基于三菱FX3U控制的自動(dòng)加工送料系統(tǒng)的研究

蔡婷婷，張 紋

（鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 鎮(zhèn)江212006）

0 引言

自動(dòng)送料機(jī)指能自動(dòng)的按規(guī)定要求和既定程序進(jìn)行運(yùn)作，人只需要確定控制的要求和程序，不用直接操作的送料機(jī)構(gòu)。在傳輸期間，物品從一個(gè)位置到另一個(gè)位置，不需人為的干涉就可以自動(dòng)準(zhǔn)確的完成運(yùn)輸工作的機(jī)構(gòu)，一般具有檢測裝置、送料裝置等。主要用于各種材料和工業(yè)產(chǎn)品半產(chǎn)品的輸送，也能配合下道工序使生產(chǎn)自動(dòng)化。

1 自動(dòng)送料機(jī)的組成

1.1 硬件組成

可編程控制器（PLC）是一種以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置。它把老式繼電接觸器控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的功能結(jié)合起來，具有可靠性高、靈活通用、編程簡單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)電一體化、工業(yè)控制系統(tǒng)自動(dòng)化方面應(yīng)用廣泛。

限位開關(guān)又稱行程開關(guān)，可以利用限位開關(guān)使被控物體在規(guī)定的兩個(gè)位置之間自動(dòng)換向，從而得到不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

在工業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)運(yùn)料的小車到達(dá)終點(diǎn)碰著限位開關(guān)，接通了翻車機(jī)構(gòu)，就把車?yán)锏奈锪戏钩鰜?，并且退回到起點(diǎn)。到達(dá)起點(diǎn)之后又碰著起點(diǎn)的行程開關(guān)，把裝料機(jī)構(gòu)的電路接通，開始自動(dòng)裝車。這樣就形成了一套自動(dòng)生產(chǎn)線，不用人工管理，日以繼夜地工作，節(jié)省了人的體力勞動(dòng)。

1.2 控制系統(tǒng)的組成

自動(dòng)送料機(jī)是由可編程控制器三菱FX3U-32MRPLC為主控器，通過傳感器和各種控制電機(jī)的開關(guān)量,進(jìn)行信號的運(yùn)算及控制。

由兩種控制方式組成：第一種為自動(dòng)控制方式，通過開關(guān)和傳感器給PLC傳輸指令進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行；第二種為手動(dòng)控制，用于應(yīng)對突發(fā)情況。

運(yùn)料軌道上裝有A、B、C、D限位開關(guān)，自動(dòng)送料系統(tǒng)小車運(yùn)動(dòng)示意圖如圖1所示。

圖1 自動(dòng)送料系統(tǒng)小車運(yùn)動(dòng)示意圖

2 系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)

運(yùn)行過程：按下設(shè)備控制面板上的啟動(dòng)按鈕SB1電機(jī)，M1電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)2圈后停止，閥門關(guān)閉停止送料，M2電機(jī)正轉(zhuǎn)拖動(dòng)小車由A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)行；當(dāng)小車達(dá)到B點(diǎn)后，開始卸料，M3電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°卸料停止；M2電機(jī)從B點(diǎn)向A點(diǎn)低速出發(fā)，達(dá)到A點(diǎn)3 s后，一個(gè)工作過程結(jié)束。自動(dòng)送料系統(tǒng)控制流程圖如圖2所示。

圖2 自動(dòng)送料系統(tǒng)控制流程圖

2.1 I/O地址分配表

根據(jù)系統(tǒng)控制要求，分配I/O地址，如表1所示。

表1 PLC的I/O地址分配表

2.2 程序的設(shè)計(jì)

2.2.1 運(yùn)行程序一 當(dāng)設(shè)備裝完料后，置位內(nèi)部輔助繼電器M1，M1得電后輸出Y2、Y3，使2號三相異步電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)運(yùn)行，觸碰到限位開關(guān)SQ1后，停止運(yùn)行，同時(shí)置位內(nèi)部輔助繼電器M2。具體程序如圖3所示。

圖3 運(yùn)行程序一

2.2.2 運(yùn)行程序二 內(nèi)部輔助繼電器M2得電后,3號伺服電機(jī)開始運(yùn)及運(yùn)行，完成工作后置位內(nèi)部輔助繼電器M3。具體程序如圖4所示。

圖4 運(yùn)行程序二

2.2.3 運(yùn)行程序三 內(nèi)部輔助繼電器M3得電后，啟動(dòng)2號電機(jī)運(yùn)行，觸碰到限位開關(guān)SQ2后，設(shè)備重復(fù)運(yùn)行。具體程序如圖5所示。

圖5 運(yùn)行程序三

3 系統(tǒng)保護(hù)功能設(shè)計(jì)

3.1 小車超限處理

小車只能在A、B兩點(diǎn)往復(fù)運(yùn)行，若小車超出A、B兩點(diǎn)按下C點(diǎn)或D點(diǎn)限位，系統(tǒng)則立即停止，報(bào)警燈HL1閃爍。具體程序如圖6所示。

3.2 急停

當(dāng)遇到突發(fā)情況時(shí)，按下急停按鈕SB3，此時(shí)報(bào)警燈HL2閃爍；所有動(dòng)作立即停止，急停按鈕復(fù)位后，報(bào)警解除。具體程序如圖7所示。

圖6 限位保護(hù)程序圖

圖7 急停程序圖

4 結(jié)語

本研究使用三菱FX3U-32MR型PLC,由于PLC的性能非常優(yōu)越，采用PLC技術(shù)對自動(dòng)送料系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)后，提高了控制精度。該系統(tǒng)形成了一套自動(dòng)生產(chǎn)線，可以進(jìn)行全自動(dòng)運(yùn)行，節(jié)省了人的體力勞動(dòng)。