上料檢測(cè)站搬至加工站。加工站將大工件加工后送出工位。安裝搬運(yùn)站將大工件搬至安裝工位放下。安裝站再將對(duì)應(yīng)的小工件裝入大工件中。而后,安裝搬運(yùn)站再將安裝好的工件送分類站,分類站再將工件送入相應(yīng)的料倉(cāng)。,7,上面提到的工件為以下4種,工件可在系統(tǒng)中重復(fù)使用。,8,PLCI/O控制的控制框圖:,圖11.3I/O控制的控制框圖,9,各站都可通過(guò)一控制面板來(lái)控制PLC的控制程序使各站按要求進(jìn)行工作,一個(gè)控制面板上有5個(gè)按鈕開(kāi)關(guān),二個(gè)選擇開(kāi)關(guān)和一個(gè)急停開(kāi)關(guān)。各開(kāi)關(guān)的控制功能定義為:帶燈按鈕,綠色開(kāi)始帶燈按鈕,黃色復(fù)位按鈕,黃色特殊功能按鈕兩位旋鈕,黑色自動(dòng)/手動(dòng)兩位旋鈕,黑色單站/聯(lián)網(wǎng)按鈕,紅色停止帶燈按鈕,綠色上電急停按鈕,紅色急停,10,為保證系統(tǒng)中各站能聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,必須將各站的PLC連接在一起使獨(dú)立的各站間能交換信息。而且,中加工過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),如工件顏色裝配信息等,也需要能向下站傳送,以保證工作正確(如分類正確、安裝正確等)。聯(lián)網(wǎng)后的各站運(yùn)動(dòng)可能會(huì)相互影響,為使系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行,每一站與前后各站需要交換信息,而各站只有進(jìn)行正常工作程序后,才能相互通訊,交換信息。每一站要開(kāi)始工作運(yùn)行,需前站給出信號(hào),只有第一站(上料檢測(cè)站)是通過(guò)“開(kāi)始”按鈕,啟動(dòng)工作的。這是因?yàn)榈谝徽緵](méi)有上站了。,11,工件的信息用兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)表示:D0、D1工件信息表,12,各站通訊信號(hào)地址表,13,各站可通過(guò)4根I/O線與前后各站進(jìn)行通信互相交換信息(向前兩根通信線,一輸出一輸入:向后兩根通信線,一輸出一輸入)本章將以各站為單位,分析PLC在自動(dòng)流水線MPS中的應(yīng)用。,14,11.2上料檢測(cè)站,上料檢測(cè)站由料斗、回轉(zhuǎn)臺(tái)、工件滑道、提升裝置、計(jì)數(shù)電容開(kāi)關(guān)、檢測(cè)工件和顏色的光電開(kāi)關(guān)、控制板組成。,圖11.4上料檢測(cè)站裝置圖,15,1.設(shè)計(jì)要求PLC上電后,復(fù)位燈閃爍,將大工件隨機(jī)放入回轉(zhuǎn)臺(tái)面上,按下復(fù)位按鈕,提升裝置向下伸出等工件,開(kāi)始燈閃爍,按下開(kāi)始按鈕,回轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),將大工件轉(zhuǎn)入工件滑道,直到檢測(cè)工件傳感器有信號(hào),回轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),提升裝置將工件提到起,顏色傳感器檢測(cè)黑色輸出0,白色輸出1。,16,2.I/O分配,17,3.程序功能圖,圖11.5上料檢測(cè)站功能圖,18,4.控制程序編寫(xiě),圖11.6上料檢測(cè)站梯形圖,19,11.3搬運(yùn)站,搬運(yùn)站由機(jī)械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺(tái)、支架、電感式傳感器、控制板組成。,圖11.7搬運(yùn)站裝置圖,20,1.設(shè)計(jì)要求PLC上電后,復(fù)位燈閃爍,按下復(fù)位按鈕,機(jī)械手復(fù)位至初始位置,開(kāi)始燈閃爍,按下開(kāi)始按鈕,橫臂伸出,機(jī)械手安裝氣缸向下伸出,從上料檢測(cè)站將大工件夾住,機(jī)械手安裝氣缸向上縮回,橫臂縮回,回轉(zhuǎn)氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)至另一側(cè),橫臂伸出,機(jī)械手安裝氣缸向下伸出,機(jī)械手放下工件至加工站后,搬運(yùn)站復(fù)位。