PLC模拟量输出
随着制造业的竞争越来越激烈,对生产的自动化程度提出了越来越高的要求。通过分析注塑生产中工人卸料的操作情况,将气压传动技术与PLC控制相结合,采用西门子SIMATICS7-30 可编程控制器开发了注塑模卸料机械手,首先介绍系统的控制对象,然后着重探讨了系统的气压传动原理和控制软件的设计方案。 ### PLC模拟量输出在注塑模卸料机械手中的应用 #### 一、引言 随着全球制造业竞争的日益激烈,对于生产线自动化水平的要求也越来越高。为了提高生产效率并确保安全性,越来越多的企业开始采用先进的自动化技术来替代传统的人工作业。本文通过分析注塑生产过程中工人的卸料操作,结合气压传动技术和PLC(可编程逻辑控制器)控制,开发了一种用于注塑模卸料的机械手。 #### 二、PLC在自动化控制中的作用 PLC作为一种重要的自动化控制设备,因其编程灵活、功能全面、应用范围广以及抗干扰能力强等特点,在工业自动化领域得到了广泛应用。它不仅具备计算机编程的优点,还融合了控制器系统的简单控制和低成本优势,使得PLC成为了现代工业控制的三大支柱之一。自20世纪60年代末第一台PLC问世以来,它已被广泛应用于机械制造、冶金、矿业、轻工等多个领域,推动了机电一体化的发展。 #### 三、问题的提出 针对某型号电钻壳体零件采用注塑工艺生产时遇到的问题——模具开模后顶杆无法完全顶出工件,需要人工取出的情况,本文设计了一款基于PLC控制的卸料机械手。为满足未来可能的功能扩展需求,该机械手选用了西门子SIMATICS7-300作为控制系统的核心。考虑到夹持对象为较轻的注塑件,机械手的运动部分采用了气压传动技术实现。 #### 四、气动系统设计 ##### 4.1 功能需求分析 为了实现机械手的高效、稳定工作,首先进行了功能需求分析。以定模中心位置为坐标原点建立坐标系,分析机械手终端气动夹爪的运动轨迹。具体来说,当模具开模时,安装在动模上的限位开关会发出信号,气动夹爪会沿着预定路径完成一系列动作,包括平行于z轴移动到极限点、夹紧工件、水平抽出工件、释放工件等步骤,最终返回起始位置等待下一次循环。 ##### 4.2 气动系统设计 根据需求分析设计的气动部分原理图显示,z方向的运动ABCD使用一个升降气缸实现,x方向的取出工件运动BC及返回运动EF则使用平移气缸完成,y方向的运动DE、FA使用另一个旋转气缸实现。此外,夹爪的夹紧动作由专门的夹紧气缸完成。这些气缸的控制信号均来自PLC的输出端。为了保证系统的稳定性和可靠性,还设置了一系列的安全控制措施,例如使用单向顺序阀保持升降气缸的平衡,防止机械手因自重影响而下降;双向节流调速阀用于调节气缸活塞的运动速度等。 #### 五、系统的优势 采用基于PLC控制的卸料机械手相比传统的人工操作方式具有以下优势: 1. **定位准确**:机械手能够按照预设程序准确执行动作,避免了人为误差。 2. **提高效率**:减少了开关注塑机防护门的时间,缩短了整个卸料过程所需时间,显著提升了生产效率。 3. **增强安全性**:通过PLC控制机械手操作,减少了操作人员与机器直接接触的机会,降低了安全事故发生的概率。 4. **易于维护和扩展**:PLC系统的设计灵活性使得系统维护更加便捷,并且便于未来的功能扩展。 将PLC控制与气压传动技术相结合开发的注塑模卸料机械手,在提高生产效率的同时,还能有效提升生产过程的安全性,对于推动制造业自动化水平具有重要意义。