于秀娜 張茜銘

摘 要：現(xiàn)代的生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品加工時(shí)，均采用裝配流水線完成。產(chǎn)品的操作、運(yùn)料及入庫等一系列的工作過程全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化循環(huán)處理。文章介紹一種應(yīng)用于生產(chǎn)流水線的PLC控制系統(tǒng)，并給出該系統(tǒng)的主要功能、I/O端口配置及程序流程圖等設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：裝配流水線；PLC；控制

引言

裝配流水線是現(xiàn)代企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品裝配的重要設(shè)備。一些生產(chǎn)廠家的裝配流水線仍然在使用傳統(tǒng)的繼電接觸器對(duì)電動(dòng)機(jī)傳送帶進(jìn)行控制，導(dǎo)致了大量電能的耗費(fèi)，使企業(yè)成本增加，維護(hù)不便。目前在工業(yè)控制中占有重要比例的裝配流水線控制已部分使用進(jìn)行PLC控制。其優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間快、控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝參數(shù)改變、易與計(jì)算機(jī)接口等。文章選擇西門子 S7-200 PLC 控制裝配流水線。

1 控制系統(tǒng)的功能要求

總體控制要求如圖1的面板圖所示。系統(tǒng)中的操作工位A、B、C，運(yùn)料工位D、E、F、G及倉(cāng)庫操作工位H能對(duì)工件進(jìn)行循環(huán)處理。

（1）閉合“啟動(dòng)”開關(guān)，工件經(jīng)過傳送工位D送至操作工位A，在此工位完成加工后再由傳送工位E送至操作工位B……，依次傳送及加工，直至工件被送至倉(cāng)庫操作工位H，由該工位完成對(duì)工件的入庫操作，循環(huán)處理。

（2）斷開“啟動(dòng)”開關(guān)，系統(tǒng)加工完最后一個(gè)工件入庫后，自動(dòng)停止工作。

（3）按“復(fù)位”鍵，無論此時(shí)工件位于任何工位，系統(tǒng)均能復(fù)位至起始狀態(tài)，即工件又重新開始從傳送工位D處開始運(yùn)送并加工。

（4）按“移位”鍵，無論此時(shí)工件位于任何工位，系統(tǒng)均能進(jìn)入單步移位狀態(tài)，即每按一次“移位”鍵，工件前進(jìn)一個(gè)工位。

2 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

2.1 PLC選型

S7-200 系列PLC是德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的小型PLC。以其高可靠性、指令豐富、內(nèi)置功能豐富、強(qiáng)勁的通訊能力、較高的性價(jià)比等特點(diǎn)，在工業(yè)控制領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。其外部結(jié)構(gòu)如圖2所示。文章選擇此系列的PLC進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

2.2 系統(tǒng)I/O端口分配及功能表

根據(jù)上述裝配流水線的控制要求，選擇西門子 S7-200 CPU224 PLC，確定系統(tǒng)的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，并進(jìn)行I/O端口分配，如表1所示。

2.3 PLC外部接線圖

根據(jù)上述功配置，基于S7-200 PLC 裝配流水線PLC控制系統(tǒng)的外部接線圖如圖3所示。

3 控制系統(tǒng)的程序流程圖

按照控制要求設(shè)計(jì)裝配流水線控制程序流程圖如圖4所示。

4 結(jié)束語

PLC的特點(diǎn)是具有強(qiáng)大的控制能力、高精度、高可靠性，具有復(fù)雜的邏輯能力和運(yùn)算能力，因此可充分滿足對(duì)裝配流水線的控制。文章針對(duì)現(xiàn)代加工企業(yè)車間裝配流水線的典型工作環(huán)節(jié)，采用西門子公司的S7-200型PLC作為控制器，給出了程序流程圖及I/O地址分配表。實(shí)現(xiàn)了基于PLC的裝配流水線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

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