送料机的PLC控制系统设计

伺服 伺服 放松
Ｘ０ ５ ０
图２
控 制 系统 组成
Ｐ Ｃ 采 用 三 菱 Ｆ １ ＭＴ， 晶体 管 输 出 型 ， 入／ 出 点 Ｌ Ｘｓ ４ 一 为 输 输
数为 ８６共计 １ ／， ４点 ， Ｌ 内置 高 速 脉 冲输 出功 能 ， 以通 过伺 ＰＣ 可
服 驱 动 器 控 制 伺 服 电 机 运 行 『。 Ｐ ｃ接 收 系统 中各 种 按 钮 及 开 １ Ｌ １ 关 的信 号 ， 制 继 电器 及 电磁 阀 动作 ； 据 预 先 设 定 的参 数 ， 控 根 通 过 高 速 脉 冲输 出 向伺 服 驱 动 器 发 出 定量 的 脉 冲数 ，控制 伺 服 电
机运 转 。 冲发 送 的 频率 越 高 ， 服 电机 就 转 得 越快 ； 冲 多 ， 脉 伺 脉 伺
服 电机 转 得 角 位 移 大 ， 料 长 度 大 。三 菱 Ｆ 的 脉 冲 输 出 形 式 送 Ｘｓ
为脉 冲＋ 向的 ，伺 服 驱 动 器 选 定 的 脉 冲输 入 方 式 是 正／ 脉 冲 方 反
ｐ ｅ ｏ ｕ ｏｌ ， ｅ ｄｅｒａ ａ ｕｎ ｈ．ｅ ｅｒｉ ｈ ｅ ｄ ｖｉ ｉ ｈ ｏ ｃ ｉ ｌ ａ ｄ ｔ ｃ ｔｏ ｓ ｓｅ ｏｓ ｄ ｆａｎ ｎｃ ｉ ａ ｆ ｅ ｅｒ ｎｄ ｐ ｃ Ｆ ｅｄ ｓ ｔ ｅ ｋ ｙ ｅ ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｐｒ ｄｕ ｔ ｏｎ ｉ ｎｅ ｎ ｉ ｓ ｏｎｒ ｌ ｙ ｔ ｍ ｃ ｓｓ ｓ ｆ ｏｎ ｉｔ ｏ
李 玉 兰 徐 世 许 （ 青岛大学自动化工程学院， 山东 青岛 ２６ ７ ） ６０ １
摘 要
自动 剪 切 生 产线 将 金 属 卷料 加 工成 板 料 ， 由开 卷 机 、 料 机 、 切机 三部 分 组成 ， 料 机 是 其 关键 设 备 。 设 计 了送料 它 送 剪 送
机 的 Ｐ Ｃ 控 制 系统 ， 用三 菱 Ｆ １ 型 Ｐ Ｃ， Ｌ 选 ＸＳ Ｌ 还有 触摸 屏 、 服 驱 动 嚣／ 服 电机 等部 件 。Ｐ Ｃ 根 据 触摸 屏 上 设 置 的送 料 长 伺 伺 Ｌ 度 ， 算 出脉 冲 数 后 ， 计 向伺 服 驱 动 器发 送 ， 制 伺 服 电机 送 料 ， 而 实现 精 确 的伺 服 定 位 ． 定 位精 度 可达 １ ００ ｍｍ 。 控 从 其 ｍ＋ ．１
工 生 产 过程 的 自动化 程 度 ， 有 十 分 广 阔 的应 用 前 景 。 具 １ 自动剪 切 生 产 线 组 成 自动剪 切 生 产 线 是 由开 卷 机 、 料 机 和 剪 切 机 三 部 分 组 成 ， 送
如 图 １所 示 。
４ 紧急 停 止 。 当 出现 紧 急 情 况 时 ， 下 急 停 按 钮 ， 在 运 行 ） 按 正
