欧阳三泰1 欧阳希2 周琴3
(1.湖南工程学院,湖南 湘潭 411104;2.国防科学技术大学,湖南 长沙 410073;3.华东交通大学,江西 南昌 330013)
摘 要:简要介绍了电器装配生产线的工艺流程和控制要求,详细介绍了利用P LC控制该生产线系统的硬件组成以及软件的实现。利用P LC内部富有资源对系统故障进行检测以及单组LE D实时显示多项数据的一种新颖的翻页显示技术。实际应用效果良好。
关键词:P LC;故障检测;LE D实时显示
中图分类号:T M921.4 文献标识码:B
The Application of P LC on Apparatus Assembly Line
OUY ANG Santai1,OUY ANG Xi2,ZHOU Qin3
(1.Hunan Institute of Engineering,X iangtan411104,China;2.National Defence University of Science and T echnology,Changsha410073,China;3.East China Jiaotong University,Nanchang330013,China) Abstract:This article describes the process flow and the control requirement of apparatus assembly line.And the s oftware im2 plement and the system hardware com pose of the P LC controlled line.We can take advantage of the P LC‘s inter abundance re2 s ources to detect the system fault and get a new-page display technologe of several datas‘real-time display in a single series of LE D.It w orks in proper and satis factory operational.
K ey w ords:P LC;fault test;LE D real-time display
1 生产线概况
某电器厂的一条装配生产线是90年代初由上海某设计院设计安装的,其电器控制系统全部由继电器元件组成。由于元件较多,接线复杂,故障频繁,生产中经常失节拍,加之当时服务功能考虑不周,影响了生产任务的完成,因此,决定用P LC对其进行改造。
原生产线概况如图1所示。考虑生产实际的需要,我们新增了一服务行车,向每个工位提供实时服务。
1.1 电器装配线控制要求
该装配线设有10个工位,半成品在每个工位的装配时间为10min,输送带由气压驱动,即每隔10min,先发出一声响信号,5s后,输送带转动,把前一工位的半成品依次传送到后一工位继续装配,而最后一工位的产品,经计数后,输送到运输小车上。同时夹具下放至下输送带转动传送到一工位,上翻至上输送带。要求有计数显示和故障检测报警与显示。
行车由一台交流电机拖动,往返于各工位之间,每个工位设有一位置开关S Q和一呼叫按钮S B。对行车的具体要求如下:
1)行车初始时应停在10个工位的任一个位置开关位置。
2)设行车现暂停在m号工位(即S Qm动作),这时n号工位呼叫(S Bn动作)。若:
(1)m>n行车左行至n号工位,即S Qn动作,行车停在n号工位,即当行车所停位置S Q编号大于呼叫的S B编号时,行车自动左行至呼叫工位停下;
(2)m (4)当行车左行或右行途中,中间有工位呼叫时, 可遵循顺路则优先停车,不顺路则按照先叫优先的原 则来先后响应; (5)当某工位发出呼叫信号后,信号应保留至行车响应呼叫,到该工位停车后方消失 。 图1 电器装配线示意图 2 系统的硬件设计 表1 输入/输出点的分配 输入设备 输入编号 输出设备 输出编号 S B1X 0显示1Y 0S B2X 1显示2Y 1S B3X 2显示3Y 2S B4 X 3显示4Y 3S B5X 4个位选用Y 4S B6X 5十位选用Y 5S B7X 6百位选用Y 6S B8X 7千位选用Y 7S B9X 10故障报警Y 10S B10 X 11行车右行Y 11(K M1)起动 X 12行车左行Y 12(K M2)停止X 13抱闸Y 13(K M3)红外线装置X 14电铃Y 14变址寄存清零 X 15运输带电磁阀 Y 15K S X 16H1X 201号工位指示Y 20H2X 212号工位指示Y 21H3X 223号工位指示Y 22H4X 234号工位指示Y 23H5X 245号工位指示Y 24H6X 256号工位指示Y 25H7X 267号工位指示Y 26H8X 278号工位指示Y 27H9X 309号工位指示Y 30H10X 3110号工位指示 Y 31 K M1、K M2X 32CS D 过电流X 33S BR 报警复位 X 34翻页显示 X 35 2.1 主电路设计 主电路设计时,为节约P LC 的输入、输出点,气压泵驱动由P LC 外部控制,服务行车由P LC 控制接触器 K M1、K M2的通断来控制服务行车往返,另用接触器K M3控制服务行车的制动。