一种用于气缸多点定位的PLC控制方法

孙丽群，修　冬，崔文波

(长春设备工艺研究所，吉林 长春 130012)



一种用于气缸多点定位的PLC控制方法

孙丽群，修冬，崔文波

(长春设备工艺研究所，吉林 长春 130012)

摘要：研究了一种经济、准确的气缸多点定位方法。以PLC为控制器，利用继电器输出接口直接驱动电磁阀控制气缸，由位移传感器时时检测位移量，并将数值反馈给PLC，PLC程序根据设置的参数，自动计算出运动的距离，实现气缸的多点准确定位。经应用证明，该方法经济性好，可靠性高，在自动化控制设计中具有较强的实用性。

关键词：气缸；PLC控制；定位；公差

伴随着工业自动化的发展，气缸以其经济性在自动化应用领域中占有很重要的地位，然而以往的气缸控制只是用来实现2个机械极限位置的可靠定位，无法满足更多自动化控制要求。气动伺服定位系统虽然解决了精准定位问题，但是经济性、局限性和难维护性的缺点使其无法在工业环境中广泛应用。本文介绍了一种准确、实用的气缸多点定位控制方法，该方法应用在某车轮总成装配设备上，实用性强，可靠性高，经济性好，且易于维护。

1设备描述

某车轮总成装配设备的升降装置如图1所示。该装置主要由升降座和底部滚轮装置组成。升降座固定不动，底部滚轮装置与导向杆连接，气缸带动底部滚轮装置和导向杆做上升、下降运动。升降装置安装位移传感器，用于检测时时位移，并反馈给PLC控制系统。

图1　升降装置结构图

2控制系统设计

2.1控制系统结构

该控制系统采用西门子S7—300系统PLC作为控制器的核心，由CPU317—2 PN/DP、SM321数字量输入模块、SM322数字量输出模块、SM331模拟量输入模块、位移传感器、电磁阀和气缸组成[1]。系统采用继电器输出接口直接驱动电磁阀，由电磁阀开关控制气缸的伸出和缩回。由位移传感器时时检测气缸的移动量，通过SM331反馈给PLC，由PLC的控制程序计算出运行距离，并将气缸准确定位在预设位置上。PLC控制系统结构图如图2所示。

图2　控制系统结构图

2.2控制系统程序

控制流程图如图3所示。控制系统输入预设位置和公差，PLC对位移传感器反馈回来的数据进行处理，判断当前值是否满足公差范围。若满足条件，则控制气缸动作，定位在预设位置上；若不满足条件，则继续进行数值计算，直到采样成功[2]。

图3　控制流程图

在程序中建立功能FC800[3]，变量定义如下：Value为规范化后的实际值，Comp为设定值减过冲值，Tol为公差。控制程序如图4所示。

图4　控制程序

在程序中调用功能FC800，预设位置存储在DB6.DBW700中，公差存储在DB6.DBW702中，用来抵消气缸过冲的偏移量存储在DB6.DBW704中，程序如图5所示。

图5　调用FC800程序

3结语

该气缸定位方法是设计某车轮总成装配设备时的实际控制方法。经应用后证明，该方法简单、实用，控制精度高，稳定性好，在自动化控制领域内具有很高的应用价值。

参考文献

[1] 张博，曾凯，胡翔，等．气缸定位精度的PLC控制方法[J]．兵工自动化, 2006(3):67-68.

[2] 李友善.自动控制原理[M]. 北京: 国防工业出版社, 1980.

[3] 吴中俊，黄永红.可编程序控制器原理及应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2004.

责任编辑马彤

A PLC Control Method Applied to the Cylinder for Multipoint Orientation

SUN Liqun, XIU Dong， CUI Wenbo

(Changchun Equipment & Technology Research Institue, Changchun 130012, China)

Abstract：Introduce a method to the cylinder for multipoint orientation economy and accuracy.It uses PLC controller, the relay output interface is dopted to drive electromagnetic value to control cylinder,and the displcement transducer examines the motion continually.The data is feed back to the PLC, then the PLC program computes the motion automatically according to the setting parameter,thus achieves the cylinder for multipoint orientation.Through the application,this method has the good economy, high reliability,and the strong practicability in the automation control design.

Key words:cylinder， PLC control， orientation， tolerance

收稿日期：2015-04-27

作者简介：孙丽群(1980-)，女，工程师，硕士，主要从事机电一体化等方面的研究。

中图分类号：TP 273

文献标志码:A