孫麗群，修　冬，崔文波

(長春設(shè)備工藝研究所，吉林 長春 130012)

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一種用于氣缸多點(diǎn)定位的PLC控制方法

孫麗群，修冬，崔文波

(長春設(shè)備工藝研究所，吉林 長春 130012)

摘要：研究了一種經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確的氣缸多點(diǎn)定位方法。以PLC為控制器，利用繼電器輸出接口直接驅(qū)動(dòng)電磁閥控制氣缸，由位移傳感器時(shí)時(shí)檢測位移量，并將數(shù)值反饋給PLC，PLC程序根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算出運(yùn)動(dòng)的距離，實(shí)現(xiàn)氣缸的多點(diǎn)準(zhǔn)確定位。經(jīng)應(yīng)用證明，該方法經(jīng)濟(jì)性好，可靠性高，在自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)中具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：氣缸；PLC控制；定位；公差

伴隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，氣缸以其經(jīng)濟(jì)性在自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域中占有很重要的地位，然而以往的氣缸控制只是用來實(shí)現(xiàn)2個(gè)機(jī)械極限位置的可靠定位，無法滿足更多自動(dòng)化控制要求。氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)雖然解決了精準(zhǔn)定位問題，但是經(jīng)濟(jì)性、局限性和難維護(hù)性的缺點(diǎn)使其無法在工業(yè)環(huán)境中廣泛應(yīng)用。本文介紹了一種準(zhǔn)確、實(shí)用的氣缸多點(diǎn)定位控制方法，該方法應(yīng)用在某車輪總成裝配設(shè)備上，實(shí)用性強(qiáng)，可靠性高，經(jīng)濟(jì)性好，且易于維護(hù)。

1設(shè)備描述

某車輪總成裝配設(shè)備的升降裝置如圖1所示。該裝置主要由升降座和底部滾輪裝置組成。升降座固定不動(dòng)，底部滾輪裝置與導(dǎo)向桿連接，氣缸帶動(dòng)底部滾輪裝置和導(dǎo)向桿做上升、下降運(yùn)動(dòng)。升降裝置安裝位移傳感器，用于檢測時(shí)時(shí)位移，并反饋給PLC控制系統(tǒng)。

圖1　升降裝置結(jié)構(gòu)圖

2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該控制系統(tǒng)采用西門子S7—300系統(tǒng)PLC作為控制器的核心，由CPU317—2 PN/DP、SM321數(shù)字量輸入模塊、SM322數(shù)字量輸出模塊、SM331模擬量輸入模塊、位移傳感器、電磁閥和氣缸組成[1]。系統(tǒng)采用繼電器輸出接口直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，由電磁閥開關(guān)控制氣缸的伸出和縮回。由位移傳感器時(shí)時(shí)檢測氣缸的移動(dòng)量，通過SM331反饋給PLC，由PLC的控制程序計(jì)算出運(yùn)行距離，并將氣缸準(zhǔn)確定位在預(yù)設(shè)位置上。PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2　控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2控制系統(tǒng)程序

控制流程圖如圖3所示?？刂葡到y(tǒng)輸入預(yù)設(shè)位置和公差，PLC對位移傳感器反饋回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，判斷當(dāng)前值是否滿足公差范圍。若滿足條件，則控制氣缸動(dòng)作，定位在預(yù)設(shè)位置上；若不滿足條件，則繼續(xù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，直到采樣成功[2]。

圖3　控制流程圖

在程序中建立功能FC800[3]，變量定義如下：Value為規(guī)范化后的實(shí)際值，Comp為設(shè)定值減過沖值，Tol為公差?？刂瞥绦蛉鐖D4所示。

圖4　控制程序

在程序中調(diào)用功能FC800，預(yù)設(shè)位置存儲在DB6.DBW700中，公差存儲在DB6.DBW702中，用來抵消氣缸過沖的偏移量存儲在DB6.DBW704中，程序如圖5所示。

圖5　調(diào)用FC800程序

3結(jié)語

該氣缸定位方法是設(shè)計(jì)某車輪總成裝配設(shè)備時(shí)的實(shí)際控制方法。經(jīng)應(yīng)用后證明，該方法簡單、實(shí)用，控制精度高，穩(wěn)定性好，在自動(dòng)化控制領(lǐng)域內(nèi)具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 張博，曾凱，胡翔，等．氣缸定位精度的PLC控制方法[J]．兵工自動(dòng)化, 2006(3):67-68.

[2] 李友善.自動(dòng)控制原理[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 1980.

[3] 吳中俊，黃永紅.可編程序控制器原理及應(yīng)用[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.

責(zé)任編輯馬彤

A PLC Control Method Applied to the Cylinder for Multipoint Orientation

SUN Liqun, XIU Dong， CUI Wenbo

(Changchun Equipment & Technology Research Institue, Changchun 130012, China)

Abstract：Introduce a method to the cylinder for multipoint orientation economy and accuracy.It uses PLC controller, the relay output interface is dopted to drive electromagnetic value to control cylinder,and the displcement transducer examines the motion continually.The data is feed back to the PLC, then the PLC program computes the motion automatically according to the setting parameter,thus achieves the cylinder for multipoint orientation.Through the application,this method has the good economy, high reliability,and the strong practicability in the automation control design.

Key words:cylinder， PLC control， orientation， tolerance

收稿日期：2015-04-27

作者簡介：孫麗群(1980-)，女，工程師，碩士，主要從事機(jī)電一體化等方面的研究。

中圖分類號：TP 273

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A