多工位自动化生产线的控制研究高晓林
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要：以纺织机械行业的龙筋生产自动线为例，采用级式语言编程实现了对多工位工业自动化生产线的控 制，并对该控制系统的功能、硬件组成、软件流程图及调试过程都作了具体的分析。该控制系统具有易编 程、易修改、易调试的特点；系统自运行以来稳定、可靠，达到了设计要求。 关键词：自动线；级式语言；控制系统 中 图 分 类 号 ：ＴＰ２７８ 文 献 标 识 码 ：Ａ
品的全 部 粗、精 加 工；３ 个 库 位 用 于 存 放 工 件 及 周 转。 前 、后 段 各 有 一 条 输 送 带 ，完 成 工 件 在 各 工 位 间 的 自 动 传输。１１个加工工位分别是典型的 组 合 机 床，各 工 位 的 定 位 、夹 紧 等 专 用 夹 具 的 驱 动 力 由 液 压 系 统 提 供 ，自 动 完 成 工 件 的 定 位 、夹 紧 、松 开 等 辅 助 功 能 。 各 工 位 安 装 有 按 钮 站 ，在 自 动 线 的 中 部 设 置 有 总 控 台 。
第 ２ 期 （总 第 １７１ 期 ） ２０１２ 年 ４ 月
机械工程与自动化 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ
文 章 编 号 ：１６７２－６４１３（２０１２）０２－０１４４－０３
Ｎｏ．２ Ａຫໍສະໝຸດ Baiduｒ．
多工位自动化生产线的控制研究
高晓林
（山 西 晋 中 职 业 技 术 学 院 ， 山 西 晋 中 ０３０６００）
加 工 完 成 后 ，自 动 循 环 过 程 结 束 。
收 稿 日 期 ：２０１１－１２－０８； 修 回 日 期 ：２０１１－１２－１８ 作者简介：高晓林 （１９７０－），女，山西介休人，高级工程师，本科，主要从事机床电气自动化工程的教学工作。
２０１２ 年 第 ２ 期 高 晓 林 ：多 工 位 自 动 化 生 产 线 的 控 制 研 究
· １４５ ·
３ ＰＬＣ 选型及硬件设计 选用光洋电子有限公司具有级式语言编程功能的
ＳＵ－５型（前段）和 ＳＵ－６ 型 （后 段）框 架 式 带 扩 展 的 ＰＬＣ 组成系统。
根据 控 制 功 能 要 求，参 照 ＳＵ－５／６ 的 用 户 手 册， 选 择 模 块 组 成 硬 件 系 统 。 模 块 配 置 表 见 表 ２。
撞 块 的 相 对 位 置 ，确 保 准 确 发 信 号 。
调 整 各 工 位 实 现 完 整 的 动 作 循 环 ，保 证 各 工 位 工 序 流 程 控 制 的 正 确 性 、连 贯 性 。
无动作。
１．手 动 调 整 各 工 位 的 动 作 ；２．自 动 循 环 过 程 中 ，当 某 个 工 位 出 现 不 能 正 常 加 工 的 异 常 情 况 时 ，可 将 该 工 位 按 钮 站 的 控 制 方 式 开 关 转 至 手 动 方 式 进 行 相 应 的 故 障 处 理 ，当 故 障 处 理 完 毕 并 满 足 该 工 位 连 续 运 行 条 件 时 ，再 将 该 工 位 按 钮 站 的 控 制 方 式 开 关 转 至 自 动 方 式 ，继 续 完 成 该工位自动循环的其余动作。该功能避免因 某个工位的某一个动作出现故障导致全线停
０ 引 言 自动化生产线适 应 现 代 化 大 批 量 生 产 的 要 求，在
我国逐渐成为世界装 备 制 造 业 大 国 的 趋 势 下，正 在 各 行各业被广泛使用。 它 具 有 减 少 生 产 流 程 环 节、缩 短 周 转 时 间 、降 低 过 程 管 理 成 本 和 提 高 生 产 效 率 的 优 势 ， 不 仅 可 以 获 得 高 质 量 、高 稳 定 性 的 产 品 ，还 可 以 把 人 们 从繁重的体力劳动中解放出来。目前自动化生产线的 控制系统普遍使用 ＰＬＣ（可 编 程 控 制 器），而 梯 形 图 是 广大工程技术人员熟知的一种基本编程方式。本文以 龙筋自动线为例，介 绍 另 一 种 适 用 于 多 工 位 组 合 自 动 化生 产 线 的 控 制 方 式———级 式 语 言 编 程，它 可 以 有 效 地解决机械设计修改 和 调 试 时 程 序 追 加、修 改 不 便 的 问题。 １ 龙 筋 自 动 线 概 述
