交叉杆自动检测系统设计方案研究

1、交叉杆自动检测系统设计研究 -企业管理论文交叉杆自动检测系统设计研究李建伟大秦铁路股份有限公司湖东车辆段山西大同 037000037000摘要 本文要探讨的交叉杆自动检测系统，就是通过PLCPLC 控制机械手的升降、抓取、释放、移动、窗户的升降、小车的进退，且经过较为复杂的编程使 这一系列的动作自动有序完成。关键词交叉杆；自动检测；系统；研究1 1 PLCPLC 的控制特点PLCPLC 集中了计算机的功能完善、灵活性、通用性强和继电器控制系统的简 单、易懂、操作方便等优点，它与传统继电器逻辑控制和计算机控制相比，具 有如下特点：淤可靠性高，抗干扰能力强；于硬件配套齐全，功能强，通用性好；盂系

2、统的设计、安装、调试工作量少，维修方便；榆联网方便、便于系统集成。由于 PLCPLC 具有上述一系列优点，已经广泛应用于冶金、化工、轻工、机 械、电力、建筑、交通、运输等行业。由于该检测环境比较恶劣，存在一定的电磁干扰，而且检测室密闭不透 光，这就使得交叉杆的定位要求比较高，同时机械手和暗室窗户的动作顺序和 连贯性要求也比较高。因此，这些动作的顺序就要涉及一些传感器的使用，而 PLCPLC 在这方面具有强大的功能，而且 PLCPLC 的 I/OI/O 接线只需将信号的设备（如传 感器、开关、按钮等）与其输入端子直接连接，将接收输出信号执行控制任务 的执行元件（接触器、电磁阀等）与PLCPLC

3、的输出端子直接连接。传统继电器控 制中的一些中间继电器、计时器、计数器等功能是由处理器内部完成的，这就大大减少了控制柜的设计、安装、接线等工作量。而计算机控制还要在输入、 输出接口上做大量工作，才能与现场设备连接，而且调试也比较烦琐。PLCPLC 的故障率很低，并且具有完善的诊断和显示功能。PLCPLC 或外部的输入装置和执行机构发生故障时， 可以根据 PLCPLC 上的指示灯或编程器提供的信息迅速地查明故 障原因，用更滑模块的方法可以迅速地排除 PLCPLC 的故障。2 2 基于 PLCPLC 的交叉杆全自动检测系统的设计2.12.1 设计原理交叉杆全自动检测系统的特点是快速、准确的将交叉杆

4、由外部 移动到银光探伤机的工作位，为银光探伤机的工作做辅助。2.22.2 设计方案2.2.12.2.1 机械结构方案的设计根据工作环境的要求，该系统分为两部分（一部分是辅助进料，一部分辅助出料，如图 1 1 ）。图图 1 交交叉杆进、出叉杆进、出料示意料示意该装置通过减速电动机实现机械手的左、右移动，行程位置是靠安装在主体架的接近开关控制。而机械手的动作是通过PLCPLC 控制气缸的动作实现。机械 手升降（如图 2 2）是气缸 1 1 动作实现，机械手对交叉杆的抓取和释放是气缸 2 2 实现。图图 2 机械手机构示意图机械手机构示意图2.2.22.2.2 驱动方案的设计交叉杆全自动检测系统的执

5、行元件采用气动驱动方式。气压传动系统对工 作环境适应性比较好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣 环境中，比液压、电子、电气传动和控制优越；气体压力具有较强的自保持能 力，及时压缩机停机，关闭气阀，但装置仍然可以维持一个稳定的压力，保证 机械手不会因外界突然断气而发生意外。223223 控制方案的设计为了不受外界工作环境的影响，以及实现自动控制，我们采用PLCPLC 控制整个检测系统。（1 1）PLCPLC 的结构（如图 3 3）。PLCPLC 是一种工业控制的计算机，其硬件结构 基本上与微型计算机相同，一般由中央处理器（ CPUCPU）单元、存储器单元、输 入输出接口及外设接口

6、等组成。墨3PLPL。塔沟图CPUCPU 是 PLCPLC 控制系统的核心部分，是 PLCPLC 的运算和控制中心，用来实现各种运算功能，并通过输入接口读入 外部设备的状态，按照所编程序去处理，根据处理结果通过输出接口控制外部 输出设备（气压电磁阀），从而实现对整个PLCPLC 内部和外部数据的控制。（2 2）系统输入/ /输出分布表输人输出I/O邃r缶注170軀了备洼小生移10.0感性开天近00.01#电诫丽10 J置性开:KX速1002#电逼阀抓取JO.2繼怕开養（忑）机感丁90,2神屯锻阀K).3礴性开養远）Q034#屯嫩蹲升哮K).4感性厅知近：升降专破氓阀K.5碗性开灵倔QOS战械T

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8、用阀2.1禳m开心近）Q2JIM电顒冏(3)检测系统程序设计(以进料侧为例，出料侧的工作原理和进料侧相同，机械手的动作、窗户的动作等工作顺序不同)。a a 机械手抓取交叉杆，首先要求交叉杆在小车上的定位，该定位是通过电 磁阀控制气缸伸缩，位置是通过磁性开关设定；b b 机械手抓取交叉杆，通过气缸 1 1 下降到交叉杆定位的位置，气缸 2 2 动作 抓取交叉杆，然后机械手回位；c c 窗户下降，该动作是通过电磁阀控制气缸伸缩，位置是通过磁性开关设疋；d d 机械手行走，该动作是通过控制减速电动机的正、反转使机械手到达设 定位置；e e 机械手释放交叉杆，通过气缸 1 1 下降到交叉杆定位的位置，气缸 2 2 动作 释放交叉杆，然后机械手回位；f f 机械手行走回位，窗户上升。在整个检测系统程序中，我们加入了启动、停止、复位功能。停止是防止 机械手在动作中途发生意外而设定的；复位是为每次设备开机后，保证整个系 统各部位全部处于初始位置，为下一步系统工作做好准备。3 3 结束语交叉杆检测系统是一套全自动检测系统，该系统采用气动式驱动，动作快 速，自动定位，控制性能好