为自动工作状态。光电开关检测X3, X5是手机电池的到位检测、X7是贴标精度检测、电动机过载保护信号X11等,通过以上信号的检测来控制电机等的动作情况。
图3.7 输入部分电路图
(2)输出部分介绍
如图3. 8所示,PLC的输出部分主要是通过控制接触器的通断来控制电机等的运行情况。由于一个PLC只能直接控制两台电机,而本设计需要控制六个电机,所以本设计采用扩展模块的方法来实现这些功能,控制模块选择三菱的一轴脉冲输出模块FX2N-1PG。输出部分有推料气缸电磁阀、前纠正气缸电磁阀、压缩机和声光报警等部分。其中有六个控制部分要用到气动控制,且它们都共用一个气源,即空气压缩机提供的空气。
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图3.8 PLC输出部分电路图
3.4.2 PLC总接线图
PLC总的接线图如图3.9所示。包装机控制系统采用的是PLC控制,所以所有的执行元件都是用过可编程控制器来控制的。PLC包括输入部分和输出部分。可编程控制器通过采集输入部分即传感器、开关等的信号来控制输出部分即电机、电磁阀和声光报警等。
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图3.9 PLC总接线图
3.3 本章小结
本章主要对手机电池自动贴标机控制系统的选型和硬件设计,并根据控制要求,设计合理的位置伺服系统。为了提高控制系统的抗干扰性,对电气控制柜元件进行布局。
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第 4 章 控制系统软件设计
实现手机电池自动贴标系统的连续运行是控制系统的重要手段,控制系统的程序设计不仅要使系统的机械动作连续可靠的运行,而且还要实现在上位机系统中的动作连续监控,使得操作者可以很方便的看到系统的运行状态,因此在设计控制系统的程序时,要实现系统的功能有:通过PLC控制程序,使得系统的机械动作连续可靠的运行,如步进电机和气缸对电池的搬送的准确性模糊控制程序的实现、气动电磁阀通断电的时序正确、以及系统故障状态的显示。
因此根据以上分析可以控制系统的软件只需对下位机的软件进行开发。下位机的软件包括上位机的控制程序的实现和下位机的通信的程序的实现两个部分。
4.1 下位机 PLC 程序的实现
4.1.1 PLC程序执行的基本原理
PLC 的控制任务是在硬件的支持的基础上,通过执行反应控制要求的用户程序来实现的,这跟计算机的工作原理是一样的,但是 PLC 完成的主要是顺序开关量的控制,控制系统的任务是控制有关逻辑关系的实现,PLC 实际的工作机制是循环扫描的工作方式。PLC 控制的工作方式是采用循环扫描、集中输入与输出的工作方式。这种工作方式的显著特点是:可靠性高、抗干扰能力强等特点,这种工作方式会给系统相应带来一定的延时,但是 PLC 的扫描速度很快,一般能够满足系统实时性的要求。PLC上电以后,CPU 在系统程序的监督下先进行内部处理,包括硬件初始化,I/O 模块配置检查、停电保持范围设定及其他初始化处理等工作。在执行用户程序之前还应完成通信服务与自诊检查。在通信服务阶段,PLC 应该完成与一些带处理器的智能模块与其他外设通信,完成数据的接受和发送任务、响应编程器键入命令、更新编程器显示内容、更新时钟和特殊寄存器内容等工作。PLC 的 CPU 工作原理图如图4.1所示:
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