软件设计与加工单元PLC控制系统设计

软件设计与加工单元PLC控制系统设

计

四、软件设计17

4.1.1供料站的要求

本项目只考虑供料单元作为独立设备运行时的情况,单元工作的主令信号和工作状态显示信号来自PLC旁边的按钮/指示灯模块。而且,按钮/指示灯模块上的工作方式选择开关SA应置于”单站方式”位置。具体的控制要求为:

①设备上电和气源接通后,若工作单元的两个气缸均处于缩回位置,且料仓内有足够的待加工工件,则”正常工作”指示灯HL1常亮,表示设备准备好。否则,该指示灯以1Hz 频率闪烁。

②若设备准备好,按下启动按钮,工作单元启动,”设备运行”指示灯HL2常亮。启动后,若出料台上没有工件,则应把工件推到出料台上。出料台上的工件被人工取出后,若没有停止信号,则进行下一次推出工件操作。

③若在运行中按下停止按钮,则在完成本工作周期任务后,各工作单元停止工作,HL2指示灯熄灭。

④若在运行中料仓内工件不足,则工作单元继续工作,但”正常工作”指示灯HL1以1Hz的频率闪烁,”设备运行”指示灯HL2保持常亮。若料仓内没有工件,则HL1指示灯和HL2指示灯均以2Hz频率闪烁。工作站在完成本周期任务后停止。除非向料仓补充分够的工件,工作站不能再启动。

要求完成如下任务。

1、规划PLC的I/O分配及接线端子分配。

2、进行系统安装接线。

3、按控制要求编制PLC程序。

4、进行调试与运行。

4.1.2 PLC的I/O 接线及其气路图

图2-8 供料单元气动控制回路工作原理图根据工作单元装置的信号分配(表2-1)和工作任务的要求,供料单元PLC选用S7-224 AC/DC/RLY主单元,共14点输入和10点

继电器输出。PLC的 I/O信号分配如表2-2所示,接线原理图则见图2-19。

表2-2 供料单元PLC的 I/O信号表

输入信号输出信号

序

号

PLC输

入点

信号名称

信号来

源

序号

PLC输

出点

信号名称信号来源1 I0.0 顶料气缸伸出到

位

装置侧

1 Q0.0

顶料电磁阀

装置侧

2 I0.1 顶料气缸缩回到位 2 Q0.1 推料电磁阀

3 I0.2 推料气缸伸出到位 3 Q0.2

4 I0.3 推料气缸缩回到位 4 Q0.3

5 I0.4 出料台物料检测 5 Q0.4

6 I0.5 供料不足检测 6 Q0.5

7 I0.6 缺料检测7 Q0.6

8 I0.7 金属工件检测8 Q0.7

9 I1.0 9 Q1.0 正常工作指示按钮/指

示灯模块

10 I1.1 10 Q1.1 运行指示

11 I1.2 停止按钮

按钮/指

示灯模

块

12 I1.3 启动按钮

13 I1.4

14 I1.5 工作方式选择

图2-19 供料单元PLC的I/O接线原理图

4.1.3 供料单元单站控制的编程思路

1、程序结构:有两个子程序,一个是系统状态显示,另一个是供料控制。主程序在每一扫描周期都调用系统状态显示子程序,仅当在运行状态已经建立才可能调用供料控制子程序。

2、PLC上电后应首先进入初始状态检查阶段,确认系统已经准备就绪后,才允许投入运行,这样可及时发现存在问题,避免出现事故。例如,若两个气缸在上电和气源接入时不在初始位置,这是气路连接错误的缘故,显然在这种情况下不允许系统投入运行。一般的PLC控制系统往往有这种常规的要求。

3、供料单元运行的主要过程是供料控制,它是一个步进顺序控制过程。

4、如果没有停止要求,顺控过程将周而复始地不断循环。常见的顺序控制系统正常停止要求是,接收到停止指令后,系统在完成本工作周期任务即返回到初始步后才停止下来。

5、当料仓中最后一个工件被推出后,将发生缺料报警。推料气缸复位到位,亦即完成本工作周期任务即返回到初始步后,也应停止下来。

按上述分析,可画出如图2-20所示的系统主程序流程图。