PLC在气动机械手中的应用

前言目前气动控制技术在工业控制中用得越来越普遍。气动执行器特点是：紧凑的双活塞齿条式结构，啮合精确，效率高，输出扭矩恒定。铝制缸体、活塞及端盖，与同规格结构的执行器相比重量最轻。缸体为挤压铝合金，经硬质阳极氧化处理，内表面质地坚硬，强度，硬度高。采用低摩擦材料制成的滑动轴承，避免了金属间的相互直接接触，摩擦系数低，转动灵活，使用寿命长。气动执行器与阀门连接符合ISO5211标准气源孔符合NAMUR标准。气动执行器底部轴装配孔(符合ISO5211标准)成双四方形，便于带方杆的阀线性或45°转角安装。输出轴的顶部和顶部的孔符合NAMUR标准。两端的调整螺钉可调整阀门的开启角度。相同规格的有双作用式、单作用式(弹簧复位)。可根据阀门需要选择方向，顺时针或逆时针旋转。根据用户需要安装电磁阀、定位器(开度指示)、回信器、各种限位开关及手动操作装置。本文就讨论一下气动执行器的一个重要部分：气动机械手，以及PLC对它的控制。气动机械手的任务大多数是搬运物品或器件，动作快速准确。例如将传送带A上的物品搬至传送带B上，或把某元件（电阻电容等）取来送至印刷线路板上，用PLC对其按指定的动作和规律来进行控制是比较方便的。目录一：工艺过程和控制要求-------------------------------------5二：动作过程方框图------------------------------------------6三：输入输出地址表-------------------------------------------7四：I/O电气接口图--------------------------------------------7五：控制梯形图程序-------------------------------------------8六：指令表-------------------------------------------------------10PLC在气动机械手中的应用一．工艺过程和控制要求某气动机械手搬运物品工作示意图如下所示。传送带A为步进式传送，每当机械手从传送带A上取走一个物品时，该传送带向前步进一段距离，将使机械手在下一个工作循环取走物品。二.动作过程方框图如下：气动机械手工作流程图（一）图中传送带A，B分别由电动机M1M2驱动，机械手的回转运动由气动阀Y1，Y2控制，机械手的上下运动由气动阀Y3Y4控制，机械手的夹紧与放松由气动阀Y5控制。有关到位信号分别是：由旋到位行程开关（状态开关）为SQ1，左旋到位形成开关为SQ2，手臂上升到位行程开关为SQ3，下降到位形成开关为SQ用PLC控制后，气动机械手的动作要求如下：1机械手在原始位置时（右旋到位），SQ1动作，按下启动按钮，机械手松开，传送带B开始运动，机械手臂开始上升2机械手上升到上限位置，状态开关SQ3动作，上升动作结束，机械手开始左旋3机械手左旋位置状态开关SQ动作，左旋动作结束，机械手开始下降4机械手下降到下限位置，状态开关SQ4动作，下降动作结束，传送带A启动5传送带A向机械手方向前进一个物品的距离停止，机械手开始抓物6机械手抓物，延时1S左右时间开始上升7上升到上限位置，状态开关SQ3动作，上升动作结束，机械手开始右旋8到右限位置，状态开关SQ1动作，右旋动作结束，机械手开始下降9下降到下限位置，状态开关SQ4动作，机械手松开，放下物品10放下物品经过适当延时，一个工作循环过程完毕11机械手工作方式为：单步/循环三．输入输出地址表根据气动机械手的控制要求，PLC输入输出地址表如下表所示：输入输出器件代号地址号功能说明器件代号地址号功能说明SQ1X0回转缸磁性开关YV1Y1汽缸右旋SQ2X1YV2Y2汽缸左旋SQ3X2手臂上/下气缸磁性开关YV3Y3手臂上升SQ4X3YV4Y4手臂下降开关0X4单步YV5Y5夹紧与放松开关1X5循环M1（KA1）Y0传送带A开关2X6手动启动M2（KA2）Y6传送带B开关3X7手动复位开关4X8手动到原点开关5X9紧急停止四．I/O电气接口图如下：气动机械手的PLCI/O电气接口图如下。SQ1--SQ2为4个磁性开关，开关0—5分别接PLC的X0—X7，X10，X1110个输入，输出Y1—Y5分别接电磁阀的YV1—YV5。PLC选用FX系列一型号PLC均可以。气动控制回路使用时注意如下几点：A．先将气泵启动，带压力到整定值后，可以分别在气阀的两头家上24V电压，观察上下气B．缸机械手爪气缸及回路气缸动作是否正确，如不正确，说明气阀或气缸有问题。C．个部分没有问题，按接口电路图连线，并检查接线是否正确。D．输入程序，检查无误后，开启24V电源运行。五．控制梯形图程序编写程序如下。由于机械手的动作过程是顺序动作，每一步工艺均是在前一步动作完成的基础上，再进行下一步的操作，所以控制程序采用了步进顺控指令方法编程。此外，气动机械手的启动必须在原位状态下才能启动故必须使Y3Y1Y4先断电，使气缸均回到原点状态。程序中使用了RSTY1，RSTY3，RSTY4等指令使Y1Y3Y4复位。六．对应指令表如下：LDM8002SETS0STLS0LDX0ANDX6SETS20STLS20SETY6RSTY5LDIX2OUTY3LDX2OUTT0K10LDT0SETS21STLS21LDIX1ANIY1OUTY2LDX1OUTT1K10LDT1SETS22STLS22LDIX3ANIY3OUTY4LDX3SETT2K10LDT2SETS23STLS23OUTY0OUTT3K20LDT3SETS24STLS24SETY5OUTY4K10LDT4SETS25STLS25LDIX2ANIX4OUTY3LDX2OUTT5K10LDT5SETS26STLS26LDIXOANIY2OUTY1LDXOOUTT6K10LDT6SETS27STLS27LDIX3ANIY3OUTY4LDX3OUTT7K10RSTY6LDT7SETS28STLS28RSTY5OUTT8K20LDT8ANDX5OUTS20RETRND