转盘式自动组装机控制系统的设计

启动
排粮轮启动
提 升 机 、上 铰 龙 启 动 风机启动 下铰龙启动
谷物水份小 于给定值？
Ｎ 燃烧机 点火
Ｙ 燃烧机熄灭
结束
图 １ 热风循环自动控制流程图
相应的控制程序梯形图如图２ 所示。
３ 结语
农业机械自动化的实现，为Ｐ Ｌ Ｃ 提供了广阔的应 用场合。谷物烘干机Ｐ Ｌ Ｃ 自动控制系统与传统的电气 控制、单片机控制等方案相比较，具有运行稳定可靠、 易于维护等优越性。
计［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００３ ［２］ 王丰．基于Ｐｒｏｆｉｂｕｓ的ＰＬＣ控制系统中的网络组态与应
用［Ｊ］．自动化仪表，２００２，２２（２） ［３］ 西门子（中国）有限公司自动化驱动集团．深入浅出西门
子Ｓ７－３００ＰＬＣ［Ｍ］．北京： 北京航空航天大学出版社， ２００４ ［４］ 西门子（中国）有限公司自动化驱动集团．深入浅出西门 子Ｓ７－２００ＰＬＣ（第３版）［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出 版社，２００７
Ｍ１．２ 系 统 复 位 Ｍ ２ ０ ． ５ ＝ １（无特殊意义，保留复位状态一个周期的时间）
Ｍ１．３ 等 待 开 始 Ｉ ２ ． ０ ＝ １ 按下开始按钮
Ｍ１．４ 选择流程 输出Ｑ ２ ． １ 指示该状态
图 ２ 中央控制台 ＰＬＣ 控制流程图
参考文献 ［１］ 刘杰，赵春雨，宋伟刚，等．机电一体化技术基础与产品设
Ｘ１
Ｍ５３
Ｍ２０
Ｔ２０ Ｘ４
Ｍ２１ Ｍ５５
Ｍ２２
Ｔ２１ Ｘ５
Ｍ２３
Ｍ５１
Ｍ２４
Ｔ２２ Ｘ６
Ｍ２５ Ｍ２６
Ｍ２７
Ｔ２３ Ｘ１０
Ｘ１０
Ｍ２０ Ｔ２０ Ｋ５０
Ｙ０ Ｍ２１ Ｍ２２ Ｔ２１ Ｋ５０
Ｙ１ Ｍ２３ Ｍ２４ Ｔ２２ Ｋ５０ Ｙ２ Ｍ２５ Ｍ２６ Ｔ２３ Ｋ５０
Ｙ３ Ｙ５ Ｙ４
图 ２ 热风循环自动控制 部分梯形图
ＸＵ Ｙｕｅ－ｌｉｎ （Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｕｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｕｚｈｏｕ ２１５１０４，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｕｒｎｔａｂｌｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｍａｃｈｉｎｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｎｔｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｎｓｏｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｆｉｂｕｓ ｆｉｅｌｄ ｂｕｓ ａｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．
Ｈ Ｍ Ｉ 通过触摸屏实现对计算机的查询和输入。转 盘式自动组装机各工作站的工作信息、运行状态、控制 信号等均通过Ｐｒｏｆｉｂｕｓ传送至中央控制台，由中央控制 台连接上位机，完成各软件的编写和测试。在硬件设置 中，需分别在各自的Ｐｒｏｆｉｂｕｓ从站模块ＥＭ２７７中设置相 应的从站点才能确保网络地址的唯一性和正确性，保 证信息的准确传递。
ＨＭＩ 及 ＰＬＣ 控制系统
转盘式自动组装机控制系统的设计
许月琳 （苏州工业职业技术学院 机电工程系，江苏 苏州２１５１０４）
摘 要：论述转盘式自动组装机控制系统设计开发过程，重点对中央控制台和Ｐｒｏｆｉｂｕｓ现场总线的实现进行了研究。 关键词：控制系统；Ｐ Ｌ Ｃ ；自动组装机；中央控制台
Design of Control System for Turntable Automatic Assembly Machine
１ 控制系统
转盘式自动组装机的备料系统、搬运系统、装配 部件、装配组件、装配成品、分选成品几个站点既各自 独立又紧密相连，每站各由一套Ｐ Ｌ Ｃ 控制系统独立控 制。各站在中央控制台上可统一控制、协调工作，系统 也可以各站独立工作互相不受影响。控制系统由Ｐ Ｌ Ｃ 及其编程软件、监控计算机和组态监控软件、各站独立 通信监控软件、Ｈ Ｍ Ｉ 、中央控制机等部分组成。整个Ｐ Ｌ Ｃ 控制系统框图如图１ 所示。
参考文献 ［１］ 肖峰，贺哲荣．ＰＬＣ编程１００例［Ｍ］．北京：中国电力出版
