plc控制系統在蓋板旋鉚工位中的應用
芮磊（合肥安達數控技術有限責任公司安徽合肥）
摘要：本文選擇plc控制系統作自動生產線單個工位的控制方案，對但工位進行了總體方案設計，以及系統的硬、軟體設計。
關鍵詞： plc 控制系統
引言目前，在自動化領域,主要的控制方式有繼電器控制、微機控制和plc控制三種。由於plc 控制系統與繼電器控制系統及微機控制系統相比，具有設計、安裝、接線、除錯工作量小，研製周期短，可靠性高，抗干擾能力強，故障率低，對工作環境要求低，維護方便等一系列優點，因此，已成為國內外自動生產線控制系統的首選控制方案。
一、統組成及工藝流程
本文設計的多工位自動生產線的機械部分主要由鉚接機、公升降氣缸、伺服電機幾部分組成，都由plc控制。按下自動生產線啟動按鈕，控制系統即發出「鉚接機啟動」和「鉚接第一點」指令。於是工裝向前，將工件送入送入指定位置。
當工件送入加工工位後，控制系統發出鉚接機下降指令，開始對工件進行旋鉚加工。當加工完成後，控制系統發出鉚接機縮回、伺服前進指令，把加工好的零件送到工作台的另一端，當工人拿走工件後10s或按下回位按鈕，伺服自動回到原來位置，進入下乙個迴圈的開始。此時自動線的乙個迴圈即結束。
二、 控制系統硬體設計
2.1 電氣控制線路設計
圖2.1 控制系統的電氣原理圖
2.2 plc控制系統硬體設計
2.2.1 plc系統輸入元件的配置
配置乙隻整個工作台電源開關sb1,其作用是作為工作台電源啟動控制; 配置一電源關閉開關sb2，其作用是作為關閉整個台體的電源;配置乙隻日關燈開關sb3，用於光線不好時照明；配置乙隻蜂鳴器p1，用於裝置發生故障，或產品不合格時做報警提示；配置乙隻手動/自動選擇旋鈕sb6，用於對裝置進行手動除錯和自動生產的選擇；配置乙隻復位按鈕sb5來實現裝置回原點，配置乙隻緊急停止按鈕sb4來實現緊急停止；配置乙隻啟動按鈕sb5來開起裝置的執行和乙隻回原按鈕，加工好的工件拿走後，使工裝回到原點。還有工件檢測感測器4個，鉚接機伸出縮回檢測感測器2個，因此，統計上述元件共需要為plc配置11個輸入點。
2.2.2 plc系統輸出元件的配置
對於本控制系統來說，輸出元件包括實現多工位自動線控制系統工藝過程的執行電器類元件，顯示多工位自動線控制系統工作狀態、工作方式、工作程序和故障情況的訊號指示類元件，報告其工作狀態的音響預告訊號元件。為此應配置的plc輸出元件如下：
配置脈衝發生裝實現伺服精確定位，配置電磁換向閥線圈元件來實現對氣缸運動的控制；配置各種指示燈來顯示控制系統執行過程中當前所處的程序階段；配置故障訊號指示元件來顯示控制系統當前發生的故障情況；為了報告控制系統當前所處的某種特殊狀態或發生的故障情況，應配置蜂鳴器。綜上所述，共計需要為plc配置6 個輸出元件。
2.3 系統硬體選型
plc 的實際輸入點數應等於或大於所需輸入點數11, plc 的實際輸出點數應等於或大於所需輸出點數6, 在條件許可的情況下，盡可能留有20%的餘量。plc儲存器容量的估算：對於僅有開關量輸入/輸出訊號的控制系統, 將所需的輸入/輸出點數乘以8,就是所需plc儲存器的儲存容量(單位為bit),即(11＋6)×8＝136bit。
綜合所述, 西門子cpu226/dc/dc/dc完全能過滿足上述要求，且價效比較高，使用方便。
三、 控制系統軟體設計
3.1 控制系統程式的組成及各部分程式的作用
單工位自動生產線plc控制系統的軟體部分應由「主程式」、「自動程式塊」、「手動程式塊」、「報警塊」、「復位程式塊」組成。後四個程式塊都要經過「主程式」的呼叫才能實現其功能，程式之所以這樣設計就是考慮現場除錯能帶來很多方便，不同的程式塊實現不同的功能，當裝置出現問題時可以迅速找到是哪個程式塊出了問題。從而減少大量的工作，為快速解決問題提供了便利。
圖3.1 plc梯形圖程式的總體結構圖
四、結束語
選擇plc控制系統作為自動生產線控制系統的控制方案，對提公升自動生產線控制系統的整體技術效能可以起到良好的作用。伴隨著計算機網路的發展，可程式設計控制器作為自動化控制網路和國際通用網路的重要組成部分，將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。
[1]黃永.《玻璃公升降器使用說明書》,2013,(08)
[2]李明河,金林.《可程式設計控制器原理與應用》2009.(01)
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