主頁 > 企 業(yè) 博 客 > 光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備在PLC教學(xué)中的應(yīng)用研究
由于缺乏綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備，高職PLC教育通常停留在書本，學(xué)生缺少必要的“實(shí)戰(zhàn)"環(huán)節(jié)。集PLC、變頻器、觸摸屏及氣動(dòng)技術(shù)為一體的光機(jī)電實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備為學(xué)習(xí)者提供了綜合訓(xùn)練的模擬工程環(huán)境，且使用方便，教學(xué)效果良好。機(jī)械手組裝好后，要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試以保證機(jī)械手搬運(yùn)工件的需要。機(jī)械手的調(diào)試過程不再是簡單的順序控制，而是帶有多個(gè)選擇分支的復(fù)雜順序控制。針對這種復(fù)雜的順序控制，本文采用SR指令盒編寫調(diào)試程序，控制機(jī)械手搬運(yùn)次品物料，取得了良好的教學(xué)效果。
2 YL-235A型光機(jī)電一體化設(shè)備機(jī)械手控制要求“
YL-235A型光機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械手是采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的搬運(yùn)裝置，其任務(wù)是將次品物料從皮帶上搬運(yùn)到物料盤中。初始狀態(tài)為機(jī)械手的懸臂靠在右限止位置，手臂氣缸的活塞桿縮回，手指松開。機(jī)械手的工作方式分為調(diào)試控制和正常工作控制，由方式轉(zhuǎn)換開關(guān)SAI控制第一，機(jī)械手調(diào)試控制，方式轉(zhuǎn)換開關(guān)SAI在左位置，機(jī)械手按照調(diào)試過程進(jìn)行工作：初始位置（按下按鈕SBI）一機(jī)械手懸臂伸出（按下按鈕SBI手臂下降，若按下按鈕SB2則懸臂縮回）手臂下降（按下按鈕SBI手指合攏，若按下
按鈕SB2則手臂上升）乛手指合攏抓取元件（按下按鈕SBI手臂上升，若按下按鈕SB2則手指松開）乛手臂上升（按下按鈕SBI懸臂縮回，若按下按鈕SB2則手臂下降）乛懸臂縮回（按下按鈕SBI 機(jī)械手向左轉(zhuǎn)動(dòng)，若按下按鈕SB2則懸臂伸出）乛機(jī)械手向左轉(zhuǎn)動(dòng)（按下按鈕SBI懸臂伸出，若按下按鈕SB2則機(jī)械手向右轉(zhuǎn)）乛懸臂伸出（按下按鈕SBI手指松開，若按下按鈕SB2則懸臂縮回）一手指松開，元件掉在處理盤內(nèi)（按下按鈕SBI懸臂縮回，若按下按鈕SB2則手指抓緊）乛懸臂縮回（按下按鈕SBI機(jī)械手轉(zhuǎn)回原位，若按下按鈕SB2則懸臂伸出）乛機(jī)械手轉(zhuǎn)回原位后停止。
第二，機(jī)械手工作過程，方式轉(zhuǎn)換開關(guān)SAI在右位置，按下啟動(dòng)按鈕SB3，機(jī)械手按照下面工作過程進(jìn)行工作：機(jī)械手懸臂伸出乛手臂下降乛手指合攏抓取元件乛手臂上升乛懸臂縮回乛機(jī)械手向左轉(zhuǎn)動(dòng)乛懸臂伸出乛手指松開，元件掉在處理盤內(nèi)乛懸臂縮回乛機(jī)械手轉(zhuǎn)回原位后停止。
第三，機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)單周期和連續(xù)運(yùn)行。
3 PLC輸入/輸出點(diǎn)分配
輸人量主要指各開關(guān)、按鈕和傳感器產(chǎn)生的信號。通過控制要求的分析，把方式轉(zhuǎn)換開關(guān)SAI，調(diào)試按鈕SBI，SB2以及啟動(dòng)按鈕SB3作為PLC的輸人量；機(jī)械手的手爪夾緊傳感器、左限位傳感器、右限位傳感器、手臂伸出傳感器、手臂縮回傳感器、上升限位傳感器和下降限位傳感器產(chǎn)生的信號也作為輸人量。
輸出量主要驅(qū)動(dòng)指示燈，電磁閥及線圈等。機(jī)械手動(dòng)作由電磁閥推動(dòng)氣缸完成，其中手爪的上升嚇降、手爪的夾緊/放松、手臂的伸出/縮回和手臂的左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)的執(zhí)行通過用雙線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成。因此將各電磁閥作為輸出量。
