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會員注冊 一、明確系統控制要求
大小鐵球分揀機結構如圖6-13所示。M1為傳送帶電動機，通過傳送帶驅動機械手臂左向或右向移動；M2為電磁鐵升降電動機，用于驅動電磁鐵YA上移或下移；SQ1、SQ4、SQ5分別為混裝球箱、小球球箱、大球球箱的定位開關，當機械手臂移到某球箱上方時，相應的定位開關閉合；SQ6為接近開關，當鐵球靠近時開關閉合，表示電磁鐵下方有球存在。
大小鐵球分揀機控制要求及工作過程如下：
①分揀機要從混裝球箱中將大小球分揀出來，并將小球放入小球箱內，大球放人大球箱內。
②分揀機的初始狀態（原點條件）是機械手臂應停在混裝球箱上方，SQ1、SQ3均閉合。
③在工作時，若SQ6閉合，則電動機M2驅動電磁鐵下移，2s后，給電磁鐵通電從混裝球箱中吸引鐵球，若此時SQ2處于斷開，表示吸引的是大球，若SQ2處于閉合，則吸引的是小球，然后電磁鐵上移，SQ3閉合后，電動機M1帶動機械手臂右移，如果電磁鐵吸引的為小球，機械手臂移至SQ4處停止，電磁鐵下移，將小球放入小球箱（讓電磁鐵失電），而后電磁鐵上移，機械手臂回歸原位，如果電磁鐵吸引的是大球，機械手臂移至SQ5處停止，電磁鐵下移，將小球放人大球箱，而后電磁鐵上移，機械手臂回歸原位。
圖6-13 大小鐵球分揀機的結構
二、確定輸入／輸出設備并分配合適的PLC I／O端子
大小鐵球分揀機控制系統用到的輸入／輸出設備和對應的PLC端子見表6-3。
表6-3 大小鐵球分揀機控制采用的輸入／輸出設備和對應的PLC端子
|
輸入 | ||
|
輸入設備 |
對應端子 |
功能說明 |
|
SB1 |
0. 00 |
啟動控制 |
|
SQ1 |
0. 01 |
混裝球箱定位 |
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SQ2 |
0. 02 |
電磁鐵下限位 |
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SQ3 |
0. 03 |
電磁鐵上限位 |
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SQ4 |
0. 04 |
小球球箱定位 |
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SQ5 |
0. 05 |
大球球箱定位 |
|
SQ6 |
0. 06 |
鐵球檢測 |
|
輸出 | ||
|
輸出設備 |
對應端子 |
功能說明 |
|
HL |
100.00 |
工作指示 |
|
KM1線圈 |
100.01 |
電磁鐵上升控制 |
|
KM2線圈 |
100.02 |
電磁鐵下降控制 |
|
KM3線圈 |
100.03 |
機械手臂左移控制 |
|
KM4線圈 |
100.04 |
機械手臂右移控制 |
|
KM5線圈 |
100.05 |
電磁鐵吸合控制 |
三、繪制PLC控制線路圖
圖6-14為大小鐵球分揀機的PLC控制線路圖。
四、編寫PLC控制程序
(1)繪制狀態轉移圖
分揀機揀球時抓的可能為大球，也可能為小球，若抓的為大球時則執行抓取大球控制，若抓的為小球則執行抓取小球控制，這是一種選擇性控制，編程時應采用選擇性分支方式。
圖6-14 大小鐵球分揀機的PLC控制線路圖
圖6-15為大小鐵球分揀機控制的狀態轉移圖。
圖6-15 大小鐵球分揀機控制的狀態轉移圖
(2)繪制梯形圖
啟動CX-編程軟件，根據如圖6-15所示的狀態轉移圖編寫梯形圖，編寫完成的梯形圖如圖6-16所示。
圖6-16 大小鐵球分揀機控制的梯形圖
五詳解硬件線路和梯形圖的工作原理
下面結合圖6-13分揀機結構圖、圖6-14控制線路圖和圖6-16梯形圖來說明分揀機的工作原理。
(1)檢測原點條件
圖6-16梯形圖中的[0]程序用來檢測分揀機是否滿足原點條件。分揀機的原點條件有：①機械手臂停止混裝球箱上方（會使定位開關SQ1閉合，[0]0.01常開觸點閉合）；②電磁鐵處于上限位位置（會使上限位開關SQ3閉合，[0] 0.03常開觸點閉合）；③電磁鐵未通電（Q0.5線圈失電，電磁鐵也無供電，[0] Q0.5常閉觸點閉合）；④有鐵球處于電磁鐵正下方（會使鐵球檢測開關SQ6閉合，[0] 0.06常開觸點閉合）。這4點都滿足后，[0] 100. 00線圈得電，[8] 100.00常開觸點閉合，同時100. 00端子的內硬觸點接通，指示燈HL亮，HL不亮，說明原點條件不滿足。