社，２００９ ［２］ 毛庭贵．可编程序控制器应用技术及项目训练［Ｍ］．成
都：西南交通大学出版社，２００９ ［３］ 史国生．电气控制与可编程控制器技术［Ｍ］．北京：化学
工业出版社，２００９
２ ４ ｗｗｗ．ａｕｔｏ－ａｐｐｌｙ．ｃｏｍ 自动化应用
２ 中央控制台
中央控制台功能包括各站的状态指示（正常或异 常），监控各站的运行状态，设置配工操作，且对整个模 拟生产流水线进行综合管理，同时作为系统的主站单 元，负责协调各工作站的有序运行，并在该工作站完成 组态等上位机监控软件。中央控制台外部地址分配如 表１ 所示， Ｐ Ｌ Ｃ 控制流程如图２ 所示。
自动化应用 ２０１０ １２期 ２ ３
ＨＭＩ 及 ＰＬＣ 控制系统
表 １ 中央控制台外部地址分配表
Ｐ Ｌ Ｃ 输入 Ｉ０．０ Ｉ０．１ Ｉ０．３ Ｉ０．４ Ｉ０．５ Ｉ０．６ Ｉ１．０ Ｉ１．１ Ｉ１．３ Ｉ１．４ Ｉ１．５ Ｉ１．６ Ｉ２．０ Ｉ２．１ Ｉ２．３ Ｉ２．４ Ｉ２．５
说明 备料系统暂停按钮 搬运系统暂停按钮 装配部件暂停按钮 装配组件暂停按钮 装配成品暂停按钮 分选成品暂停按钮 小备料系统启动按钮 搬运系统启动按钮 装配部件启动按钮 装配组件启动按钮 装配成品启动按钮 分选成品启动按钮
开始指示灯 复位指示灯 开始运行指示灯
３ 结语
该转盘式自动组装机控制灵活，人机界面友好直 观，数据处理方便迅速，可以应用到多个自动化组装领 域。设备在运行过程中能充分体现出可靠性和高效性， 具有良好的实际生产价值。
Ｍ１．０ 等 待 上 电 Ｉ１．７＝１
Ｍ１．１ 等 待 复 位 Ｉ ２ ． １ ＝ １ 按下复位按钮
ＨＭＩ Ｐｒｏｆｉｂｕｓ通信电缆
上位监控机 中央控制台
ＰＬＣ
ＰＬＣ
ＰＬＣ
ＰＬＣ
ＰＬＣ
ＰＬＣ
备料系统 搬运系统 装配部件 装配组件 装配成品 分选成品
图 １ 系统总体控制方案
作者简介：许月琳（１９７１－），工程硕士，讲师，主要从事电子通信 与信号检测方面研究。 收稿日期：２０１０－１０－１７
选用西门子Ｃ Ｐ Ｕ － ３ １ ５ － ２ Ｄ Ｐ Ｐ Ｌ Ｃ 一台作为中央控 制台，同时集成Ｐｒｏｆｉｂｕｓ ＤＰ接口，为构建Ｐｒｏｆｉｂｕｓ网络 提供便利；西门子Ｓ７－２００ ＣＰＵ２２６ ＣＮ ＰＬＣ６台，用于各 工作从站，Ｃ Ｐ Ｕ ２ ２ ６ Ｃ Ｎ Ｐ Ｌ Ｃ 在保证系统可靠性的同 时又能充分降低设计成本；西门子Ｅ Ｍ ２ ７ ７ 模块６ 块， 该模块是把各工作站连入Ｐｒｏｆｉｂｕｓ 网络所必需的从 站通信模块；Ｈ Ｍ Ｉ １ 台，用于现场组态和控制；上位 监控机１ 台，用来作为计算机信息处理的核心，也是 工业组态监控和管理软件的载体。Ｓ７－３００与Ｓ７－２００通 过ＥＭ２７７进行Ｐｒｏｆｉｂｕｓ ＤＰ通信，需要在ＳＴＥＰ７中进行 Ｓ７－３００站组态，在Ｓ７－２００系统中不需要对通信进行组 态 和 编 程 ，只 源自文库 将 要 进 行 通 信 的 数 据 整 理 存 放 在Ｖ 存储区，与Ｓ ７ － ３ ０ ０ 的组态Ｅ Ｍ ２ ７ ７从站时的硬件Ｉ ／ Ｏ地 址相对应。
开始按钮 复位按钮 流程切换 单／ 联开关 暂停按钮
Ｐ Ｌ Ｃ 输出 Ｑ０．０ Ｑ０．１ Ｑ０．３ Ｑ０．４ Ｑ０．５ Ｑ０．６ Ｑ１．０ Ｑ１．１ Ｑ１．３ Ｑ１．４ Ｑ１．５ Ｑ１．６ Ｑ２．０ Ｑ２．１ Ｑ２．２
说明 备料系统异常输出 搬运系统异常输出 装配部件异常输出 装配组件异常输出 装配成品异常输出 分选成品异常输出 备料系统正常输出 搬运系统正常输出 装配部件正常输出 装配组件正常输出 装配成品正常输出 分选成品正常输出
（上接第２２页）
根据谷物烘干机的工艺要求，系统主要有谷物水 份检测和燃烧机的控制。水份检测每隔一定时间要进 行一次，将检测到的谷物水份与给定值比较，如果检测 谷物水份不大于谷物水份给定值，则控制燃烧机熄火， 反之则控制燃烧机点火燃烧。
重点介绍谷物烘干机的热风循环自动控制部分， 其程序流程框图如图１ 所示。
Keywords: ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ； ＰＬＣ； ａｕｔｏｍａｔｉｃ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｍａｃｈｉｎｅ； ｃｅｎｔｒａｌ ｃｏｎｓｏｌｅ
０ 引言
转盘式自动组装机具有自动化程度高、运行稳定 可靠、设备节省空间、精度高、整条生产线结构紧凑、操 作简单、使用灵活等优势，广泛应用于各类电子、机械 零部件的组装作业，主要用于精密零件的自动装配，如 各种电子器件、低压电器、五金件、玩具等。