基于PLC的自動化設備

馮云菊

摘 要： 本文介紹了基于PLC的自動化設備——梅花卡扣機，生產(chǎn)車燈的自動化設備。本文從梅花卡扣機的整體規(guī)劃設計、硬件設計、軟件設計三方面闡述，讓讀者對自動化設備有全方位的了解。

關(guān)鍵詞： 自動化 梅花卡扣機 PLC

汽車是現(xiàn)在社會一種常用、便利的交通工具，車燈是汽車上必不可少的重要組成部分。本文研究生產(chǎn)車燈的自動化設備——梅花卡扣機。它保證了車燈的燈殼與各燈具及燈罩的絕對連接，增強了其穩(wěn)定性。

一、梅花卡口機的整體規(guī)劃設計

梅花卡扣機是國內(nèi)新型汽車車燈生產(chǎn)組裝型設備，本機設計的主要功能是通過氣壓缸針對梅花卡扣機螺絲與燈座進行壓緊。

它是通過控制氣壓缸的空氣進氣源，達到控制氣壓缸的壓力的目的。氣壓缸氣源可通過數(shù)字量調(diào)整好主氣缸下壓壓力，主要是采用減壓閥和調(diào)壓閥實現(xiàn)進氣源的調(diào)整，通過判定當前燈及梅花螺釘?shù)牟馁|(zhì)，按材料不同設定壓力，通過上模下壓將梅花螺釘壓進燈座中，故梅花卡扣機動力源為氣壓壓力。

電方面以觸摸屏和PLC作為核心電器元件進行控制，以開關(guān)、按鈕、傳感器作為信號元件。傳感器以動作需要、保護警報為主。除下壓主氣缸外，其余各小氣缸動作均以電磁閥作為主要控制元件，控制其動作。

梅花卡扣機的工作全程基本是上模、夾緊工裝設備、主氣缸下降至工裝位置、旋轉(zhuǎn)氣缸夾緊工裝上工位、作業(yè)時確保工裝上下模完全吻合，作業(yè)人員在操作時，作業(yè)人員正前方設置了光柵保護，可確保其安全。梅花卡扣機上的所有動作控制指令均由PLC及觸摸屏發(fā)出，按鈕等作為輸入接到PLC輸入端口，電磁閥和中間繼電器等元件則接到輸出端，各元件動作情況由PLC中程序控制。同樣，對梅花螺釘鉚合時間的設定也是通過PLC內(nèi)部的計時器完成。

二、硬件設計

1.硬件設計的整體思路就是通過PLC輸出的數(shù)字信號控制繼電器組，達到控制電路的目的。

這段程序為一段防錯程序，如程序中所示，Q100.01為主氣缸下降閥，當?shù)刂窞?30.00的字開關(guān)閉合時，Q100.01輸出信號（注：這里的急停為NG開關(guān)），當安全電眼對射的光條被感應時，Q100.01立即停止輸出，設備將停止動作，以免造成操作人員受傷。

觸摸屏采用LeviStudio編程軟件，LeviStudio觸摸屏為國產(chǎn)品牌HIM，編程軟件安裝方便，使用很簡單，與PLC通訊快速、可靠，安裝它的編程軟件需要安裝驅(qū)動，windows7系統(tǒng)無法使用此軟件。

四、結(jié)語

梅花卡扣機卡扣機以PLC和觸摸屏作為操作、設置和動作核心，以氣壓作為主動力源來推動各個氣缸的動作進行對燈殼的梅花卡扣壓緊動作，此系統(tǒng)中的順序動作以PLC程序為軟性方面的控制，以電磁閥作為硬件方面的主要動作元件，達到控制各個氣缸的先后動作順序，其間的動作包括壓緊工裝的旋轉(zhuǎn)氣缸，壓緊梅花卡口的主動力氣缸，這兩個氣缸互相配合工作，旋轉(zhuǎn)氣缸的動作有PLC外部繼電器控制，即手動控制，主氣缸的動作主要由PLC內(nèi)部繼電器控制，從而實現(xiàn)自動化控制，其保護措施采用安全電眼，安全電眼在設備操作口的正前方，保護區(qū)間為橫向1米，可完全確保操作人員的安全，設備工作時，當操作人員不小心將本人身體無意伸入到了設備工作區(qū)時，安全電眼采集到脈沖信號后，會自動將設備整體的動作全部停止，確保作業(yè)人的安全。

梅花卡扣機結(jié)構(gòu)簡單，動作鮮明，工作時安全、穩(wěn)定、快速、方便，作業(yè)時，操作人員只需將要壓緊于燈殼上的梅花螺絲準備充足，將燈殼平穩(wěn)放于設備工裝上，再將梅花螺絲放與燈殼壓緊螺絲處，運行設備，使其工作即可。

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