齊江寧，張科平

(陜西群力電工有限責(zé)任公司，陜西寶雞，721300)

1 引言

近年來，隨著公司發(fā)展，產(chǎn)品訂貨合同劇增，現(xiàn)有的生產(chǎn)能力和模式已無法滿足生產(chǎn)的需要，實現(xiàn)生產(chǎn)和檢測環(huán)節(jié)的自動化成為必然的選擇。我們應(yīng)用PLC和觸摸屏相結(jié)合的技術(shù)研制的通用繼電器綜合檢測機通過了公司“新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定”，榮獲公司“工藝技術(shù)進步”特等獎，并榮獲“陜西電子信息集團科技進步二等獎”。

2 研制要求

實現(xiàn)通用繼電器產(chǎn)品成品及半成品的全自動檢測，對各項參數(shù)不合格的產(chǎn)品進行自動分類檢出。

3 設(shè)計和結(jié)構(gòu)

為實現(xiàn)產(chǎn)品各項參數(shù)的自動化檢測，我們以PLC作為主控制單元，以松下觸摸屏為人機操作界面，并顯示和設(shè)置相關(guān)信息、參數(shù)。

PLC是可編程序控制器的簡稱，是計算機技術(shù)與繼電器邏輯控制概念相結(jié)合，近些年來廣泛應(yīng)用于自動化、半自動化的一種控制器。它是以微處理器為核心，用作數(shù)字控制的專用計算機。它內(nèi)置高速計數(shù)器，具有邏輯運算控制、輸入輸出刷新、中斷、輸入濾波時間調(diào)整、恒定掃描時間等功能，其設(shè)備體積雖小，功能卻十分強大。

根據(jù)我們對該設(shè)備的功能要求及實現(xiàn)方式的設(shè)想，我們選用松下的FPΣ系列PLC來完成整個設(shè)備的動作控制，以簡化設(shè)備的控制邏輯線路，該PLC體積小巧，功能強大，內(nèi)置高速計數(shù)器和脈沖輸出單元，便于實現(xiàn)2軸步進電機的控制。測試儀測試結(jié)果通過海為PLC來完成轉(zhuǎn)化和傳送，如圖1所示。松下PLC為本設(shè)備的核心部件，設(shè)備的所有動作均由其中的程序來控制。

圖1 系統(tǒng)控制圖

首先，由松下PLC發(fā)出控制指令，控制設(shè)備將產(chǎn)品送至相應(yīng)的檢測工位后，再發(fā)出檢測指令，檢測結(jié)果返回給PLC，PLC根據(jù)檢測結(jié)果驅(qū)動不良品步進電機帶動機械手將不良品抓出，合格品送入合格品收集料盤。檢測參數(shù)依據(jù)我公司Q/RGn0107-95文件。其工藝流程圖見圖2。

圖2 檢測工藝流程(檢測優(yōu)先等級：至上而下，由高級到低級)

設(shè)備的動作順序及邏輯控制在這里就不再贅述了，僅就難度較大的步進電機驅(qū)動和機械手的定位設(shè)計略作闡述：

松下PLC內(nèi)置高速計數(shù)器、脈沖輸出單元，并有相應(yīng)的指令，因此很容易實現(xiàn)步進電機的控制。本設(shè)計在料盤進料部分用了一個步進電機，實現(xiàn)逐次將料盤中的一排繼電器推入進料軌道的功能；在不良品排出機械手部位用了一個步進電機，實現(xiàn)將檢測不合格的產(chǎn)品由步進電機驅(qū)動機械手從行進軌道中抓出，并分類放置的功能，如下圖3所示。

圖3 步進電機進料與分類檢出

圖3 步進電機進料與分類檢出

在本設(shè)計中多次應(yīng)用了SPDH(F171)、PLSH(F172)兩條高級指令。SPDH(F171)指令是脈沖輸出(帶通道指定)指令，其格式如下圖：

源S是脈沖輸出的參數(shù)表的起始地址，一般用數(shù)據(jù)寄存器DT來表達。

數(shù)n指定輸出脈沖的通道，K0為CH0通道；K1為CH1通道。SPDH(F171)指令的參數(shù)表由從源S到S+11共12個數(shù)據(jù)寄存器組成，分別指定控制代碼、初始速度、最大速度、加/減速時間和目標值，如下圖4：

圖4 指令格式

由于機械加工誤差和零件裝配誤差，使得機器裝配完成后，機械手原點到各個不良品軌道的距離不確定，因此調(diào)試時使用該指令手動操作，向前或向后將機械手從原點(行進軌道的中線)分別移動到各個不良品軌道中心線上時實際產(chǎn)生的脈沖數(shù)記錄到指令寄存器中，作為實際工作中的參數(shù)，這樣就使得調(diào)試變得更加容易。經(jīng)過多臺設(shè)備的制造、調(diào)試，該方法非常好用，使得每臺設(shè)備的調(diào)試工作簡單容易。

4 結(jié)論

新設(shè)備經(jīng)過投入生產(chǎn)運行，極大地提高了公司的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率，大幅降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品檢測質(zhì)量，消除了由于人為因素產(chǎn)生的誤測品，減輕了生產(chǎn)工人的勞動強度，改善了生產(chǎn)條件，達到了預(yù)期目的。