２ 控 制 系 统 分 析 按照自动线的功 能 要 求，将 其 控 制 功 能 归 纳 总 结
见 表 １。
表 １ 自 动 线 控 制 系 统 的 功 能
总台控 各按钮站 制方式 控制方式
手动 调整
单机循环 自动循环
手动
自动 单机循环
自动循环
控制内容
手 动 调 整 各 工 位 的 每 一 个 动 作 ，检 查 机 械 运 动 部 件 动 作 的 灵 活 性 、可 靠 性 ；调 整 行 程 开 关 及
表 ２ 模 块 配 置 表
名称 ＣＰＵ 模块 ＡＣ 扩展电源模块 １６点 ＡＣ 输入模块 ８点集电极开路输出模块
１６ 点 继 电 器 输 出 模 块
３２点 ＤＣ 输出模块 ８模块用基架 基架扩展电缆
型号
备注
ＳＵ－５
ＡＣ１１０／２２０Ｖ 电源
Ｕ－０１ＥＷ ＡＣ１１０／２２０Ｖ 电源
Ｕ－２５Ｎ ＡＣ１００－１２０Ｖ 输入
车 ，是 自 动 循 环 过 程 中 的 灵 活 补 救 措 施 。
无动作。
系 统 满 足 循 环 启 动 条 件 下 ，按 下 “循 环 启 动 ”按 键 后 ，输 送 带 及 各 工 位 同 时 开 始 动 作 ，输 送 带 输 送 工 件 向 前 移 动 一 个 工 位 的 距 离 ，待 各 工 位
龙筋自动线是专为生产棉纺细纱机上的主要零件 “龙 筋 ”而 设 计 的 多 工 位 专 用 组 合 自 动 化 生 产 线 。 全 线 由１１个机加工工位、１ 个翻身架（Ｓ４）和头库、中库、尾 库 组 成 ，其 布 局 如 图 １ 所 示 。
图 １ 龙 筋 自 动 线 工 位 布 局 图
自动线 分 前、后 两 段，前 段 由 １ 号 ～６ 号 工 位 组 成，完成粗加工；后段由７号～１１号 工 位 组 成，完 成 精 加工。零件毛坯是铸 件，该 自 动 线 可 完 成 从 毛 坯 到 成
品的全 部 粗、精 加 工；３ 个 库 位 用 于 存 放 工 件 及 周 转。 前 、后 段 各 有 一 条 输 送 带 ，完 成 工 件 在 各 工 位 间 的 自 动 传输。１１个加工工位分别是典型的 组 合 机 床，各 工 位 的 定 位 、夹 紧 等 专 用 夹 具 的 驱 动 力 由 液 压 系 统 提 供 ，自 动 完 成 工 件 的 定 位 、夹 紧 、松 开 等 辅 助 功 能 。 各 工 位 安 装 有 按 钮 站 ，在 自 动 线 的 中 部 设 置 有 总 控 台 。
第 ２ 期 （总 第 １７１ 期 ） ２０１２ 年 ４ 月
机械工程与自动化 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ
文 章 编 号 ：１６７２－６４１３（２０１２）０２－０１４４－０３
Ｎｏ．２ Ａຫໍສະໝຸດ Baiduｒ．
多工位自动化生产线的控制研究
高晓林
（山 西 晋 中 职 业 技 术 学 院 ， 山 西 晋 中 ０３０６００）
加 工 完 成 后 ，自 动 循 环 过 程 结 束 。
收 稿 日 期 ：２０１１－１２－０８； 修 回 日 期 ：２０１１－１２－１８ 作者简介：高晓林 （１９７０－），女，山西介休人，高级工程师，本科，主要从事机床电气自动化工程的教学工作。
２０１２ 年 第 ２ 期 高 晓 林 ：多 工 位 自 动 化 生 产 线 的 控 制 研 究
· １４５ ·
３ ＰＬＣ 选型及硬件设计 选用光洋电子有限公司具有级式语言编程功能的
ＳＵ－５型（前段）和 ＳＵ－６ 型 （后 段）框 架 式 带 扩 展 的 ＰＬＣ 组成系统。
