PLC案例 | 气压式冲孔加工控制系统

吴翠萍发布于2020-09-01 11:27 8 2 标签：PLC基础,PLC案例

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今天技成培训网蔡老师给大家讲解一下气压式冲孔加工机控制系统。该控制系统的工作流程包括有工件的补充、气压冲孔、测孔及搬运，该系统是典型的可以采用并行性分支与汇合流程实现的一个控制系统。

我们看一下工艺图，右边的是传送带，由M0电机驱动，用来传送工件，在传送带的右边由人工补充工件。左边的这个圆盘是一个转盘，由M1电机驱动。转盘上有四个工件固定位置。

转盘下方的PH0是一个工件检测传感器，可检测是否有工件需要加工，如果有工件放在该位置，工件检测传感器的开关触点动作。PH1是一个转盘定位传感器，在转盘转动时，如果该传感器动作，说明工件已到达加工位置，则使转盘停止转动。

废料箱上方有一个隔离挡板，当不合格工件到达该位置时，该挡板就会被抽离，工件则落入废料箱。该挡板由一个单作用气缸(即A缸)驱动。包装箱上方有一个隔离挡板，当合格的工件到达该位置时，该挡板就会被抽离，工件则落入包装箱。该挡板由一个单作用气缸(即B缸)驱动。

蓝色的是气压冲孔机，可对工件进行孔的加工。上面设有两个限位开关，下限位开关MS0和上限位开关MS1。绿色的是测孔机，可检测工件上孔的深度。如果工件的孔深超出设定的标准，则该工件即为不合格品。上面设有两个限位开关，下限位开关MS2和上限位开关MS3。

系统控制要求：

1、工件的补充、冲孔、测孔及搬运可同时进行。工件的补充由传送带送入。

2、工件的搬运分合格品及不合格品两种，由测孔部分判断。若测孔机在设定时间内能测孔到底(MS2 ON)，则为合格品，否则即为不合格品。

3、不合格品在测孔完毕后，由A缸抽离隔离板，让不合格的工件自动掉入废料箱;若为合格品，则在工件到达搬运点后，由B缸抽离隔离板，让合格的工件自动掉入包装箱。

1、对冲孔加工机控制系统的控制功能进行分析

因为该系统的控制过程较为复杂，为方便编程，可按功能将整个系统分为若干子系统，分别绘制各子系统的顺序功能图，然后进行合并。因此我们可设计5个流程：复位流程，清除残余工件；

工件补充流程，根据有无工件控制传送带的启停;冲孔流程，根据冲孔位置有无工件控制冲孔机是否实施冲孔加工;测孔流程，检测孔加工是否合格，由此判断工件的处理方式;搬运流程，将合格工件送入包装箱。

2、确定具体的控制方案。

因为只有一个放在工件补充位置的PH0来侦测工件的有无，而另外的钻孔、测孔及搬运位置并没有其他传感装置，那么应如何得知相应位置有无工件呢?本案例所使用的方式是为工件补充、钻孔、测孔及搬运设置4个标志，即M10-M13。当PH0侦测到传送带送来的工件时，则设定M10为1，当转盘转动后，用左移指令将M10-M13左移一个位元，亦即M11为1,钻孔机因此标志为1而动作。

其他依此类推，测孔机依标志M12动作、包装搬运依M13动作。

3、对冲孔加工机控制系统进行IO分配。

4、根据冲孔加工机控制系统的流程规律和转移条件，绘制顺序功能图

原点复位流程：

在系统启动时，应先排除(放入废料箱)先前留下的工件，即执行复位操作。方法是在工件传送到测孔位置后，转盘电机停止，然后A缸抽离隔离板，使工件落入废料箱。因为多会残留四个工件，所以上述动作需循环四次。

原点复位流程由四个状态组成。当启动按钮START(X1)按动瞬间，进入状态S0，用MOV指令清除残余工件计数用寄存器D0。然后自动转换到S20状态，使Y1动作，并驱动电机M1，转盘转动。

转盘转动过程中，定位传感器PH1(X3)动作瞬间，辅助继电器M0有效，则进入状态S21，使Y2动作，并驱动A缸，抽离废料箱隔离挡板，然后由T0延时2秒。2秒结束，T0的常开触点动作，则进入状态S22，首先调整残余工件计数用寄存器D0，然后用比较指令判断残余工件是否全部清除。

若M21为1,说明4个残余工件已全部清除，则结束复位流程。若M22为1，说明残余工件还未完全清除，则转移到S20重复前面的动作。

在任何时候，若按下停止按钮STOP(X0)，则由复位指令RST复位状态S0，由区间指令ZRST复位状态S20-S26、M0-M30，由MOV指令对Y0-Y2复位。

工件补充流程：

传送带转动后，在两种情况下才能结束，一是工件检测传感器PH0(X2)已检测到工件，二是设定时间到后PH0(X2)仍未检测到工件。

工件补充流程由两个状态组成。初始复位流程结束后即进入状态S25，使Y0动作并驱动传送带电机M0，然后由T1设置8秒的等待时间。在等待时间内若工件检测传感器PH0(X2)动作，则进入状态S26，设置工件标志M10，然后进入下一流程;在等待时间结束后，若工件检测传感器还未检测到工件，则直接进入下一流程。

气压冲孔流程：

冲孔流程是根据冲孔位置有无工件控制冲孔机是否实施冲孔加工。