基于YL—235A机电一体化设备分装机PLC程序设计方法

曾鸿儒

摘要：YL-235A是浙江亚龙公司研制的光机电一体化实训设备，并被指定为全国职业院校技能比赛中职组“机电一体化设备安装与调试”项目比赛设备。“机电一体化设备安装与调试”竞赛项目中，如何设计能符合竞赛任务书要求的PLC的程序，是竞赛取得好成绩的关键，也是训练过程中的重点和难点。本文就2011年国赛试题“分装机设备的安装与调试”中编程的难点进行分析，重点分析调试程序、运行程序、紧急停止和供电异常的编法。

关键词：技能比赛 机电一体化设备安装与调试 分装机 程序设计

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00

1 引言

“机电一体化设备安装与调试”竞赛项目中，如何设计能符合竞赛任务书要求的PLC的程序，是竞赛取得好成绩的关键，也是训练过程中的重点和难点。YL-235A是集机械安装与调试、PLC应用技术、变频器应用技术、气动传动技术和传感器技术于一体的实训设备。本文以YL-235A模拟分装机控制要求为例，分析其程序设计方法。

2 分装机控制设计

2.1 分装机的控制要求

分装机各部件和器件名称及位置如图1所示，分装机设置了“调试”和“运行”两种功能。用转换开关SA1在分装机停止的状态进行功能变换。

调试或运行前，分装机的有关部件必须在原位。各有关部件的原位：机械手悬臂和手臂气缸活塞杆缩回，手爪张开，停留在检测平台上方；B装袋口和C返回口的气缸活塞杆处于缩回状态，皮带输送机的三相交流电机、送料机构的直流电机停止转动。

分装机在原位时，用SB1、SB2和SB3的组合来选择调试部件，要求对送料机构、皮带输送机、机械手、B装袋口和C返回口分别进行调试。

2.2 调试程序设计

首先应考虑在S0将分装机复位为初始状态。开机复位程序包括机械手复位、输送带复位、推料气缸复位和软元件复位。图2为机械手复位程序。

为了确定设备处于原点位置，在STL程序以外还应判断原点条件是否满足，可使用辅助继电器M100作为原点条件，在原点条件满足的情况下，再编写转移到调试起始步和运行起始步的程序。在编写调试程序时会发现相邻步的转移用同一条件，如在送料机构的调试中，要求按启动按钮SB5，送料机构的直流电机转动；再按启动按钮SB5，送料机构的直流电机停止。反复按启动按钮SB5，送料机构的直流电机按转动、停止交替。为了避免跳步现象，可以使用微分指令加以解决。如图3所示

2.3 运行程序设计

运行程序需要先编写物料检测的程序，通过传感器的检测判断出物料的颜色和性质。然后根据分装要求编写送物料步进转移程序，编写这部分程序是整个运行程序的难点。需要使用功能指令完成程序设计。实现的方法有多种，这里介绍使用触点比较指令如何实现。假设来的物料为白色塑料件，即表示质量为20kg，A口的当前质量为0kg、20kg、30kg、40kg、50kg、60kg或80kg都满足送A口条件；假设送来的物料为金属件，即表示质量为30kg，A口的当前质量为0kg、20kg、30kg、40kg、50kg或者70kg都满足送A口条件；假设送来的物料为黑色塑料件，即表示质量为50kg，A口的当前质量为0kg、20kg、30kg或者50kg都满足送A口条件，A口条件用辅助继电器M50表示，使用触点比较指令写出驱动M50的梯形图程序，用同样的方法写出B口条件M49的梯形图程序。然后根据任务书要求写出送料步进转移程序，如图4所示。

2.4 紧急停止程序设计

若在运行过程中遇到需要紧急停止的意外情况，可按急停开关QS，按下急停开关QS，分装机应保持停止时的状态，蜂鸣器鸣叫。待意外消除，松开急停开关，蜂鸣器停止鸣叫，按下启动按钮SB5，分装机继续运行。紧急停止控制程序可以通过主控指令来完成。如图5所示，包括初始状态的所有步进程序都可以放在主控程序的范围内。当急停开关合上，整个主控范围程序都不能得到执行，从而使得整个设备处于停止状态。

2.5 供电异常程序设计

PLC断电或电压过低，为供电异常。PLC供电异常时，分装机应保持刚出现异常时的状态，待供电正常时，按下启动按钮SB5，分装机继续运行。断电检测可以利用M8008特殊功能继电器来实现，如果非正常停止断电，则断电时不处于初始状态，断电时使停电保持辅助继电器M1200接通，待重新上电，要禁止输出同时禁止步进转移，这样就能保持断电前的状态。程序如图6所示。

3结语

以上是对分装机控制程序作的一些分析，将设备安装并调试好，这些程序能很好地实现分装机的功能。在指导学生竞赛训练时，只要不断地突破程序中的难点，才能提高学生综合编程的能力，才能在各类竞赛中取得好成绩。

参考文献

[1]MITSUBISHI.FX1S，FX1N，FX2N，FX2NC系列编程手册[M].三菱公司，2002.