速 度 自动 送 料 到 位后 ， 冲床 配合 进 行 剪 切 ； 手 动 状 态 下 ， 实 在 能 现 送 料 的 点 动运 行 ， 能点 动 前 进 和 后退 。
３ 参 数 设 定 及实 时显 示 。 由人 机 界 面设 定 参 数 及 实 时 显 示 ） 加工信息。
机 配 套使 用 后 ， 保 证 自动 剪 切 生 产线 生 产 的高 效 准 确 ， 升 加 可 提
关 键 词 ： Ｌ 伺 服 驱 动 器／ 服 电机 ， 摸 屏 Ｐ Ｃ， 伺 触
Ａｂｓｒ ｔ ｔａｃ
Ｔｈ ａ ｔ ｅ ｕｏｍａ ｉ ｃｕｔ ｇ ｒ ｄｕ ｔ ｌ ｅ ｓ ｓ ｄ ｏ ｔｃ ｔｎ ｐ ｏ ｃ ｉ ｉ ｏｎ ｉ ｉ ｕ ｅ ｔ ｐｒ ｅ ｓ ｔ ｅ ｏｌ ｍ ｅａｌ ｎ ｏｃ ｓ ｈ ｒ ｌ ｔ ｍａｔｒ ｉｔ ｓ ｅ ｓ ｆ ｅｒａｎ ｅ ｔ ｔ ｓ ｏｒ— ｅ ｉ ｎｏ ｈ ｅｔ ｏ ｃ ｔ ｉ ｌｎｇ ｈＩ ｃ ｎ ａｌ ｉ
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ａ Ｘ１ ＰＬ ａ ｔ ｕ ｐａ ｅ１ ｓ ｒ ｏ Ｆ Ｓ Ｃ． ｏ ｃｈ ｎ ． ｅ ｖ ｄｒ ｒｓ ｖ ｍｏｔｒ ｎ ｏｈ ｃ ａ ｉ ／ ｅｒｏ ｖｅ ｏ ａ ｄ ｔｅｒ ｏｍｐｏ ｅｎ ｓＡｃ ｏｒ ｎ ｔ ｔ ｅ ｅｔ ｇ ｖ ｌｅ ｆ ｈ ｆｅｄｉ ｎ ｔ ． ｃ ｄｉｇ ｏ ｈ ｓ ｔｉ ｎ ａｕ ｏ ｔ ｅ ｅ ｎｇ ｌ ｇｔ ｈ ｏｕ ｐ ｅｌ Ｃ ｌｕｌｔ ｓ ｈ ｐ ｓ ｍ ｂ ， ｄ ｓ ｄｓ ｔ ｅ ｐｕｓ ｓ ｏ ｔ ｅｖｏ ｄｒ ｅ ， ｅｎ ｏｎｒ ｌ ｈ ｍｏ ｅ— ｅｎ ｈ ｏｎ ｔ ｅ ｔ ｃｈ ａｎ ， ＰＬ ｃａｃ ａ ｅ ｔｅ ｕｌｅ ｎｕ ｅｒ ａｎ ｅｎ ｈ ｌｅ ｔ ｈｅ ｓ ｒ ｉ ｒｔ ｃ ｔｏｓ ｔ ｅ ｖ ｈ ｖ ｍｅｎ ｆｔｅ ｓ ｖ ｏｏｒｆ ｅ ｄｉｇ． ｒ ｕｔｐ ｅ ｓ ｓｔ ｎｉｇ ｓ ｒ ｌ ｅｄ．ａｎ ｈ ｃ ｒ ｃ ａｎ ｅ ｕｐ ｔ ｌ ＋００１ ｍ ． ｔｏ ｈ ｅｒｏ ｍ ｔ ｏｒｆ ｅ ｎ Ａｓ ａ ｅｓ ｌ ｒ ｃｉｅ ｐｏ ｉｏ ｎ ｉ ｅａｉ ， ｉ ｚ ｄ ｔ ｅ ａ ｃｕ ａ ｙ ｃ ｂ ｏ ｍ ． ｍ
些 按 钮 如 手 动／自动 工 作 方 式选 择 、 松 电磁 阀等 在 触 摸 屏 上 设 放 置 。信 息 实 时 显示 是 对 送 料 长 度 等 各 参 数 的实 际 值 进 行 动 态 显
示 ， 方便 操 作 人 员 更 好 地 掌握 系统 的工 作 情 况 。 以 Ｐ Ｃ 程序 流 程如 图 ３ Ｌ 所 示 ， 程 序 主 要 由 数 据处 其 理 和脉 冲输 出等 组 成 ， 面 下 对其 中部 分 情 况 加 以说 明 。 （ ） 定 长 度一 脉 冲数 １设 设 定 长 度 在 触 摸 屏 上 机 作 ＞ Ｔ方
