新型智能旋转餐桌的设计与分析

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1、新型智能旋转餐桌的设计与分析第25卷第5期(总第117期)Vol.25No.5(SUMNo.ll7)机械管理开发MANAGEMENTANDDEVELOPMENT2010年10月0ct.2010新型智能旋转餐桌的设计与分析刘学敏，周军超，祝军军,王宏达(襄樊学院机械与汽车工程学院，湖北襄樊441053).【摘要】介绍了基于PLC控制的一种新型智能餐桌,可以手动或自动方式对餐桌上的八个餐位进行精确定位•该餐桌以三菱CC-Link网络通讯方式进行主站和从站餐桌间的实时通讯，并可实现转角和速度的精确控制功能;文中从设计要求,PLC选型，系统硬件配置,系统软件设计等方面进行了阐述.【关键词】智能餐桌

2、;设计;PLC;CC—Link【中图分类号】TP18【文献标识码】A【文章编号】1003—773X(2010)05—0079—030引言目前，餐饮市场旋转餐桌种类虽有很多，但是集智能,低成本，高效益的餐桌还很少见.文中使用PLC系统对餐桌的8个座位转台进行精确定位是一种低成本，高精度的控制方式，见图1；餐桌是以三菱CC-Link网络通讯方式进行主站和从站餐桌间的实吋通讯的，餐桌台系统要求餐桌台在一定范围内实现转角与速度的精确控制，并将定位结果及时反馈给PLC进行相应调整.图1中的8个圆形按钮均布于旋转餐桌台的下方层而，要求各餐位之间能够自由精确地转换位置，各餐位的餐桌台要具有真空，吹气，清

3、洗，按照设定速度旋转的功能•按此功能，选用PLC系统和编码器脉冲计数方式，进行餐桌台的位置控制设计.1号II（i为息）>；12/图1餐桌工作台示意图1设计要求控制系统根据餐桌工作流程的需要來设定定位角度，图1餐桌台有8个餐位，各餐位的位置能按就餐人的控制要求自由转换，例如:操作1号工位的承片台旋转到2号工位进行该工位的工艺加工.所以系统可实现的功能有:工作台旋转实现各餐位的位置转换;各个承片台能按照设定的速度值旋转;工作台需有在任一位置冋零和微调角度的功能;系统运行过程出现异常时，能实时报警并停止工作;操作人员（服务人员）可通过确认按钮解除报警信号;还要具有手动/自动两种控制方式，以

4、及备有试验测试功能.2PLC选型选择PLC应考虑它的性能价格比，选择可靠性高，功能相当,负载能力合适，经济实惠的PLC•在该设备整体方案选用了三菱CC-Link网络通讯系统的基础上，针对餐桌台控制系统的输入，输出点数，负载能力等要求，选用口本三菱公司FX2N一64MT型PLC.3系统硬件配置为实现手动/自动控制,PLC需要不少于输入23点，输出27点的I/O单元,因此选用三菱公司的FX2N一64MT型可编程序控制器作为主控单元，有32个输入点和32个输出点，输入端为光电隔离，输出端为晶体管源型，机型结构紧凑,体积小，质量轻,具有很强的抗干扰能力和负载能力，可满足设计需求.由于设备控制系统采

5、用三菱的现场总线网CC-Link网络通讯方式，负责主站对从站发送从控制平台获取的控制信息，从站对主站的反馈信息,以及处理各从站问的信息交换，实现各台PLC问的无差错适时自动化运作;因此工作台控制系统作为整个设备的部分，需要选用CC-Link扩展模块，实现和主站设备的远程通讯，从主站获取控制信号以执行各部分的动作.为了实现餐桌台的精确定位，选用能输出高频脉冲的定位扩展模块FX2N.10GM,它是三菱公司的单轴定位单元，属于带CPU的智能模块，它可实现完善的位置控制功能，与PLC并行工作，提高了速度，简化了编程•根据定位精度选择伺服系统作为执行机构,由于机械传动机构产生的间隙和回程差等因素导致

6、的旋转误差，为了测量和补偿这些误差，将一个增量式旋转编码器与工作台同轴安装，伺服电机带动工作台转动的同吋,编码器以同样的角速度转动，产生两路相位相差90.的脉冲，通过判断相位超前滞后的关系，确定餐桌工作台的旋转方向，工作台的每转动一个位置对应一个脉冲计数值，根据设计需要将工作台的各个位置对应的角度换算成相应的脉冲数,通过比较判断所记录的脉冲数就可实现工作台的定位控制•这是工作台定位设计的核心，主要依靠软件实现，其结构，见图2.收稿日期:2010—04—22项目介绍:襄樊学院大学生科研项目（编号:2009DXS024）作者简介:刘学敏（1987—），男，湖北成亍人，在读本科生，研究方向:机电

7、一体化.误差（m{gvC,N）图2旋转工作台控制系统值9■79?第25卷第5期（总第117期）机械管理开发2010年10月各餐位工作台的旋转动作采用模拟量控制模块FX2N一4DA来控制相应伺服系统的转速.4DA模块有4个输出通道，即可外接4个伺服电机，输出通道接受数字信号并转换成等价的模拟信号，最大分辨率是12位•基于输入偷出的电压电流通过用户配线完成，可选用的模拟值范围是直流电压一10~10V（分辨率：5nwl,或者0