2.2 P LC 系统构置 根据系统输入、输出点的要求。选用FX2N -MT 型可编程序控制器。输入/输出点的分配如表1。 3系统的软件设计 3.1 传输带的自动控制系统 运输带由一台气压泵驱动,在整个工作过程中气压泵都处在工作状态,运输带的状态由电磁阀的通断来决定。当按下起动按钮X12时,定时器T30接通,中间继电器M0自锁,T30延时10min 以后触点接通,电铃接通,提示工人此道工序即将结束,同时T31延时5s 后触点动作,电铃断开,电磁阀接通,运输带转动,到位电磁阀断开,运输带停止。3.2 行车的控制系统 每个工位有一个呼叫按钮S B ,当按下呼叫按钮时,该工位的指示灯应接通,同时行车得到信息,实时自动响应呼叫。根据用户的要求,设计行车右行控制程序如图2。 图2 行车右行控制程序 3.3 计数与显示电路 本系统的计数装置用来计每班次生产的电器的总 数,在生产线上装有一红外线发、接收装置,当电器通过时,红外线动作从而接通计数装置,同时把计数器中的数传送到寄存器D49中。通过四位七段译码显示电路输出。3.4 故障检测与报警电路 考虑生产线系统工序集中、人员集中的特点,对本系统控制要求可靠性高。生产厂家已使P LC 具有自我诊断功能来检测其自身的故障,本系统主要设计了P LC 外部输入控制设备和输出执行机构故障的检测报警。利用P LC 丰富的内部资源及其强大的功能的特 点,以编程的方法,实现其外部设备故障的自动检测与 自动报警,节省了成本,使P LC 控制系统的性能价格比提高。 设计时为节省硬件资源,故障显示和计数显示共用一个显示电路。正常运行时,产品生产量的当时值存放在D49中,显示器显示D49中产量的当时值。当系统发生故障时,Y 10有输出,驱动报警器报警,同时故障地址号自动存入特殊数据寄存器D8049中,这时显示器在程序控制下自动实时地显示D8049中的内容,即显示发生故障的部位,以便迅速排除故障。手动时,首先按下X3把变址寄存器清零,按下翻页按钮X35时,显示是D49中电器产品的个数,通过译码在七段数码管中显示。这时每隔5s M20将产生一方波信号使显示电路自动翻页,即交替显示D49(产品计数器)和D8049(故障寄存器)中的值。 限于篇幅,有关故障检测的设计笔者已另有文说明, 在此不作描述。 图3 产品计数显示及故障显示程序 4 结束语 用P LC 对电器装配线进行控制,系统的硬件结构 简单、服务功能增强、系统的可靠性大大提高,且节省了成本,使电器装配线系统的性能价格比提高。尤其在集散控制系统中,利用现场总线技术,可方便地进行集中监控管理。参考文献[1] 廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用[M].重庆大学出版社.2001[2] FX 系列可编程序控制器编程手册[Z].三菱电机公司.1997.[3] 欧阳三泰,欧阳琳,周琴.浅谈P LC 高级应用程序设计与技术要点[J ].工业控制计算机,2002(12). 收稿日期:2004-07-23 作者简介:欧阳三泰男(1947-)湖南邵东人,高级工程师,现湖南工程学院从事教学和科研,主要研究方向为智能电器、智能控制。 (上接第31页) (IEEE )通过在各种型式设备中的广泛研究与试验,对 弧光放电的危害性已进行量化,这能更好地理解弧闪故障电流和电闪故障电流之间的差别。电闪故障电流是经过闪电光的汇流排(母线)测得的电流;而弧闪电流则是经过空气流过的电流。由于空气能形成一种或阻抗,因此,弧闪故障电流总是要小于电闪故障电流,但经过汇流排金属流过的电流一般无关大碍。这点很重要,因为当电闪电流达到某一特定的故障级时,传统设计的断路器和熔丝会很快断开电路;然而电流值较小时则允许有一时间的延迟。由于闪弧发生在比电闪故障电流较小的电流级,这些保护器件在较小的电流值下,能释放较大的闪弧故障的能量。 由施奈德电气公司研制的闪弧断路器,能保护断路器免受过电流和闪弧的危害。这一新颖的设计较传统的断路器,能更加迅速的断开电路,缩短闪弧的持续时间,避免对现场工人可能造成的严重伤害。参考文献 Miles Budimir ,Putting Out the S park.(美)《M ACHI NE DE 2SIG N 》.2004,No3.p58、p60 收稿日期:2004-07-10 启 事 请投稿作者注意: 《电气开关》杂志电子邮箱更改为: E -mail :sydqkg @163.com 欢 迎 订 阅欢 迎 刊 登 广 告下载本文
