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PLC在锻造机械手中的应用研究


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn PLC 在锻造机械手中的应用研究 作者:刘文彬 来源:《科学与财富》2013 年第 06 期 摘要:笔者结合自身工作实际,介绍用 PLC 控制锻造机械手的自动控制系统,详细地叙 述了系统的软、硬件设计以及自动操作流程。 关键词:自动控制系统;机械手;锻造;PLC PLC 是 80 年代发展起来的一种新型的电器控制装置,它将传统的继电器控制技术融为一 体, 目前正以功能强、体积小、成本低、编程简单、修改方便等显著优点被广泛应用于工业 生产过程的自动控制中。近年,机械手普遍应用于一些自动化生产厂家,采用 PLC 控制取代 传统体积大、易出故障的继电器--接触器控制,取得了良好的社会与经济效益。 1.工作过程及控制要求 机械手的工作是由气缸驱动的,气缸由对应的电磁阀控制,其中, 上升、下降和左移、 右移分别由双线圈两位置电磁阀控制。 例如,当下降电磁阀通电时, 机械手下降; 当下降电 磁阀断电时, 机械手下降停止, 只有当上升电磁阀通电时, 机械手才上升; 当上升电磁阀断 电时, 机械手上升停止。同样, 左移、右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制,机械手的 放松、夹紧由一个单线圈两位置电磁阀(称为夹紧电磁阀)控制,当该线圈通电时,机械手夹 紧;当该线圈断电时,机械手放松,当机械手右移到位并准备下降时,为了确保安全,必须在 右工作台无工件时才允许机械手下降,也就是说, 若上一次搬运到右工作台上的工件尚未搬 走时, 机械手应自动停止下降, 所以要用光电开关进行无工件检测。 机械手的操作方式分为手动操作方式和自动操作方式。自动操作方式又分为步进、单周期 和连续操作方式。手动操作:用各按钮开关来接通或断开各负载的工作方式,选择开关旋到手 动操作时各按钮就执行该操作。旋到返回原点时,机械手自动返回到它的原点位。自动操作: 单步操作,每按一次启动按钮,向前执行一步动作的工作方式,单周期操作,机械手在原点位 时,按下启动按钮,自动地执行一个周期的操作,操作完成后,机械手停在原点位,如果在操 作过程中,按下停止按钮,则机器停留在该工序上,如果再按启动按钮,则又在该工序继续工 作,最后自动停止在原点位。连续操作,机械手处在原点位时,按下启动按钮, 机器就连续 重复地工作,如果按下停止按钮,机器运行到原点位,再停机。机械手的结构图如图 1 所示。 2.机械手的任务 机械手的任务是将 A 工位的工件搬运到 B 工位。为了机械手的动作准确,在机械手的极 限位置安装了限位开关 SQ1、SQ2、SQ3、SQ4,对机械手分别进行下降,夹紧,上升,右移 的限位并发出到位的输入信号。A 工位上装有电光开关,用于检测 A 工位上是否有工件。机械 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 手的启动由 SB1 控制,停止由 SB2 控制。机械手的上、下、左、右、抓紧、放松的驱动分别 由五个电磁阀 YV1、YV2、YV3、YV4、YV5 和三个液压泵来控制。如图 2 所示。 图 2 机械手的任务控制图 控制要求:按下 SB1 启动按钮,机械手系统工作。首先机械手回到原点位置。当光电感 应检测到有工件时,机械手自动向下。下降到位时,机械手自动夹紧,夹紧 1 秒机械手上升。 上升到位时,机械手自动右移,右移到位时机械手自动下降。下降到位时,机械手自动放松, 放松 1 秒后机械手自动上升。上升到位时机械手自动左移,回到原点自动循环。 3.系统软件设计 尽管系统只有两种,但实际是有五种工作方式,状态的初始化,初始化状

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