驱动 器的正 转脉冲 Ｌ Leabharlann Baidu 动 ＿ ｊ
Ｐ Ｃ发脉冲到伺服驱动器 ｌ 手动送料 Ｌ
和 端。放… 竺 ５中 Ｄ 入０苎 ，１ Ｄ， 存输 ５ 出
一 脉 输 图 速 冲 一… 出 ４高 …一
计 算 公式 为 ： Ｐ Ｌ ￣／Ｌｘ 。 ＝ ｘ （ Ｇ ）
其 中 ， 为 所 求 脉 冲 Ｐ
伺服 结束 手动 正转 手动 反转 急停
ＸＯ ２ ０ ＹＯ ２ ０
Ｘ０ ３ Ｙ０ ３ ０ ０ Ｘ０ ４ Ｙ０ ４ ０ ０
３ 剪切 机 负 责 对 送 料 机 传 送 过 来 的 金 属 板 料 的 剪 切 ， 是 ） 这
整 个 生 产线 的最 后 一 道 工 序 。
丌卷 机 剪切 机
Ｋｅ ｗｏｒ ： Ｃ，ｅ ｖ ｉｅｒｓ ｖ ｏｏｒ ｏ ｈ ｙ ｄｓＰＬ ｓ ｒ ｏ ｄｒ ｖ ／ ｅｒｏ ｍ ｔ ， ｕｃ ｐａ ｅｌ ｔ ｎ
本 文 设 计 了 自动 剪 切 生 产 线 中 的 送 料 机 控 制 系 统 ，它 以 Ｐ Ｃ 为 核 心 ， 用 了 伺 服驱 动 装 置 。实 际使 用表 明 ， Ｌ 使 该送 料机 具 有 控 制 精度 高 、 应 速度 快 和运 行 平 稳 等 优 点 ， 开 卷 机 和 剪 切 响 与
机 的运 行 。
交 流 伺 服 装 置 采 用 台 达 的 Ａ Ｄ Ｂ一 ０ １型 伺 服 驱 动 器 Ｓ Ａ— １ ２
图 １ 自动 剪 切 生产 线
和Ｅ ＣＭＡ Ｇ３ ３ ９型伺 服 电 机 。 用 前 需对 伺 服 驱 动 器 的 脉 冲 — １０ 使
输入方式 、 电子 齿 轮 比等参 数 进 行 设 置 。
互界面 。
１ 实 现 自动送 料 ， 料 时 长度 及 速 度 均 可调 。 ） 送 ２ 有 自动 和 手 动切 换 功 能 。 自动 状 态 下 ， 据 设 定 长 度 和 ） 在 根
《 业 控 制计 算 机 ｝ ０ ２年 第 ２ 工 ２１ ５卷 第 ４期
３ 程 序 设计
１１ ０
（ ＼／ Ｃ ）在 Ｐ Ｃ 程 序 中采 用 两 条 定 速定 位 指 令 ＤＤ Ｖ 来 Ｃ＾ Ｃ Ｗ ， 『 Ｌ Ｒ ｌ 发 出 Ｃ Ⅳ Ｃ Ｗ 脉 冲 ，如 图 ４所 示 。 反 转 时 使 用 指 令 Ｄ Ｖ ＼／ Ｃ ＤＲ Ｉ Ｋ ９ ９９ Ｋ ０ ０Ｙ ０ ９ ９ ９ １ ０ ０ Ｍ１ ，反 转 主 要 用 于 送 料 机 工 作 开始 时 ， 由操作员点动操作进行慢速调 整 ， 时， Ｙ 此 从 ０输 出脉 冲到 伺 服 驱 动 器 的 反 转 脉 冲 手 动
（ ） 速 脉 冲输 出 ４高 三 菱 Ｐ Ｃ发 送 高 速 脉 冲给 伺 服 驱 动 器 ， 服驱 动器 驱 动 电 Ｌ 伺
