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基于PLC的车门焊接生产线系统的设计

发布时间:2014-02-24 作者:赵杰 张桂香 吴绪成  来源:万方数据
关键字:PLC 焊接 生产线 
本文介绍了白车身机器人焊接生产线系统的组成,设计了白车身车门加工的工艺流程;以西门子S7—200为核心控制器设计了生产线的控制系统,并详细地对PLC的选型,硬件的设计和软件编制的流程进行了说明;给出了PLC的f/o接口图和详细的接线图,编制r了PLC与机器人的通讯协议,对夹具体的自动识别技术原理进行了深入探讨;以模块化编程为基础进行编程,实现了系统的稳定性和可扩展性。

  PLC系统采用模块化编程的方式,将各个不同的独立操作编写成不同的子程序模块,通过有条件的选择和调用来实现我们顺序控制的要求。这样可以大大简化控制软件的设计,使软件设计和调试更具灵活性,提高了系统运行的可靠性,保证整个系统协调、有序地完成焊接要求。

  3.2.3夹具体的自动识别软件设计

  PLC对夹具的控制实现了夹具体的自动识别。每套夹具上的气缸数量不一样,电磁阀的数目不一样(根据每套夹具体气缸分组情况而定),而且气缸存在使用和不使用的问题,气缸的到位情况也有检测和不检测之分,根据这些参数构成夹具体的控制字,对夹具体进行区分和编号存储。在控制台上设置8个控制开关按钮作为夹具体的编号输入,通过显示屏进行夹具体的编号显示。在PLC程序上,每次程序循环中都对夹具编号的输入点进行扫描,并放入暂存区,同时与记忆区中的夹具编号进行比较。如果两者相同,则表明该工位上的夹具状态正常,无需任何动作,直接执行相应的程序模块;如果不同,则提示夹具编号变化,需操作员确认,此时又分为两种情况:有新夹具换上工作台,且系统已经正确识别出新放入的夹具的编号,那么操作员需要在触摸屏上确认该夹具编号的正确性。

  如果放上的夹具以前从未在该系统中使用过。则需对该夹具的控制字进行正确设置后写入PLC数据区;如果该夹具曾经在本系统中使用过至少一次,即数据区中保留有该夹具号对应的控制信息,那么操作员在确认夹具编号后,该夹具的控制信息会由系统以间接寻址方式自动调用出来,并显示在触摸屏上,确认无误,即可开始生产。由于硬件故障(连线断裂、网络故障等)造成自动识别出的夹具编号与实际不符时,(识别出错)可通过强行写入正确夹具编号的方式来让系统进入正常工作模式进行生产,待完成任务后再进行维修等操作,以缓解生产压力。具体的过程见图7。

夹具自动识别程序

4 结束语

  利用PLC功能强,可靠性高,环境适应能力和抗干扰能力强,以及接线简单,编程灵活、方便等特点实现激光焊接机器人生产线控制的方法,能保证系统可靠和稳定地工作,通过PLC与焊接机器人的交互通讯,达到了分散稳定控制的目的。夹具体的自动识别和气动夹具的可调整性增加了系统的灵活性,整个控制系统动作快速敏捷,定位精确,能满足激光焊接机器人的高精度要求,整个系统的调试和初步实验证明了所设计系统的有效性。 

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