基于PLC的自动化设备

冯云菊

摘 要： 本文介绍了基于PLC的自动化设备——梅花卡扣机，生产车灯的自动化设备。本文从梅花卡扣机的整体规划设计、硬件设计、软件设计三方面阐述，让读者对自动化设备有全方位的了解。

关键词： 自动化 梅花卡扣机 PLC

汽车是现在社会一种常用、便利的交通工具，车灯是汽车上必不可少的重要组成部分。本文研究生产车灯的自动化设备——梅花卡扣机。它保证了车灯的灯壳与各灯具及灯罩的绝对连接，增强了其稳定性。

一、梅花卡口机的整体规划设计

梅花卡扣机是国内新型汽车车灯生产组装型设备，本机设计的主要功能是通过气压缸针对梅花卡扣机螺丝与灯座进行压紧。

它是通过控制气压缸的空气进气源，达到控制气压缸的压力的目的。气压缸气源可通过数字量调整好主气缸下压压力，主要是采用减压阀和调压阀实现进气源的调整，通过判定当前灯及梅花螺钉的材质，按材料不同设定压力，通过上模下压将梅花螺钉压进灯座中，故梅花卡扣机动力源为气压压力。

电方面以触摸屏和PLC作为核心电器元件进行控制，以开关、按钮、传感器作为信号元件。传感器以动作需要、保护警报为主。除下压主气缸外，其余各小气缸动作均以电磁阀作为主要控制元件，控制其动作。

梅花卡扣机的工作全程基本是上模、夹紧工装设备、主气缸下降至工装位置、旋转气缸夹紧工装上工位、作业时确保工装上下模完全吻合，作业人员在操作时，作业人员正前方设置了光栅保护，可确保其安全。梅花卡扣机上的所有动作控制指令均由PLC及触摸屏发出，按钮等作为输入接到PLC输入端口，电磁阀和中间继电器等元件则接到输出端，各元件动作情况由PLC中程序控制。同样，对梅花螺钉铆合时间的设定也是通过PLC内部的计时器完成。

二、硬件设计

1.硬件设计的整体思路就是通过PLC输出的数字信号控制继电器组，达到控制电路的目的。

这段程序为一段防错程序，如程序中所示，Q100.01为主气缸下降阀，当地址为230.00的字开关闭合时，Q100.01输出信号（注：这里的急停为NG开关），当安全电眼对射的光条被感应时，Q100.01立即停止输出，设备将停止动作，以免造成操作人员受伤。

触摸屏采用LeviStudio编程软件，LeviStudio触摸屏为国产品牌HIM，编程软件安装方便，使用很简单，与PLC通讯快速、可靠，安装它的编程软件需要安装驱动，windows7系统无法使用此软件。

四、结语

梅花卡扣机卡扣机以PLC和触摸屏作为操作、设置和动作核心，以气压作为主动力源来推动各个气缸的动作进行对灯壳的梅花卡扣压紧动作，此系统中的顺序动作以PLC程序为软性方面的控制，以电磁阀作为硬件方面的主要动作元件，达到控制各个气缸的先后动作顺序，其间的动作包括压紧工装的旋转气缸，压紧梅花卡口的主动力气缸，这两个气缸互相配合工作，旋转气缸的动作有PLC外部继电器控制，即手动控制，主气缸的动作主要由PLC内部继电器控制，从而实现自动化控制，其保护措施采用安全电眼，安全电眼在设备操作口的正前方，保护区间为横向1米，可完全确保操作人员的安全，设备工作时，当操作人员不小心将本人身体无意伸入到了设备工作区时，安全电眼采集到脉冲信号后，会自动将设备整体的动作全部停止，确保作业人的安全。

梅花卡扣机结构简单，动作鲜明，工作时安全、稳定、快速、方便，作业时，操作人员只需将要压紧于灯壳上的梅花螺丝准备充足，将灯壳平稳放于设备工装上，再将梅花螺丝放与灯壳压紧螺丝处，运行设备，使其工作即可。

参考文献：

[1]王兆宇.图解触摸屏.PLC.变频器.综合应用工程实践.机械工程出版社.

[2]卢巧黄，志沈毅.欧姆龙PLC编程指令与梯形图快速入门.电子工业出版社.

[3]谢克明，夏路易.可编程控制器原理与程序设计.电子工业出版社.

[4]余成波，胡新宇，赵勇.传感器与自动检测技术.高等教育出版社.

[5]霍罡.欧姆龙CP1HPLC应用基础与编程实践.机械工业出版社.

[6]自动化论坛.