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YUY-235光機電一體化設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計制作

更新時間:2017-08-26      點擊次數(shù):1857

YUY-235光機電一體化設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計制作


1、概述
料自動分揀系統(tǒng)是工業(yè)自動化中對控制程度、系統(tǒng)穩(wěn)定性和靈活性要求較高的一種控制系統(tǒng),涉及到物料的加工、分揀及物料的組合包裝。該系統(tǒng)通過應(yīng)用變頻器和PLC 進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,可以較好的滿足生產(chǎn)過程中的復(fù)雜要求。
2、加工設(shè)備
2.1加工設(shè)備構(gòu)成
加工設(shè)備將零件用機械手搬運到加工傳送帶上,通過傳送帶傳送到各加工位置進(jìn)行加工、分揀的設(shè)備。該加工設(shè)備由上料機構(gòu)、上料檢測機構(gòu)、搬運機構(gòu)、物料傳送和分揀機構(gòu)等部件組成,各部件和一些主要元件的名稱、安裝位置如圖1 所示。

圖1 加工設(shè)備示意圖
2.2加工設(shè)備的動作和控制要求
(1) 接通電源后,若設(shè)備不在初始位置則自動復(fù)位; 若設(shè)備在初始位置,按啟動按扭后,PLC 啟動送料電機驅(qū)動放料盤旋轉(zhuǎn),物料由送料槽滑到物料提升位置,物料檢測光電傳感器開始檢測; 如果送料電機運行5s 后,物料檢測光電傳感器仍未檢測到物料,則說明送料機中無物料,這時會停機并發(fā)出報警; 當(dāng)物料檢測光電傳感器檢測到有物料,將給PLC 發(fā)出信號,由PLC 驅(qū)動上料單向電磁閥上料。
(2) 在毛坯放置臺的光電傳感器檢測到有毛坯時,氣動機械手懸臂伸出- 手臂下降- 氣爪將工件夾緊; 夾緊2s 后,手臂上升- 懸臂縮回- 轉(zhuǎn)動至右側(cè)極限位置- 然后懸臂伸出- 手臂下降- 氣爪放松,通過進(jìn)料孔將工件放到皮帶輸送機的傳送帶上; 機械手放下夾持的工件2s 后,手臂上升- 懸臂縮回- 轉(zhuǎn)動至左側(cè)極限位置停止。
(3) 當(dāng)皮帶輸送機進(jìn)料孔位置的漫射型光電傳感器檢測到工件后,指示燈HL1 熄滅,拖動皮帶輸送機的交流電動機以20Hz 的頻率起動,皮帶輸送機中速運轉(zhuǎn)傳送毛坯。當(dāng)毛坯運行到工作位置1 時,皮帶輸送機停止4s,進(jìn)行*道工序的加工。
(4) 完成毛坯加工,拖動皮帶輸送機的交流電動機以15Hz 的頻率起動,皮帶輸送機低速運轉(zhuǎn)傳送被加工過的工件到工作位置2 時,停止2s,進(jìn)行第二道工序的加工。完成后,拖動皮帶輸送機的交流電動機以20Hz 的頻率起動,皮帶輸送機中速運轉(zhuǎn)傳送工件返回工作位置1,停止3s,進(jìn)行第三道工序的加工,使工件變?yōu)槌善贰?/span>
(5) 工件變?yōu)槌善泛?,拖動皮帶輸送機的交流電動機以20Hz 的頻率起動,皮帶輸送機中速運轉(zhuǎn)傳送成品到工作位置2 停止,由氣缸B 的活塞桿伸出-將成品推入出料斜槽2 - 氣缸B 的活塞桿縮回。
(6) 氣缸B 的活塞桿縮回后,指示燈HL1 亮,表示設(shè)備可再次進(jìn)行將毛坯加工為成品的工序。設(shè)定一批代加工物料為30 個,全部加工完成后機器自動停止,若總?cè)蝿?wù)沒有完成則自動重復(fù)運行。
3 控制系統(tǒng)
3.1 控制系統(tǒng)的硬件配置
(1) 變頻器選擇YUY-235的負(fù)載類型屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,其功率為0.35kW,電流0.3A,由于負(fù)載屬于直接起動,三相異步電動機直接用工頻起動時起動
電流為其額定電流的5~7 倍,對于電動機功率小于10kW 的電機直接起動時,根據(jù)經(jīng)驗公式的計算,選取變頻器為西門子MM420,額定功率0.75kW。
(2) PLC 選擇根據(jù)控制信號數(shù)量分析,輸入輸出共計32 點,所以選取PLC 為三菱FX2N - 48MR。
(3) 系統(tǒng)控制框圖根據(jù)系統(tǒng)配置情況,設(shè)計系統(tǒng)控制框圖如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)控制框圖
3.2 系統(tǒng)控制流程圖
根據(jù)本任務(wù)的功能要求,編制系統(tǒng)控制流程如圖3所示

圖3 系統(tǒng)控制流程圖
3、所示
3.3 PLC 輸入/ 輸出分配表
根據(jù)系統(tǒng)配置情況,列出PLC 輸入/ 輸出分配表如表1。

3. 4 程序設(shè)計
(1) 料盤送料程序,如圖4 所示。電機運行的條件是物料檢測光電開關(guān)沒有檢測到物料且料臺在下位,料臺上行的條件是物料檢測光電開關(guān)檢測到物料,蜂鳴器報警是在無料且延時5s 后。

圖4 料盤送料程序
(2)機械手搬運程序,如圖5 所示。因為機械手搬運物料的動作過程是按步運行,所以采用步進(jìn)指令較為簡便。

圖5 機械手搬運程序
(3) 物料加工和打包程序,如圖6 所示。這部分動作過程仍然是順序運行,當(dāng)中變頻器速度變化部分可以用MOV 指令編寫,程序比較簡潔流暢。

圖6 物料加工和打包程序
(4) 數(shù)據(jù)處理程序,如圖7 所示。設(shè)定一批代加工物料為30 個,全部加工完成后機器自動停止,若總?cè)蝿?wù)沒有完成則自動重復(fù)運行。在機器實際運行時,為了防止突然斷電數(shù)據(jù)丟失,數(shù)據(jù)處理要采用斷電保持型的計數(shù)器C200。



圖7 數(shù)據(jù)處理程序

3.5 變頻器參數(shù)設(shè)置
根據(jù)反復(fù)測試,變頻器參數(shù)設(shè)置為: P305=0.17A,P307=0. 3kW,P311=1500r /min,P1120=P1121=2s,P1040=15Hz,P1141=20Hz。如此設(shè)置可基本達(dá)到工作要求。


YUY-235 型光機電一體化設(shè)備,通過應(yīng)用變頻器和PLC 進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,硬件可靠、程序穩(wěn)定整個系統(tǒng)可以實現(xiàn)無人值守。經(jīng)一段時間的實踐表明,YUY-235 型光機電一體化設(shè)備運行比較穩(wěn)定可滿足生產(chǎn)需要。


 

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