基于MCGS組態(tài)的工件搬運控制系統(tǒng)的設計

王彩鳳，黃岑宇

（江蘇航空職業(yè)技術學院，江蘇鎮(zhèn)江212134，江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院鎮(zhèn)江分院，江蘇鎮(zhèn)江212016）

基于MCGS組態(tài)的工件搬運控制系統(tǒng)的設計

王彩鳳，黃岑宇

（江蘇航空職業(yè)技術學院，江蘇鎮(zhèn)江212134，江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院鎮(zhèn)江分院，江蘇鎮(zhèn)江212016）

介紹了一種基于MCGS組態(tài)的工件搬運自動控制系統(tǒng)的組成，并介紹了三菱FX系列PLC的順序控制設計法，重點介紹MCGS組態(tài)界面的設計，從而使整個系統(tǒng)更加直觀、生動。

MCGS組態(tài)；三菱FX系列；順序控制設計

模塊化制造系統(tǒng)（MPS）[1]是一種高生產率和可重構的制造系統(tǒng)，它對大批量定制生產具有重要意義[2]。MPS系統(tǒng)由6套獨立PLC控制的工作站組成，整個系統(tǒng)具有較好的柔性，并且整個系統(tǒng)支持聯(lián)網(wǎng)運行。本文利用MCGS組態(tài)設計人機界面，通過人機界面對MPS系統(tǒng)中的工件搬運站進行控制，使系統(tǒng)變得更加直觀、生動。

1 MPS系統(tǒng)工件搬運站組成

完整的MPS系統(tǒng)有六站，如圖1所示，搬運站為其中第二站，如圖2所示，主要由機械、電氣、控制三部分組成。機械部分包括機械手爪、橫臂缸、擺動缸、提升缸等?？刂撇糠钟扇庀盗蠵LC、啟停按鈕、各類傳感器組成。氣動部分由四種類型的氣缸、真空發(fā)生器以及一組電磁換向閥組成。

圖1MPS系統(tǒng)示意圖

圖2 工件搬運站結構示意圖

2 工作流程

首先控制系統(tǒng)上電，按下“復位”按鈕，系統(tǒng)回到原位，按下“啟動“按鈕，系統(tǒng)啟動，接收到前站（上料檢測站）信號后，系統(tǒng)按照如下順序進行動作：橫臂缸伸出，到位后延時0.5 s讀工件1信息，隨后提升缸下降，到位后卡爪夾緊工件并延時1 s，時間到提升缸上升并向前站發(fā)信，橫臂缸縮回，到位后擺動缸轉下工位，等后站信號，隨后橫臂缸伸出，到位后提升缸下降同時卡爪打開，1s后提升缸上升，橫臂缸縮回，轉動缸轉向上一工位，返回等前站信號，以上就是一個周期的運行過程，然后不斷循環(huán)運行。

3 PLC順序控制法設計過程

該控制系統(tǒng)基于GX Developer軟件[3]，并采用SFC設計法[4]對程序進行編程。鑒于以上工作流程的描述，首先對本系統(tǒng)中I/O地址進行分配，具體分配如表1所示，

表1 控制系統(tǒng)I/O地址分配表

根據(jù)I/O地址分配表，畫出三菱FX2N-48MR系列PLC電氣原理圖，如圖3所示，

圖3PLC電氣原理圖

結合表1與圖3，畫出如圖4所示的程序流程示意圖，根據(jù)程序流程示意圖，將表1中的I/O地址代替文字，能夠寫出該控制系統(tǒng)所對應的SFC程序，如圖5所示。

圖4 程序流程圖

圖5 系統(tǒng)程序圖

采用SFC設計法編寫工件搬運自動控制程序，思路清晰，穩(wěn)定性高，真實反映出PLC順序控制（SFC）設計法在工程實際應用中的優(yōu)越性。

4 MCGS組態(tài)界面的設計

MCGS組態(tài)具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。通過與三菱PLC結合，可以快速、方便地開發(fā)各種人機界面便于現(xiàn)場操控。用戶只需要通過簡單的模塊化組態(tài)，便可設計出如圖6所示的人機界面。

圖6 系統(tǒng)操控界面

設計畫面流程為：1.打開MCGS組態(tài)軟件主界面，在菜單“文件”中選擇“新建工程”；2.在MCGS組態(tài)平臺上，單擊“用戶窗口”—選擇“新建窗口”；3.在新建的窗口0中進入“對象元件管理庫”中，選擇四個“按鈕”對象元件和兩個“指示燈”對象元件，并進行文字標注；4.選擇特殊按鈕制作“返回”鍵。

5 結束語

PLC控制系統(tǒng)設計法種類很多，有純梯形圖設計法[5]、SFC設計法、梯形圖與SFC結合設計法等，每種方法適應的場合不同。通過實驗，將SFC設計法[6]應用于MPS系統(tǒng)，同時結合MCGS組態(tài)軟件對該系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，使得編程更加簡單，調試更加方便，系統(tǒng)更加穩(wěn)定、直觀、生動。

[1]劉巧紅.柔性制造系統(tǒng)實時監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].碩士論文，鄭州大學，河南，2010：2.

[2]徐志強.MPS監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D].碩士論文，西華大學，四川，2010：5.

[3]秦常貴.GX Developer在學習PLC技術中的應用[J].電腦學習，2011（2）：7-9.

[4]肖麗仙.順序控制設計法在PLC編程中的應用[J].自動化技術與應用，2013（2）：42-44.

[5]廖常初.PLC梯形圖的順序控制設計法與順序功能圖[J].電工技術雜志，2001（10）：51-52．

[6]盧愛琴.三菱GX Developer軟件中使用SFC編程的方法[J].廣西輕工業(yè)，2007（7）：54-55．

Design of Workpiece Handling Control System Based on MCGS Configuration

WANG Cai-feng，HUANG Cen-yu
（1.Jiangsu Airlines，Career Technical College，Zhenjiang Jiangsu 212134，China；2.Zhenjiang Branch of Jiangsu Lianhe Technical Institute，Zhenjiang Jiangsu 212016，China）

This paper introduces a kind of automatic control system of MCGS based on the configuration of the workpiece handling，and introduces the sequential control design method of MITSUBISHI FX series PLC，this paper focuses on the design of MCGS configuration interface，which makes the whole system more intuitive and vivid.

MCGS configuration；MITSUBISHI FX series；sequential control design

TP278

A

1672-545X（2017）03-0255-02

2016-12-16

王彩鳳（1984-），女，江蘇常州人，本科，講師，主要從事自動控制方向研究。