2.4.1.1 PLC 選型
選擇PLC型號要根據具體需要的輸入輸出端口數目以及PLC的存儲容量大 小來選定,同時也要考慮到通訊協議模式,為后面編程做準備。經過統計,如下 表2.2 PLC輸入接線端口、2.3 PLC輸出接線端口所示,可以看出,PLC輸入接 線端口至少需要11個,輸出接線端口至少需要6個。總共至少需要17個I/O輸 入輸出接點。
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表2.2 PLC輸入接線端口
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表2. 3 PLC輸 |
出接線端口 |
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信號名稱 |
刀庫電機 |
機械手電機 |
刀套電磁閥 |
掉刀報警 |
總計 |
|
端口數目 |
2 |
1 |
2 |
1 |
6 |
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綜合考慮以上因素,最終選定由歐姆龍公司生產的CPM2A-30CDR-D型PLC。 其基本參數如下表2.4所示。
表 2. 4 CPM2A 系列 PLC 參數表[48][49]
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項目名稱 |
CPM2A-30CDR-D 型 PLC 參數 |
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|
PLC控制方式 |
存儲程序控制 |
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|
輸入輸出控制方式 |
周期掃描方式 |
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|
I/O點數 |
18點輸入、12點輸出 |
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|
編程方法 |
梯形圖編程 |
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基本指令種類 |
14種 |
|
|
特殊指令種類 |
105種185個 |
|
|
基本執行時間指令 |
LD 指令:0.64//S |
|
|
特殊執行時間指令 |
MOV 指令:7.8//S |
|
|
程序容量 |
4096 字 |
|
|
輸入繼電器 |
00000~00915 (不作為I/O時為內部輔助繼電器) |
|
|
輸出繼電器 |
01000~01915 (不作為I/O時為內部輔助繼電器) |
|
|
內部輔助繼電器 |
928 點:02000-04915 (020?049CH)、 200000-22715(200?227CH) |
|
|
特殊輔助繼電器 |
448 點:22800-25515 (228~255CH) |
|
|
暫存繼電器 |
8 點:TR0~7 |
|
|
保持繼電器 |
320 點:HR0000?1915 (HR00?19CH) |
|
|
輔助繼電器 |
384 點:AR0000?2315 (AR00?23CH) |
|
|
定時器/計數器 |
256 點:TIM/CNT000?255 |
|
|
數據 存儲 |
讀/寫 |
2048 字(DM0000~2047)、DM2000~2021 為異常履歷區 |
|
只讀 |
456 字(DM6144?6599) |
|
|
系統設定 |
56 字(DM6600?6655) |
|
|
基本中 斷功能 |
輸入中斷 |
4點(輸入中斷的計數器模式、脈沖捕捉模式) |
|
內部定時 器中斷 |
1點(定時中斷或單觸發中斷) |
|
|
時鐘功能 |
有(由電池保持)年/月/星期/日/時/分/秒 |
|
|
通信功能 |
內置RS-232C端口:上位鏈接、無協議、1:1鏈接從站、1:1 鏈接主站、NT鏈接(1:1)其中之一 |
|
|
|
|
續表2.4
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2.4.1.2 PLC控制電路
如下圖2.19圖所示。PLC的控制電路主要包括兩個部分:PLC的輸入電路 和PLC的輸出電路。4~12表示PLC的各個輸入信號,其中4~11輸入信號來自 換刀系統各個接近開關,12輸入信號來自掉刀檢測光電傳感器。當傳感器以及 接近開關感應到相應信號時,PLC輸入回路接通,且當各個回路接通時,PLC 輸入端子的電壓輸入也不盡相同,具體如下表2.5所不,表中ON-高電平,OFF- 低電平。
表2.5 PLC控制電路信號表
|
輸入地址 |
地址名稱 |
有信號時電壓 輸入水平 |
無信號時電壓 輸入水平 |
|
4 (0.00) |
刀庫定位開關信號 |
OFF |
ON |
|
5 (0.01) |
刀庫計數開關信號 |
ON |
OFF |
|
6 (0.02) |
回刀電磁閥開關信號 |
ON |
OFF |
|
7 (0.03) |
倒刀電磁閥開關信號 |
ON |
OFF |
|
8 (0.04) |
機械手原點確認開關信號 |
ON |
OFF |
|
9 (0.05) |
機械手馬達停止開關信號 |
ON |
OFF |
|
10 (0.06) |
機械手扣刀確認開關信號 |
OFF |
ON |
|
11 (0.07) |
刀庫復位信號 |
ON |
OFF |
|
12 (0.08) |
掉刀檢測信號 |
ON |
OFF |
|
13 (10.00) |
機械手電機運轉信號 |
ON |
OFF |
|
14 (10.01) |
刀庫電機正轉信號 |
ON |
OFF |
|
15 (10.02) |
刀庫電機反轉信號 |
ON |
OFF |
|
16 (10.03) |
刀套垂直電磁閥信號 |
ON |
OFF |
|
17 (10.04) |
刀套水平電磁閥信號 |
ON |
OFF |
PLC的輸出電路能夠有效地完成刀盤電機正反轉、氣缸的往復動作以及機械手的扣刀與拔刀動作,且使各個動作相互之間不干涉。13~17表示各個執行機構 動作。PLC的輸出端子板與控制各個執行機構的繼電器線圈相連接,并與PLC 輸入端的COM 口構成回路,通過控制繼電器線圈的得電與失電來控制各繼電器 觸點的斷開與閉合,從而控制各個換刀動作。具體如圖2.19所示。
2.4.1.3 PLC程序設計
從圖2.4圓盤刀庫換刀動作流程圖可以看出,PLC程序設計主要包括下面兩 個部分程序的設計:刀庫的選刀以及機械手換刀。刀庫的選刀方式采取就近原則 選刀即刀盤按照最短圓周路線旋轉,將目標刀號與當前刀號換位。其流程圖如圖 2.20所示,梯形圖如圖2.21所示。
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