程 序设 计 有 两 部 分 ： 摸 屏 画 面 和 Ｐ Ｃ 控制 程 序 。 触 Ｌ 触 摸 屏 的 画 面有 三 种 ：参 数 设 置 、操 作 按 钮 和 信 息 实 时 显 示 。参 数 设 置 是指 对 送 料 长 度 、 加工 工 件 个 数 、 料 速 度 等 参 数 送 的预 先 设 定 。由 于选 用 的 Ｐ Ｃ 输 入点 数 仅 为 ８点 ， 量有 限 ， Ｌ 数 一
的 设备 立 即停 止 。
２２ 控 制 系 统 的 设 计 ｌ ‘ 料机 的控 制 系 统结 构 如 图 ２所 示 。 送
伺 服驱 动器
１ 开 卷 机 是 负责 将 卷 料 展 开 。 ） 开卷 机 本 身 没 有动 力 装 置 ， 由
送 料机 带 动 开 卷 放 料 。
ｆ ） 准备 好 ３ｔ ．ｂ ｔ 伺服 报警
ＸＯ ０ ０ ＹＯ ０ ０
ＸＯ Ｙ Ｏ ０１ ０１
ＡＳＤＡ． １ ２ Ｂ． ０ １
２ 送 料 机 由伺 服 驱 动 器／ 服 电机装 置带 动 内 部 的一 组 压辊 ） 伺 旋 转 ， 速 而 又 准 确 地 给剪 切 机 送 料 。此 外 ， 组 压 辊还 能对 卷 迅 这 料 进 行 压平 ， 送 到 剪切 机 的料 更 加 平 整 。 使
Ｄ４ Ｙ Ｍ１从ｌ ｊ ［ＲＤＤ２ １正 ２ １ １ ２ ， —Ｄｖ５２Ｙ １ 转 Ｔ ＤＩｏ４１ 】 Ｍ
Ｙ 输 出脉 冲到伺 服 Ｉ动正 １ 白 转 ｛
— 至
设 定 ， Ｌ 根 据 设 定 长 度 ＰＣ
计 算 出相 应 的脉 冲数 ， 发 并 送 给 伺服 驱 动 器 ， 脉 冲 数 其
１０ Ｏ
送 料 机 的 Ｐ Ｃ控 制 系统 设 计 Ｌ
送料机的 Ｐ Ｃ控制系统设计 Ｌ
Ｄｅ ｉ ｆ ＰＬ ｓｇｎ ｏ Ｃ Ｃｏ ｔ ｌＳｙ ｔ ｍ ｏ ｅ ｄ ｒ ｎ ｒ ｓｅ ｆ ｒＦ ｅ ｅ ｏ
修 杰
（ 青岛远洋船员职业学院， 山东 青岛 ２ ６ ７ ） ６０１
送 料 结 束 ．剪 切
的 脉 冲数 ， ２ ３和 Ｄ ４ Ｄ４ ２ ２中存 放 输 出 脉 冲 的频 率 。 通 过 设定 长度 一 脉 冲数 、送 料 速 度一 脉 冲 频 率 等 数 据 处 理
２ 送 料机 的 Ｐ Ｃ 控 制 系 统 Ｌ ２ １ 系统 的控 制 要 求 ．
送 料 机 具有 如下 功 能 ： ．
触 摸 屏 采用 三菱 的 Ｇ １ ５ Ｔ ０系 列 ，其 作 用 是 负 责 参 数 的设 １ 定、 修改 ， 时将 设 备 的动 作 信 息 反 映给 用 户 。 与 Ｐ Ｃ 之 间 通 同 它 Ｌ 过 Ｒ ４ ２串 口通 信 实 现 数 据 交 换 ， 用 户 提 供 了 良好 的 人 机 交 Ｓ２ 为
＼ ／ 自动
初 始 化
从 触摸 屏 上 读 取 设 定长 度 、 送 料速 度
输 端正 时 用 ｆ 入 ；转 使 ｊ ｌＲＫ９ ００ｌ反 Ｄｖ９９１ Ｙ ｏ 转 ＤＩ９９０ Ｍ】 ９Ｋ ｏ
指 令 ＤＤ Ｖ Ｄ ０ 手动 转 Ｒ Ｉ ５ ｌ 正
将长度转化为脉冲数 、 送料速度转化为脉冲额率