【摘 要】自動(dòng)化分檢設(shè)備是自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)的應(yīng)用有效提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，也提高了自動(dòng)化分檢設(shè)備的要求。對(duì)此，設(shè)計(jì)出一種自動(dòng)化分檢系統(tǒng)至關(guān)重要。本文以某小型自動(dòng)化分檢設(shè)備為例，設(shè)計(jì)一種自動(dòng)化分檢系統(tǒng)，詳細(xì)介紹控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、PLC程序等的設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】PLC；自動(dòng)化分檢系統(tǒng)；控制；數(shù)據(jù)；通信

一、引言

自動(dòng)化生產(chǎn)線結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等將加工、檢測(cè)、裝卸、運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械設(shè)備連接起來(lái)，組成一個(gè)高度連續(xù)、完全自動(dòng)化的生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的高度自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。在這個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)中，自動(dòng)化分檢設(shè)備是重要的設(shè)備，傳統(tǒng)的自動(dòng)化分檢設(shè)備采用PLC的單一控制，只能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和通信，本文提出一種基于PLC控制和氣動(dòng)技術(shù)的自動(dòng)化分檢系統(tǒng)，既實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制和通信，又大大提高自動(dòng)化生產(chǎn)線的可控制水平。

二、自動(dòng)化分檢系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一） 設(shè)計(jì)目標(biāo)。分檢系統(tǒng)如圖1所示。該分檢系統(tǒng)的任務(wù)是將工件進(jìn)行正確分類，并將工件放置到恰當(dāng)位置上。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，其運(yùn)行流程為：檢測(cè)工件-X軸氣缸動(dòng)作-Y軸氣缸動(dòng)作-Z軸氣缸動(dòng)作-工件到位-各軸氣缸返回初始位置。在本系統(tǒng)中，利用壓力傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的檢測(cè)，壓力傳感器通過(guò)對(duì)工件重量的判斷，將重量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓值，利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)分析，然后將輸出的數(shù)字量信號(hào)傳遞給PLC，PLC再將工件放置到正確位置。

（二） 氣動(dòng)控制回路設(shè)計(jì)。氣動(dòng)技術(shù)是以空氣介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)控制的一種技術(shù)，其具有防火、防爆、防干擾等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)化分檢系統(tǒng)中的合理應(yīng)用能有效提高控制的可靠性。氣動(dòng)控制回路如圖2所示。當(dāng)自動(dòng)化分檢系統(tǒng)的電磁換向閥為常閉控制設(shè)置時(shí)，換言之，當(dāng)電磁線圈的一端失去信號(hào)時(shí)，另一端就會(huì)發(fā)生作用；兩端都有信號(hào)時(shí)，閥芯處于中位。

（三） 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。控制系統(tǒng)是分檢系統(tǒng)的核心，用電磁換向閥作為氣動(dòng)回路的控制元件，進(jìn)行PLC控制。用光電式接近傳感器采集數(shù)據(jù)，獲取各個(gè)工件、氣缸等的位置信號(hào)。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，由于光電傳感器對(duì)于黑色工件沒(méi)有檢測(cè)信號(hào)，故而在設(shè)計(jì)時(shí)，以顏色為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)光電傳感器沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)而接近傳感器檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，工件為黑色，當(dāng)兩個(gè)傳感器均有信號(hào)時(shí)則為銀色。檢測(cè)到工件顏色后，分別動(dòng)作，最后將工件放到合適位置，如圖3所示。

（四） PLC程序設(shè)計(jì)。在本自動(dòng)化分檢系統(tǒng)中，采用S7300PLC進(jìn)行動(dòng)作控制。當(dāng)檢測(cè)到1個(gè)黑色工件時(shí)，光電傳感器沒(méi)有信號(hào)，輸出1個(gè)信號(hào)，計(jì)時(shí)線圈和計(jì)數(shù)器同時(shí)啟動(dòng)，并延時(shí)5s，使得L2失去信號(hào)，X軸的氣缸推出。到第一層位置確定且傳感器有信號(hào)時(shí)，L6失去信號(hào)，Y軸氣缸推出，此時(shí)，L2復(fù)位，X軸氣缸停止動(dòng)作。到第一個(gè)位置確定且傳感器有信號(hào)時(shí)，L4失去信號(hào)，Z軸氣缸推出，L6復(fù)位，Y軸氣缸停止動(dòng)作。Z軸氣缸推出到位后，傳感器給出信號(hào)，此時(shí)計(jì)時(shí)線圈啟動(dòng)并延時(shí)5s，L3失去信號(hào)，L4復(fù)位，Z軸氣缸縮回。Z軸氣缸縮回到位后傳感器給出信號(hào)，并使得L1和L5同時(shí)失去信號(hào)，X、Y軸氣缸同時(shí)縮回，回到初始位置，這樣就完成了一個(gè)工件的動(dòng)作，使得工件順利達(dá)到指定位置。

（五） 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本自動(dòng)化分檢系統(tǒng)采用LabVIEM軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理后，得到的結(jié)果直接輸入到PLC中進(jìn)行有效控制，同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。LabVIEM控制程序中：顯示出工件的總數(shù)量以及兩種類型工件的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)分檢系統(tǒng)運(yùn)作的監(jiān)控。若傳感器正常運(yùn)行，讀出傳感器給出的信號(hào)，并與定值進(jìn)行對(duì)比，若沒(méi)有問(wèn)題，則以數(shù)字量信號(hào)的方式使得控制信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸給PLC，PLC再進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。而數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的寫入測(cè)量模塊則能將計(jì)數(shù)器采集的信號(hào)保存在相應(yīng)磁盤中，方便工作人員了解分檢系統(tǒng)的運(yùn)作情況。

三、結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)作為工業(yè)生產(chǎn)中的一種系統(tǒng)，它能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，而分檢系統(tǒng)則是生產(chǎn)線系統(tǒng)的重要組成部分，合理的分檢系統(tǒng)能有效提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和控制精度。

參考文獻(xiàn)：

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