自动打销机

自动打销机摘要：随着国内PLC（ProgrammableLogicController）技术的发展，我国PLC技术已初步成熟，具备了一定的技术、产业和应用基础。这对于智能工业来说，将进一步提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗，将智能工业提升到一个的新阶段。本文基于主控制器PLC，阐述了作者设计的自动打销机的电子方面设计，以及它的各个子模块之间协调工作的设计思想和实现方法，本文着重介绍各个子模块的作用、程序原理图的设计、硬件电路的设计与选型。关键词：智能工业，PLC，打销机，MCU；1、引言：进入90时代后，我国的PLC进入了广泛发展阶段，市场上也出现了一些基于PLC的工业控制产品，但至今尚未出现基于PLC的自动打销机。本文主要致力于自动打销机的电子方面设计，以及它的各个子模块之间协调工作的设计思想和实现方法，着重介绍各个子模块的作用、程序原理图的设计、硬件电路的设计与选型。此产品的出现将会提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗。2、设计方案2.1硬件设计PLC系统的设计PLC的主机型号为三菱公司的FX2N-64MR。本文中使用的FX2N-64MR输入接口和输出接口都为32点，其输入接口和输出接口的接线端子分别被引出至开关量输入端子单元和开关量输出端子单元。PLC结构图如图3.1。电源输入单元CUP输出单元通信接口存储器扩展接口图3.1PLC结构图红外检测挂箱模块本论文模块中受不受到红外线的照射将直接影响到热敏电阻吸收的辐射能时间，进而影响到R3表面的温度，温度的变化直接决定热敏电阻R3的阻值大小。通过比较器将热敏电阻R3的电压与设定值进行比较，进而输出高低电平。图3.4红外检测挂箱模块2.2软件设计本文具体流程如下：第一步：定时器开始定时三秒，电机1旋转将传送带上的各个工件部分传送到指定位置，位置的确定通过红外传感器来实现；第二步：气缸1开始工作，将各个工件部分进行组装；第三步：电机2旋转三秒，电机3旋转三秒，将组装完成的工件传送到指定位置；第四步：计数器加一，当计数器计数到五的时候，执行第五步并清零，否则执行第一步；第五步：五个小舵机同时旋转，完成装销工作；第六步：气缸2进行打销操作，在五个工件下方的五个小气缸1同时判断是否打销成功；第七步：如果五个工件中有两个以上的工件打销失败，进行报警操作，提醒操作员注意机器工作状态；第八步：电机3旋转，将打销成功的工件收集并计数，打销失败的工件通过气缸3剔除。论文设计的程序流程图如图4.1所示。开始工件到位急停急停工件组装急停NYN结束YY电机传送做了5次电机传送进行打销急停电机传送急停急停做了5次电机传送停止急停计数急停做了3次报警是次品NNYNNYNNNNYYYYYYNNYNYY剔除次品NN图4.1系统总体程序设计机器工作期间，如果操作员按下停止按钮，机器将在执行完本次整个程序后停止工作。如果操作员按下急停按钮，机器将立刻停止工作。打销前准备阶段程序的设计通过定时器T0定时，电机1工作三秒，把各个工件部分传送到指定位置，位置的确定通过红外模块确定：工件在传送途中，红外线必定会被工件遮挡一段时间，因此PLC可以通过判断红外线的状态来确定工件位置。通过定时器T1定时，气缸1进行工作一秒，将各个工件部分进行组装，构成一个完整的工件。并通过定时器T2定时，电机2和电机3开始工作，把工件传送到指定位置。通过计数器D8计数，判断整个过程是否执行了五次。打销前准备阶段程序设计如图4.3。图4.3打销前准备阶段部分程序设计装销、打销和检测程序的设计通过线圈M28判断打销前的准备工作是否完成，接着舵机旋转90度进行装销，气缸2进行一秒的打销操作，打销的同时，在五个工件下方的五个小气缸1判断工件是否打销成功，并将结果通过硬件电路传送给线圈M37、M38、M39等，PLC通过线圈M37、M38、M39等状态控制电机3的工作状态和气缸3的工作状态，来收集打销成功的工件和计数并去除打销失败的工件，当一次打销中的五个工件发现有两个以上的工件打销失败，则自动打销机开始报警，但打销工作继续。装销、打销和检测的部分程序如图4.4。图4.4装销、打销和检测的部分程序通过线圈M28判断打销前的准备工作是否完成，接着舵机旋转90度进行装销，气缸2进行一秒的打销操作，打销的同时，在五个工件下方的五个小气缸1判断工件是否打销成功，并将结果通过硬件电路传送给线圈M37、M38、M39等，PLC通过线圈M37、M38、M39等状态控制电机3的工作状态和气缸3的工作状态，来收集打销成功的工件和计数并去除打销失败的工件，当一次打销中的五个工件发现有两个以上的工件打销失败，则自动打销机开始报警，但打销工作继续。显示和报警程序的设计PLC首先将打销成功的工件数量，即将断电不清零数据寄存器D203通过PLC的七段译码指令输出到LED显示屏上显示，接着判断一次打销的五个工件中是否有两个以上的工件打销失败，即判断断电不清零数据寄存器D204中数据是否大于二，如果大于，则输出继电器Y017得电，接着指示灯发亮报警。显示和报警程序如图4.6。图4.6显示和报警程序2.3测试结果及分析（1）气缸1将各个工件组装成整个工件如图5.1.1图5.1.1将各个工件组装成整个工件（2）气缸2进行打销操作如图5.1.2图5.1.2进行打销操作（3）当一次打销的五个工件中有两个以上的工件打销失败，报警单元进行工作如图5.1.4图5.1.4报警单元进行工作首先，代表传送带1的L1灯会发光，表示正在将各工件部分传送到指定位置；然后，代表气缸1的L2会发光，表示将各工件部分进行组装；接着代表传送带2的L4和代表传送带3的L5发亮，表示将已完成组装的工件传送到指定位置；之后以上步骤重复五次；接着代表舵机的L6发亮0.75s,表示舵机旋转90度，气缸2进行装销操作；随后代表气缸2的L7发光，表示气缸2进行打销和计数，如果打销失败的工件大于两件，代表报警的L10发光，表示报警。从实验结果来看，该程序符合编程需求，故程序设计成功。参考文献1邢海龙.自动打钉机控制系统的设计J.科学资讯,2012,34:632王潇.关于国内外PLC应用市场现状的探究及展望J.中国文房四宝,2014,(7):4343王兆义.PLC的市场、技术和国产化现状J.电世界,2013,54(4):169-1704钟转转,陈海峰,胡玉莹.液压打钉机设计J.机床与液压,2013,41(22):93-965王文征,刘宗辉.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探讨J.价值工程,2014,(24):27-286杨阳.PLC技术在电机基本控制电路中的有效应用J.湖南农机,2014,41(3):45-467秦春斌,张继伟.PLC基础及应用教程M.北京:机械工业出版社,2013:26-448龙建明,李雅茹.三菱FX2N系列PLC微分指令的应用J.现代电子技术,2011,34(7):147-1499张豪.三菱PLC应用案例解析M.北京:中国电力出版社,2012:80-10010初航.三菱FX2N系列PLC入门与应用实例入门教程M.北京:电子工业出版社,20