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大型数控分度头,采用PLC可编程控制器,控制步进电机驱动蜗轮蜗杆对执行工件进行自动分度,结构简单、制造费用低,较好地解决了生产中的实际问题。
3、分度算法
设总孔数为D2,总脉冲数D0,分度脉冲可计算为 :D0/D2=D4 +D5(余数)。若D5=0时 ,步进电机每转动一次,电机转角控制脉冲均为D4。若D5≠0时 ,将D5与孔数的一半(D2/2=D8)进行比较,若小于孔数的一半,步进电机先按D4个脉冲分度,步进电机每转过一个分度角,余数D5累积一次,当累积数大于D8时,步进电机则按D4+1个脉冲分度一次,此时累积数减去D4+1脉冲的余数即D2-D5,然后再按D4个脉冲分度,依次类推直至分度完毕;若余数大于孔数的一半,步进电机先按D4+1个脉冲分度,余数按D2-D5累积,当累积数大于D8时,步进电机则按D4个脉冲分度一次,此时累积数减去D4脉冲的余数D5,然后再按D4+1个脉冲分度,依次类推直至分度完毕。这样的分度算法,使孔与孔之间的分度误差始终小于一个脉冲当量,可以实现在3600转角误差为0的分度精度要求。
4、分度算法梯形图
5、结束语
该大型数控分度头应用于1000mm~2000mm的轴承内、外套的分度 。主要优点为 :(1)分度精度高。驱动器在高细分10000工作状态下,孔孔之间分度误差可控制在7.3μm, 可以实现3600转角误差为0的分度精度要求,满足了工件的分度要求。(2) 工作效率高,分度速度快。选用的PLC高频率为200HZ,在自动分度工作状态下,50个孔的分度工作不足十分钟即可完成。(3)操作灵活、简便。该数控分度头实现调整(不分度)、手动或自动分度等电气操作。人工分度方式需要测量、画线等费工费时 ,由PLC控制的步进电机自动分度方式只需输入分度数 ,即可实现分度的多种控制。 (4)该数控分度头经济、实用。投入使用后,较好地解决了以往大型轴承内、外套的分度存在的问题,提高了轴承产品质量 ,降低工人劳动强度。
涂装机运始于焊装出口,途径电泳、烘干,烘干之后更换吊具,打密封胶,再换回滑撬运输进入面漆、打蜡等工艺,其中各个工艺环节设立外观检查与返修循环,后换撬进入总装结束。
在工业高速发展的,为提高生产制造的节拍,保证生产线各环节的协调与合理利用,同时也减少人力成本,打造现代化生产线已成为当务之急。本文以江铃涂装车间机运为例,讲述如何以PLC为核心,实现机运自动化以及需要注意的要点。
涂装机运始于焊装出口,途径电泳、烘干,烘干之后更换吊具,打密封胶,再换回滑撬运输进入面漆、打蜡等工艺,其中各个工艺环节设立外观检查与返修循环,后换撬进入总装结束。
要保证整个系统的安全性,首先在各个工艺链的出入口设置急停按钮盒,面漆工艺段因为易燃、易爆而采用防爆隔离栅代替普通传感器;其次,除了在硬件上安装极限开关之外,还在底层通过编写联锁程序,防止操作人员在设备处于非安全状态时误操作。
机运系统与工艺机器人的车型信息交互、存储区车型的排序、返修区域的自动路径选择,将是实现自动化的难点。
为了合理分配各个控制系统的负荷,同时也使整个系统结构清晰、维护方便,本方案系统电力与网络采用树状结构设计:
该方案将整个系统划分为若干个区域,每个区域有一个MCP,各配备一台PLC,MCP再通过光纤网络连接到本区域的各个RCP,保证了网络的稳定性,也就是整条生产线的稳定性,终通过光纤交换机转为以太网连接到变频器、远程IO等设备,同时各种电气设备包括马达过载保护开关、继电器、接触器等也安装在每个MCP或者RCP内。
在PLC程序里面,通过安装在生产线的传感器来确定台车的位置,记录台车的车型信息,并根据输送情况实时推送车型信息的记录,同时为了防止推送出现误差,还在关键工位设立RFID读写站,将车型信息通过读写头写入装置在台车上的RFID载码体内。在机面漆工艺段,再从RFID读取准确的车型信息递交给机器人。
本系统共有6个维修间,每个维修间设立一个按钮盒反馈该维修间是否作业完毕,同时检查站设置按钮盒,操作人员通过选择按钮来记录车架的良莠。利用RSLogix编程的灵活性,实现了自动根据车型,检查站打分情况,存储区在路径上的车辆状况,自动有序地选择路径,到达相应的返修间,突破一大难题。
10~30VDC接近开关与plc连接时,如何判断用PNP还是NPN的个人工作心得: 对于PLC的开关量输入回路。我个人感觉日本三菱的要好得多,甚至比西门子等赫赫大名的PLC都要实用和可靠!其主要原因是三菱等日本PLC从欧美那儿学来技术并优化设计,作到: 1、采用漏输入,输入端本来就设计为对地短路就引发开入有效!不会对电源系统构成危害,也不会由于电源故障影响其他输入回路的正常工作! 2、采用源输入,是共电源输入端。在工程实际应用中往往有太多的电缆,你可能无法保证电缆的相互接触、破损,说不定共电源的开关量线路会无意接触到设备地、外壳、其他地电位。因此可能断路电源供应回路。造成电源损坏或者烧掉保险,从而可能影响其他输入回路的正常工作。除非,每个输入回路加保险……应用成本较高也容易出现其他故障 |
plc是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的可靠性较高,抗干扰能力较强,但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证PLC的正常运行。
要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题。
1、工作环境
(1)温度:PLC要求环境温度在0~55℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。
(2)湿度:为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。
(3)震动:应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶。
(4)空气:避免有腐蚀和易燃的气体,例如化学的酸碱等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。例如电厂的干排渣、干除灰等,在基建后期增加了封闭小屋。
(5)电源:PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都由直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。
2、控制系统中干扰及其来源
现场电磁干扰是PLC控制系统中常见也是易影响系统可靠性的因素之一。
(1)干扰源及一般分类
影响PLC控制系统的干扰源,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,其原因是电流改变产生磁场,对设备产生电磁辐射;磁场改变产生电流,电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流,亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种干扰叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
(2)PLC系统中干扰的主要来源及途径
强电干扰:PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化,刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。
柜内干扰:控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
来自信号线引入的干扰:与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信息之外,总会有外部干扰信号侵入。
此干扰主要有两种途径:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。
来自接地系统混乱时的干扰:接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无法正常工作。
来自PLC系统内部的干扰:主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
变频器干扰:一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。
3、主要抗干扰措施
(1)电源的合理处理,抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
(2)正确选择接地点,完善接地系统良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A,B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将更大。
此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
安全地或电源接地:将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电,可从安全接地导入地下,不会对人造成伤害。
系统接地:PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地,叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω,一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统地。
信号与屏蔽接地:一般要求信号线必须要有惟一的参考地即“单点接地”,屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合,也要在就地或者控制室唯一接地,防止形成“地环路”。
信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽
层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理,选择适当的接地处单点接点。
(3)对变频器干扰的抑制
变频器的干扰处理一般有下面几种方式:加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前;使用滤波器,滤波器具有较强的抗于扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能;使用输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其他设备正常工作