,21,2.I/O分配,22,3.程序功能圖,圖11.8搬運(yùn)站程序功能圖,23,4.控制程序編寫(xiě),圖11.9搬運(yùn)站梯形圖,24,圖11.9搬運(yùn)站梯形圖(續(xù)),25,圖11.9搬運(yùn)站梯形圖(續(xù)),26,11.4加工站,加工站由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、打孔電機(jī)組件、檢測(cè)缸組件、檢測(cè)工件和轉(zhuǎn)臺(tái)到位傳感器、控制板組成。,圖11.10加工站裝置圖,27,1.設(shè)計(jì)要求PLC上電后,復(fù)位燈閃爍按下復(fù)位按鈕,各氣缸復(fù)位,開(kāi)始燈閃爍,按下開(kāi)始按鈕,回轉(zhuǎn)工作臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圓周,搬運(yùn)站機(jī)械手將大工件放入工件料斗,回轉(zhuǎn)工作臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圓周,檢測(cè)缸組件模擬檢測(cè),打孔電機(jī)組件模擬打孔,回轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),等待第五站搬運(yùn)機(jī)械手將工件取走。,28,2.I/O分配,29,3.程序功能圖,圖11.11加工站程序功能圖,30,4.控制程序編寫(xiě),圖11.12加工站梯形圖,31,11.5安裝站,安裝站由吸盤機(jī)械手、上下?lián)u臂部件、料倉(cāng)換位部件、工件推出部件、控制板組成。,11.13安裝站裝置圖,32,1.設(shè)計(jì)要求PLC上電后,復(fù)位燈閃爍,按下復(fù)位按鈕,各氣缸復(fù)位,開(kāi)始燈閃爍,按下開(kāi)始按鈕,上下?lián)u臂部件擺出,工件推出部件推出小工件,上下?lián)u臂部件返回,真空發(fā)生器工作,吸盤機(jī)械手將工件吸住,上下?lián)u臂部件擺出將小工件安裝到第5站大工件里,上下?lián)u臂部件返回,下次推工件前料倉(cāng)換位部件動(dòng)作,保證每次推出的是不同顏色的小工件。,33,2.I/O分配,34,3.程序功能圖,圖11.14安裝站程序功能圖,35,4.控制程序編寫(xiě),圖11.15安裝站梯形圖,36,圖11.15安裝站梯形圖(續(xù)),37,圖11.12加工站梯形圖(續(xù)),38,11.6安裝搬運(yùn)站,安裝搬運(yùn)站由平移工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)工作塔、吊臂、機(jī)械手、控制板組成。,圖11.16安裝搬運(yùn)站裝置圖,39,1.設(shè)計(jì)要求PLC上電后,復(fù)位燈閃爍,按下復(fù)位按鈕,系統(tǒng)復(fù)位,開(kāi)始燈閃爍,按下開(kāi)始按鈕,機(jī)械手抓取大工件送至安裝位置,安裝完后,抓取大工件至分類站等待平臺(tái),放下工件,系統(tǒng)復(fù)位。,40,2I/O分配,41,3.程序功能圖,圖11.17安裝搬運(yùn)站程序功能圖,42,4控制程序編寫(xiě),圖11.18安裝搬運(yùn)站梯形圖,43,圖11.18安裝搬運(yùn)站梯形圖(續(xù)),44,圖11.18安裝搬運(yùn)站梯形圖(續(xù)),45,11.7分類站,分類站由滾珠絲杠、滑杠、推出部件、分類立體倉(cāng)庫(kù)控制板組成。,圖11.19分類站裝置圖,46,1.設(shè)計(jì)要求PLC上電后,復(fù)位燈閃爍,按下復(fù)位按鈕,系統(tǒng)復(fù)位,開(kāi)始燈閃爍,按下開(kāi)始按鈕,X、Y軸向左、向下運(yùn)動(dòng),回到等待位置,待安裝搬運(yùn)站將工件信息傳來(lái)后,將工件送入相應(yīng)的庫(kù)房,然后再回到等待位置。,47,2.I/O分配,48,3.程序功能圖,圖11.20分類站程序功能圖,49,4.控制程序編寫(xiě),圖11.21分類站梯形圖,50,圖11.21分類站梯形圖(續(xù)),51,其中,PLSY:16位連續(xù)執(zhí)行型脈沖輸出指令。PLSY指令的編程格式:PLSYK1000D0Y0*K1000:指定的輸出脈沖頻率,可以是T,C,D,數(shù)值或是位元件組合如K4X0;*D0:指定的輸出脈沖數(shù),可以是T,C,D,數(shù)值

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