(2)工作過程
當PLC上電啟動時，A200. 11觸點會接通一個掃描周期，執行“SNXT W0. 00”指令，轉移啟動W0. 01步程序。
當按下啟動按鈕SB1時→[8]0.00常開觸點閉合→由于100. 00觸點閉合，故執行“SNXT W0. 01”指令，轉移啟動W0. 01步程序→[12]P_On觸點閉合→[12]100. 02線圈得電，通過接觸器KM2使電動機M2驅動電磁鐵下移，與此同時，定時器T0000開始2s計時→2s后，[12]兩個T0000常開觸點均閉合，若下限位開關SQ2處于閉合，表明電磁鐵接觸為小球，[12] 0.02常開觸點閉合，[12]0.02常閉觸點斷開，執行“SNXT W0. 02”指令，轉移啟動W0. 02步程序，開始抓小球控制程序，若下限位開關SQ2處于斷開，表明電磁鐵接觸為大球，[12] 0.02常開觸點斷開，[12] 0.02常閉觸點閉合，執行“SNXTW0. 05”指令，轉移啟動W0. 05步程序，開始抓大球控制程序。
①小球抓取控制（W0. 02～W0. 04步程序）。W0. 02步程序被啟動后→[24] P_On觸點閉合→100.05線圈被置位，通過KM5使電磁鐵通電抓住小球，同時定時器T0001開始1s計時→1s后，[24] T0001常開觸點閉合，執行“SNXT W0. 03”指令，轉移啟動W0. 03步程序→[30] P_On觸點閉合→100. 01線圈得電，通過KM1使電動機M2驅動電磁鐵上升→當電磁鐵上升到位后，上限位開關QS3閉合，[30] 0.03常開觸點閉合，執行“SNXT W0. 04”指令，轉移啟動W0. 04步程序→[35] P_On觸點閉合→100. 04線圈得電，通過KM4使電動機M1驅動機械手臂右移→當機械手臂移到小球箱上方時，小球箱定位開關SQ4閉合→[35]0.04常閉觸點斷開，100.04線圈失電，機械手臂停止移動，同時[35]0.04常開觸點閉合，執行“SNXT W0.08”指令，轉移啟動W0. 08步程序，開始放球控制。
②放球并返回控制（W0. 08～W0. 11步程序）。W0. 08步程序啟動后→[62] P_On觸點閉合，100. 02線圈得電，通過KM2使電動機M2驅動電磁鐵下降，當下降到位后，下限位開關SQ2閉合→[62]0.02常開觸點閉合，執行“SNXT W0.09”指令，轉移啟動W0. 09步程序→[67] P_On觸點閉合→100.05線圈被復位，電磁鐵失電，將球放入球箱，與此同時，定時器T0002開始1s計時→1s后，[67] T0002常開觸點閉合，執行“SNXT W0. 10”指令，轉移啟動W0. 10步程序→[73] P_On觸點閉合，100. 01線圈得電，通過KM1使電動機M2驅動電磁鐵上升→當電磁鐵上升到位后，上限位開關SQ3閉合，[73] 0. 03常開觸點閉合，執行“SNXT W0. 11”指令，轉移啟動W0. 11步程序→[78] P_On觸點閉合，100. 03線圈得電，通過KM3使電動機M1驅動機械手臂左移→當機械手臂移到混裝球箱上方時，混裝球箱定位開關SQ1閉合→[78]0.01常閉觸點斷開，100. 03線圈失電，電動機M1停轉，機械手臂停止移動，與此同時，[78]0.01常開觸點閉合，執行“SNXTW0. 00”指令，轉移啟動W0. 00步程序→[8]P_On觸點閉合，若按下啟動按鈕SB1，則開始下一次抓球過程。
③大球抓取過程（W0. 05～W0. 07步程序）。W0. 05步程序啟動后→[43] P_On觸點閉合，100. 05線圈被置位，通過KM5使電磁鐵通電抓取大球，同時定時器T0001開始1s計時→1s后，[43] T0001常開觸點閉合，執行“SNXT W0. 06”指令，轉移啟動W0. 06步程序→[49] P_On觸點閉合，100. 01線圈得電，通過KM1使電動機M2驅動電磁鐵上升→當電磁鐵上升到位后，上限位開關SQ3閉合，[49]0.03常開觸點閉合，執行“SNXTW0. 07”指令，轉移啟動W0. 07步程序→[54]P_On觸點閉合，100. 04線圈得電，通過KM4使電動機M1驅動機械手臂右移→當機械手臂移到大球箱上方時，大球箱定位開關SQ5閉合→[54]0.05常閉觸點斷開，100. 04線圈失電，機械手臂停止右移，同時[54]0. 05常開觸點閉合，執行“SNXT W0.08”指令，轉移啟動W0. 08步程序，開始放球過程。
大球的放球與返回控制過程與小球完全一樣，不再敘述。
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