光機(jī)電一體化設(shè)備中工件材質(zhì)判別的程序設(shè)計(jì)

顧宇峰

（蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)技術(shù)學(xué)校 機(jī)電技術(shù)系，江蘇 蘇州 215123）

0 引言

YL－235A光機(jī)電一體化設(shè)備是全國(guó)職業(yè)院校中職組機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試比賽指定使用設(shè)備，也是江蘇省機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)和機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)技能抽測(cè)指定設(shè)備，掌握該設(shè)備的安裝與程序設(shè)計(jì)是當(dāng)今職業(yè)類院校學(xué)生必備的一項(xiàng)核心技能。

工件材質(zhì)判別是此設(shè)備程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。針對(duì)設(shè)備提供的工件材質(zhì)的特點(diǎn)和傳感器的特性，本文給出了3種程序設(shè)計(jì)方法來(lái)處理判別工件材質(zhì)問(wèn)題。

1 機(jī)電一體化設(shè)備中的傳送帶機(jī)構(gòu)

1.1 傳送帶硬件結(jié)構(gòu)

機(jī)電一體化設(shè)備中的傳送帶硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示［1］。

圖1 傳送帶硬件結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 傳感器的調(diào)節(jié)

在傳送帶工作時(shí)，需要正確判斷金屬、白色、黑色工件［2］。為便于程序設(shè)計(jì)，將光纖1放大器進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保光纖1傳感器只能檢測(cè)到金屬和白色工件；將光纖2放大器進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保光纖2傳感器能夠檢測(cè)到金屬、白色、黑色3種工件。

1.3 I/O分配

根據(jù)程序設(shè)計(jì)需要，使用FX2N－48MR型PLC進(jìn)行控制。PLC部分輸入、輸出地址見(jiàn)表1。

2 程序設(shè)計(jì)

在YL－235A光機(jī)電一體化設(shè)備中工件材質(zhì)判別是非常關(guān)鍵的，現(xiàn)有3種典型程序設(shè)計(jì)方法，以供編程愛(ài)好者借鑒。

表1 PLC部分輸入、輸出地址

2.1 程序設(shè)計(jì)方法1

方法1程序流程圖如圖2所示，條件判斷梯形圖如圖3所示。

圖2 方法1程序流程圖

圖3 方法1條件判斷梯形圖

如圖2和圖3所示，當(dāng)系統(tǒng)上電后，M8002上電脈沖得電，系統(tǒng)進(jìn)入狀態(tài)S0，如果落料口放入工件，則落料口傳感器X10得電，進(jìn)入材質(zhì)判別狀態(tài)S1，傳送帶正轉(zhuǎn)并以25Hz速度運(yùn)行，如果工件被X11傳感器檢測(cè)到，則工件必是金屬，令M11＝1。如果被X12傳感器檢測(cè)到，且工件是白色，則 M11＝0，令M12＝1。當(dāng)X13傳感器得電后，如果M11＝1，工件為金屬，如果M12＝1，工件為白色，如果 M11＝M12＝0，工件為黑色。當(dāng)X13傳感器得電后材質(zhì)判別結(jié)束進(jìn)入下一狀態(tài)S2。

2.2 程序設(shè)計(jì)方法2

方法2程序流程圖如圖4所示，條件判斷梯形圖如圖5所示。

圖4 方法2程序流程圖

圖5 方法2條件判斷梯形圖

如圖4和圖5所示，當(dāng)系統(tǒng)上電后，M8002上電脈沖得電，系統(tǒng)進(jìn)入狀態(tài)S0。如果落料口放入工件，則落料口傳感器X10得電，進(jìn)入材質(zhì)判別狀態(tài)S1。傳送帶正轉(zhuǎn)，并以25Hz速度運(yùn)行，如果被X11傳感器檢測(cè)到，D100加1；如果被X12傳感器檢測(cè)到，D100加1。當(dāng)X13傳感器得電后，D100加1。當(dāng)X13傳感器得電后如果D100＝3，工件為金屬；如果D100＝2，工件為白色；如果D100＝1，工件為黑色。當(dāng)X13傳感器得電后材質(zhì)判別結(jié)束進(jìn)入下一狀態(tài)S2。

2.3 程序設(shè)計(jì)方法3

方法3程序流程圖如圖6所示，條件判斷梯形圖如圖7所示。

如圖6和圖7所示，當(dāng)系統(tǒng)上電后，M8002上電脈沖得電，系統(tǒng)進(jìn)入狀態(tài)S0。如果落料口放入工件，則落料口傳感器X10得電，進(jìn)入工件材質(zhì)判別狀態(tài)S1。傳送帶正轉(zhuǎn)并以25Hz速度運(yùn)行，假設(shè)工件從落料口到第1個(gè)傳感器位置的時(shí)間為3s，如果在0.8s時(shí)刻，工件還能被落料口傳感器X10檢測(cè)到，則令M12＝1；3s內(nèi)如果工件能被X11檢測(cè)到，則令M11＝1，M12＝0。當(dāng)3s時(shí)間到后，如果是M11＝1，工件為金屬；如果是M12＝1，工件為白色；如果是M11＝M12＝0，工件為黑色。當(dāng)3s時(shí)間到后，材質(zhì)判別結(jié)束進(jìn)入下一狀態(tài)S2。

圖6 方法3程序流程圖

圖7 方法3條件判斷梯形圖

3 結(jié)束語(yǔ)

以上3種程序設(shè)計(jì)方法都非常通俗易懂。方法1使用M標(biāo)志位作為區(qū)分工件材質(zhì)的依據(jù)；方法2使用D中的數(shù)據(jù)作為區(qū)分工件材質(zhì)的依據(jù)；方法3使用時(shí)間T和1個(gè)傳感器去確定M標(biāo)志位，以此來(lái)確定工件材質(zhì)。方法1和方法2都需要使用X10、X11、X12、X13這4個(gè)傳感器，而方法3則使用X10和X11這2個(gè)傳感器即可。從穩(wěn)定性來(lái)看，方法1和方法2穩(wěn)定；從經(jīng)濟(jì)性來(lái)看使用方法3合適，而且實(shí)際判料檢測(cè)的時(shí)間也最短。針對(duì)一個(gè)具體問(wèn)題，采用不同的處理方法去解決是工程技術(shù)人員必備的一項(xiàng)技能，也是全國(guó)職業(yè)院校學(xué)生需要去學(xué)習(xí)的。

［1］楊少光.機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試［M］.南寧：廣西教育出版社，2012.

［2］楊少光.機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試賽題集［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.