plc在机器人喷涂生产线控制中的应用(迅捷)

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1、PLC在机器人喷涂生产线控制中的应用施庆平（上海第二工业大学上海201209）摘要：从系统的组成、控制原理和硬软件设计等方面，阐述了机器人喷涂生产线PLC（可编程控制器）自动控制过程。系统的实现表明PLC在传统行业技术改造中的作用。关键词：PLC；机器人；喷涂；控制系统；梯形图中图分类号：TP273.5文章编号：文献标识码：BApplicationofPLCinRobotSprayDrawtheProductionLineControlShiQingPing(UniversityofthesecondindustryinShanghai,Shanghai201209,China)Abs

2、tract:Thesystemconstitute,controltheaspects,suchasprincipleandthehardsoftwaredesignetc,elaboratethattherobotspraystodrawtheautomaticcontrolprocessoftheproductionlinePLC(ProgrammableLogicController).TherealizationenunciationPLCofthesystemisinthetraditionalprofessiontechniquereformationoffunction.

3、Keywords:PLC;Robot;Spraytodraw;Controlsystem;ladder1引言喷涂是产品生产中的重要环节，但在传统的喷涂工艺方面，许多企业还在采用手工的方法，工人完全凭经验进行喷涂。由于工人的熟练程度和生产经验的差异，再加上疲劳程度和工作状态的影响，难以保证喷涂质量的稳定。另外，由于工作条件恶劣影响着工人身体健康，因此利用高新技术进行改造传统喷涂工艺是十分必要的。由于可编程控制器（PLC）具有体积小、抗干扰能力强、组态灵活等优点，因而在工业控制系统中得到非常广泛的应用。关于整个机器人喷涂生产线的自动控制系统的详细设计与实现另文介绍，本文主要阐述该系统中用作

4、下位机的可编程控制器的作用、与计算机的通讯、程序设计方法及主要抗干扰措施等。2系统的组成及控制原理2.1系统的组成根据工艺要求，喷涂系统总体结构示意图如图1所示。喷涂工位3‘4#5#6#7’3#7#2#1#8#9#图1喷涂系统总体结构示意图输供涂料系统包括：泵、涂料罐、涂料主管路循环回路及带自动喷枪的涂料供浆装置，并配有自动定量控制和调节系统。周边设备主要有旋转工作台和线性物料输送系统组成。旋1 转工作台是机器人的重要设备之一，可分为两部分：一是转动部分；二是用于毛坯传输和夹紧定位部分。工作台应该能在一定范围内实现旋转角度与速度的精确控制。这部分由交流伺服系统及高精度数控转台组成。旋转

5、工作台采用三菱公司生产的通用交流伺服系统，并设置为位置/速度控制模式，由计算机进行控制模式的切换及位置指令脉冲串的输出。用于毛坯传输和夹紧定位的装置用电磁铁固定于旋转工作台上。线性物料输送系统包括上料和下料两部分。5#工位为旋转工作台（即喷涂工位），其左右各有4个工位。其中2#、3#、8#、9#可作为临时储料位，均装有光电开关以检测坯料是否到达。输送系统有手动和自动两种运行方式，可随时切换。2.2控制原理在生产过程中，毛坯的输送由PLC控制，机器人和转台由计算机控制，它们之间必须传输某些信息才能使传输与喷涂过程衔接起来。PLC、计算机与被控对象之间的关系如图2所示。转台伺服系统计算机P

6、LC机器人控制器毛坯输送系统图2PLC、计算机与被控对象之间的关系图3硬件和软件设计3.1PLC的选择FX2n系列PLC是FX系列中最高级的模块。它拥有无以匹及的速度、高级的功能、逻辑选件以及定位控制等特点，FX2n是从16到256路输入/输出的多种应用的选择方案。本系统选择FX2N-48模型。3.2PLC的I/O定义根据PLC的选择和控制要求分析，PLC的输入信号有13路，输出信号有18路。具体定义如表1所示。3.3PLC与计算机之间的通讯3.3.1PLC与计算机的通讯连接在计算机与PLC集成控制系统中，一个关键的技术问题是计算机与PLC的信息传递。在上位机和下位机之间进行信息传递的

7、方式很多，如网络方式，485方式和RS232方式等。在本系统中，由于上下位机之间的距离较近，因此选用了RS232方式，其硬件连接示意图如图3所示。PLC端使用FX-232ADP串行通讯模块，即PLC与计算机之间以RS232方式进行信息交换。PLC与计算机通讯之前需设置相互认可的参数，如波特率、停止位和奇偶校验位等，PLC通讯参数通过寄存器D8120的位组合方式来选择。3.3.2PLC与计算机的信息传递坯料到达喷涂工位后，与计算机的联系是PLC程