根据 控 制 功 能 要 求，参 照 ＳＵ－５／６ 的 用 户 手 册， 选 择 模 块 组 成 硬 件 系 统 。 模 块 配 置 表 见 表 ２。
撞 块 的 相 对 位 置 ，确 保 准 确 发 信 号 。
调 整 各 工 位 实 现 完 整 的 动 作 循 环 ，保 证 各 工 位 工 序 流 程 控 制 的 正 确 性 、连 贯 性 。
无动作。
１．手 动 调 整 各 工 位 的 动 作 ；２．自 动 循 环 过 程 中 ，当 某 个 工 位 出 现 不 能 正 常 加 工 的 异 常 情 况 时 ，可 将 该 工 位 按 钮 站 的 控 制 方 式 开 关 转 至 手 动 方 式 进 行 相 应 的 故 障 处 理 ，当 故 障 处 理 完 毕 并 满 足 该 工 位 连 续 运 行 条 件 时 ，再 将 该 工 位 按 钮 站 的 控 制 方 式 开 关 转 至 自 动 方 式 ，继 续 完 成 该工位自动循环的其余动作。该功能避免因 某个工位的某一个动作出现故障导致全线停
０ 引 言 自动化生产线适 应 现 代 化 大 批 量 生 产 的 要 求，在
我国逐渐成为世界装 备 制 造 业 大 国 的 趋 势 下，正 在 各 行各业被广泛使用。 它 具 有 减 少 生 产 流 程 环 节、缩 短 周 转 时 间 、降 低 过 程 管 理 成 本 和 提 高 生 产 效 率 的 优 势 ， 不 仅 可 以 获 得 高 质 量 、高 稳 定 性 的 产 品 ，还 可 以 把 人 们 从繁重的体力劳动中解放出来。目前自动化生产线的 控制系统普遍使用 ＰＬＣ（可 编 程 控 制 器），而 梯 形 图 是 广大工程技术人员熟知的一种基本编程方式。本文以 龙筋自动线为例，介 绍 另 一 种 适 用 于 多 工 位 组 合 自 动 化生 产 线 的 控 制 方 式———级 式 语 言 编 程，它 可 以 有 效 地解决机械设计修改 和 调 试 时 程 序 追 加、修 改 不 便 的 问题。 １ 龙 筋 自 动 线 概 述
２ 控 制 系 统 分 析 按照自动线的功 能 要 求，将 其 控 制 功 能 归 纳 总 结
见 表 １。
表 １ 自 动 线 控 制 系 统 的 功 能
总台控 各按钮站 制方式 控制方式
手动 调整
单机循环 自动循环
手动
自动 单机循环
自动循环
控制内容
手 动 调 整 各 工 位 的 每 一 个 动 作 ，检 查 机 械 运 动 部 件 动 作 的 灵 活 性 、可 靠 性 ；调 整 行 程 开 关 及
表 ２ 模 块 配 置 表
名称 ＣＰＵ 模块 ＡＣ 扩展电源模块 １６点 ＡＣ 输入模块 ８点集电极开路输出模块
１６ 点 继 电 器 输 出 模 块
３２点 ＤＣ 输出模块 ８模块用基架 基架扩展电缆
型号
备注
ＳＵ－５
ＡＣ１１０／２２０Ｖ 电源
Ｕ－０１ＥＷ ＡＣ１１０／２２０Ｖ 电源
Ｕ－２５Ｎ ＡＣ１００－１２０Ｖ 输入
车 ，是 自 动 循 环 过 程 中 的 灵 活 补 救 措 施 。
无动作。
系 统 满 足 循 环 启 动 条 件 下 ，按 下 “循 环 启 动 ”按 键 后 ，输 送 带 及 各 工 位 同 时 开 始 动 作 ，输 送 带 输 送 工 件 向 前 移 动 一 个 工 位 的 距 离 ，待 各 工 位
龙筋自动线是专为生产棉纺细纱机上的主要零件 “龙 筋 ”而 设 计 的 多 工 位 专 用 组 合 自 动 化 生 产 线 。 全 线 由１１个机加工工位、１ 个翻身架（Ｓ４）和头库、中库、尾 库 组 成 ，其 布 局 如 图 １ 所 示 。
图 １ 龙 筋 自 动 线 工 位 布 局 图
自动线 分 前、后 两 段，前 段 由 １ 号 ～６ 号 工 位 组 成，完成粗加工；后段由７号～１１号 工 位 组 成，完 成 精 加工。零件毛坯是铸 件，该 自 动 线 可 完 成 从 毛 坯 到 成