[发明专利]一种基于PLC的顺序步进式控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种基于PLC的顺序步进式控制系统，适用于机械领域。

背景技术

顺序步进式系统主要应用于工业现场中对每道工序有严格顺序动作要求的场合，工件必须按规定步骤经历每道工序，当某道工序出现异常时，则工件停在该道工序，等排除故障后继续进行。该类系统由于其实现方便，安全可靠，因而在工业中应用广泛。PLC控制器由于其控制灵活，方便可靠，一方面可作为开关量控制器对液压缸、气动缸等进行控制，另一方面也可以作为位置控制器，对电机(三相交流电机、步进电机、伺服电机等)进行控制，随着PLC技术的发展，具有更高精度与速度控制功能的PLC将不断面世，届时，PLC在顺序步进式控制系统应用将更为广泛。

发明内容

本发明提出了一种基于PLC的顺序步进式控制系统，采用PLC作为控制器，任务要求可完成启动、停止、周期、单周期、单步以及对各执行元件的单独手动控制便于调试，相应电机及气缸动作有对应指示灯显示。

本发明所采用的技术方案是。

所述控制系统采用PLC作为控制器，任务要求可完成启动、停止、周期、单周期、单步以及对各执行元件的单独手动控制便于调试，相应电机及气缸动作有对应指示灯显示。整个系统要求安全可靠，考虑零件在搬运分拣过程中一些异常情况的判别与排除，报警等。

所述控制系统的步进程序中存在选择分支结构，以上功能可利用松下PLC的步进指令实现。松下PLC中的步进指令由SSTP, NSTL, NSTP，CSTP，STPE等组成，可以方便地实现顺序步进控制要求。为方便编程，常将控制任务“翻译”成控制任务流程图，将触发条件与动作逐一表达在流程图中。在控制任务中经常要求实现循环、单周期、单步、停止和复位功能，这些都是在程序编写中必须考虑的。

所述工件输送及分拣系统的顺序动作多达26步之多，为阐述编程方便，将其简化为6步，输送及分拣系统一上电就要求对程序所用到的寄存器与特殊寄存器控制字进行初始化，判断系统是否处于初始状态，如果不是的话，调用复位子程序，反之，则判断选择的模式(循环、单周期、单步)，按下启动按钮，按照控制任务要求的动作顺序步进。在按下停止按钮后，设备马上停止，同时清除所在步的状态。

本发明的有益效果是：该控制系统的顺序步进方法可解决这类系统的控制要求，而且安全可靠，从简单系统到复杂系统，实现起来都比较方便。PLC控制器由于控制功能强大，工作可靠，适用于这类工业控制系统，可快速准确可靠地实现该PLC控制系统。

附图说明

图1是本发明的系统结构简图。

图2是本发明的PLC控制任务流程图。

图3是本发明的复位子程序梯形图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，工件输送及分拣系统整体分为两个部分，一是由一条由步进电机驱动的同步输送带，完成工件输送精确定位；二是具有三自由度的分拣机械手，实现将不同颜色的零件抓取到对应的料筒中。该系统主要用来完成轴、盘类零件的输送与分拣，工件分黑白两种，分拣依据为颜色。该系统主要顺序动作描述如下：推出缸1将待分拣零件从料筒1中推出，进入输送同步带，光电传感器1检测有零件信号，同步带驱动电机(步进电机)启动，工件被输送到指定位置，工件经过颜色分拣传感器及光电传感器2辨别颜色及位置，搬运机械手开始动作。若工件颜色为白色，则分拣机械手的气动机械爪5张开，升降气缸4伸出，气动机械爪5夹紧工件，升降气缸4缩回，水平气缸3伸出，升降气缸4伸出，气动机械爪5松开零件，零件装入料筒2，升降气缸4缩回，水平气缸3缩回，气动机械爪8夹紧，搬运机械手复位；若工件颜色为黑色，则其中增加旋转缸2的动作，零件装人料筒3，在此不作赘述。

如图2，从控制任务分析，该系统是一个顺序步进任务，即只有满足上一步动作完成，并且触发下一步动作开始的条件，下一步才能开始动作。由于存在判断零件的颜色，决定放进不同的料筒中，因此步进程序中存在选择分支结构，以上功能可利用松下PLC的步进指令实现。松下PLC中的步进指令由SSTP, NSTL, NSTP,CSTP,STPE等组成，可以方便地实现顺序步进控制要求。为方便编程，常将控制任务“翻译”成控制任务流程图，将触发条件与动作逐一表达在流程图中。在控制任务中经常要求实现循环、单周期、单步、停止和复位功能，这些都是在程序编写中必须考虑的。工件输送及分拣系统的顺序动作多达26步之多，为阐述编程方便，将其简化为6步。