[發明專利]一種基于PLC的順序步進式控制系統

在審

• 申請號: 201610691781.2
• 申請日: 2016-08-22
• 公開（公告）號: CN107765630A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 王小義
• 申請（專利權）人: 王小義
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種基于PLC的順序步進式控制系統，適用于機械領域。

背景技術

順序步進式系統主要應用于工業現場中對每道工序有嚴格順序動作要求的場合，工件必須按規定步驟經歷每道工序，當某道工序出現異常時，則工件停在該道工序，等排除故障后繼續進行。該類系統由于其實現方便，安全可靠，因而在工業中應用廣泛。PLC控制器由于其控制靈活，方便可靠，一方面可作為開關量控制器對液壓缸、氣動缸等進行控制，另一方面也可以作為位置控制器，對電機(三相交流電機、步進電機、伺服電機等)進行控制，隨著PLC技術的發展，具有更高精度與速度控制功能的PLC將不斷面世，屆時，PLC在順序步進式控制系統應用將更為廣泛。

發明內容

本發明提出了一種基于PLC的順序步進式控制系統，采用PLC作為控制器，任務要求可完成啟動、停止、周期、單周期、單步以及對各執行元件的單獨手動控制便于調試，相應電機及氣缸動作有對應指示燈顯示。

本發明所采用的技術方案是。

所述控制系統采用PLC作為控制器，任務要求可完成啟動、停止、周期、單周期、單步以及對各執行元件的單獨手動控制便于調試，相應電機及氣缸動作有對應指示燈顯示。整個系統要求安全可靠，考慮零件在搬運分揀過程中一些異常情況的判別與排除，報警等。

所述控制系統的步進程序中存在選擇分支結構，以上功能可利用松下PLC的步進指令實現。松下PLC中的步進指令由SSTP, NSTL, NSTP，CSTP，STPE等組成，可以方便地實現順序步進控制要求。為方便編程，常將控制任務“翻譯”成控制任務流程圖，將觸發條件與動作逐一表達在流程圖中。在控制任務中經常要求實現循環、單周期、單步、停止和復位功能，這些都是在程序編寫中必須考慮的。

所述工件輸送及分揀系統的順序動作多達26步之多，為闡述編程方便，將其簡化為6步，輸送及分揀系統一上電就要求對程序所用到的寄存器與特殊寄存器控制字進行初始化，判斷系統是否處于初始狀態，如果不是的話，調用復位子程序，反之，則判斷選擇的模式(循環、單周期、單步)，按下啟動按鈕，按照控制任務要求的動作順序步進。在按下停止按鈕后，設備馬上停止，同時清除所在步的狀態。

本發明的有益效果是：該控制系統的順序步進方法可解決這類系統的控制要求，而且安全可靠，從簡單系統到復雜系統，實現起來都比較方便。PLC控制器由于控制功能強大，工作可靠，適用于這類工業控制系統，可快速準確可靠地實現該PLC控制系統。

附圖說明

圖1是本發明的系統結構簡圖。

圖2是本發明的PLC控制任務流程圖。

圖3是本發明的復位子程序梯形圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，工件輸送及分揀系統整體分為兩個部分，一是由一條由步進電機驅動的同步輸送帶，完成工件輸送精確定位；二是具有三自由度的分揀機械手，實現將不同顏色的零件抓取到對應的料筒中。該系統主要用來完成軸、盤類零件的輸送與分揀，工件分黑白兩種，分揀依據為顏色。該系統主要順序動作描述如下：推出缸1將待分揀零件從料筒1中推出，進入輸送同步帶，光電傳感器1檢測有零件信號，同步帶驅動電機(步進電機)啟動，工件被輸送到指定位置，工件經過顏色分揀傳感器及光電傳感器2辨別顏色及位置，搬運機械手開始動作。若工件顏色為白色，則分揀機械手的氣動機械爪5張開，升降氣缸4伸出，氣動機械爪5夾緊工件，升降氣缸4縮回，水平氣缸3伸出，升降氣缸4伸出，氣動機械爪5松開零件，零件裝入料筒2，升降氣缸4縮回，水平氣缸3縮回，氣動機械爪8夾緊，搬運機械手復位；若工件顏色為黑色，則其中增加旋轉缸2的動作，零件裝人料筒3，在此不作贅述。

如圖2，從控制任務分析，該系統是一個順序步進任務，即只有滿足上一步動作完成，并且觸發下一步動作開始的條件，下一步才能開始動作。由于存在判斷零件的顏色，決定放進不同的料筒中，因此步進程序中存在選擇分支結構，以上功能可利用松下PLC的步進指令實現。松下PLC中的步進指令由SSTP, NSTL, NSTP,CSTP,STPE等組成，可以方便地實現順序步進控制要求。為方便編程，常將控制任務“翻譯”成控制任務流程圖，將觸發條件與動作逐一表達在流程圖中。在控制任務中經常要求實現循環、單周期、單步、停止和復位功能，這些都是在程序編寫中必須考慮的。工件輸送及分揀系統的順序動作多達26步之多，為闡述編程方便，將其簡化為6步。