4程序設(shè)計(jì)
第一，設(shè)置初始步MO．0為了保證每次上電機(jī)械手在初始位置，設(shè)置了初始步MO．0待復(fù)位到位后機(jī)械手才能進(jìn)行后續(xù)的操作。具體實(shí)現(xiàn)編程時(shí)將MO·0的常開觸點(diǎn)并聯(lián)到有輸出手爪放松 QO· 1，手臂右轉(zhuǎn)QO．4，手臂縮回Q0·6，手爪上升QO．7的網(wǎng)絡(luò)中。
第二，設(shè)置連續(xù)運(yùn)行標(biāo)志位M20·0按下啟動(dòng)按鈕SB3運(yùn)行標(biāo)志位M20．0狀態(tài)為1，機(jī)械手在整個(gè)工作周期結(jié)束時(shí)沒有按下停止按鈕SB4，運(yùn)行標(biāo)志位M20．0始終保持1的狀態(tài)，則機(jī)械手自動(dòng)開始下一周期運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)連續(xù)循環(huán)方式。在機(jī)械手工作時(shí)按下停止按鈕SB4，運(yùn)行標(biāo)志位M20．0狀態(tài)為0，則等待整個(gè)周期結(jié)束后才能返回初始狀態(tài)，需重新按下啟動(dòng)按鈕才能工作，實(shí)現(xiàn)單周期工作方式。
第三，當(dāng)機(jī)械手復(fù)位到初始位置后，根據(jù)方式轉(zhuǎn)換開關(guān)1凵的狀態(tài)進(jìn)行工作方式的選擇，當(dāng)方式轉(zhuǎn)換開關(guān)在右位置時(shí)，11.1 常開觸點(diǎn)閉合，機(jī)械手進(jìn)人工作程序，將其工作過程分為14步，在編程的時(shí)候應(yīng)用移位寄存器實(shí)現(xiàn)；當(dāng)方式轉(zhuǎn)換開關(guān)在左位置時(shí),11.1常閉觸點(diǎn)閉合，機(jī)械手進(jìn)人調(diào)試工作程序，當(dāng)按下調(diào)試按鈕SBI（10．0）時(shí)，進(jìn)人下一步，當(dāng)按下調(diào)試按鈕SB2（10 · 1）時(shí)，返回到上一個(gè)工作狀態(tài)，因此每一步都會(huì)有兩條分支，采用SR指令完成該部分的程序編寫，使程序簡潔，明了。
5結(jié)束語
在YL一235A型光機(jī)電一體化設(shè)備中機(jī)械手是重要的組成部分，用不同的編程方法對其進(jìn)行控制，可以拓展編程思路，提高編程能力，極大地提高了學(xué)生分析問題解決問題的能力。這點(diǎn)在教學(xué)過程中取得良好效果。
2 YL-235A型光機(jī)電一體化設(shè)備機(jī)械手控制要求“
YL-235A型光機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械手是采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的搬運(yùn)裝置，其任務(wù)是將次品物料從皮帶上搬運(yùn)到物料盤中。初始狀態(tài)為機(jī)械手的懸臂靠在右限止位置，手臂氣缸的活塞桿縮回，手指松開。機(jī)械手的工作方式分為調(diào)試控制和正常工作控制，由方式轉(zhuǎn)換開關(guān)SAI控制第一，機(jī)械手調(diào)試控制，方式轉(zhuǎn)換開關(guān)SAI在左位置，機(jī)械手按照調(diào)試過程進(jìn)行工作：初始位置（按下按鈕SBI）一機(jī)械手懸臂伸出（按下按鈕SBI手臂下降，若按下按鈕SB2則懸臂縮回）手臂下降（按下按鈕SBI手指合攏，若按下
按鈕SB2則手臂上升）乛手指合攏抓取元件（按下按鈕SBI手臂上升，若按下按鈕SB2則手指松開）乛手臂上升（按下按鈕SBI懸臂縮回，若按下按鈕SB2則手臂下降）乛懸臂縮回（按下按鈕SBI 機(jī)械手向左轉(zhuǎn)動(dòng)，若按下按鈕SB2則懸臂伸出）乛機(jī)械手向左轉(zhuǎn)動(dòng)（按下按鈕SBI懸臂伸出，若按下按鈕SB2則機(jī)械手向右轉(zhuǎn)）乛懸臂伸出（按下按鈕SBI手指松開，若按下按鈕SB2則懸臂縮回）一手指松開，元件掉在處理盤內(nèi)（按下按鈕SBI懸臂縮回，若按下按鈕SB2則手指抓緊）乛懸臂縮回（按下按鈕SBI機(jī)械手轉(zhuǎn)回原位，若按下按鈕SB2則懸臂伸出）乛機(jī)械手轉(zhuǎn)回原位后停止。
第二，機(jī)械手工作過程，方式轉(zhuǎn)換開關(guān)SAI在右位置，按下啟動(dòng)按鈕SB3，機(jī)械手按照下面工作過程進(jìn)行工作：機(jī)械手懸臂伸出乛手臂下降乛手指合攏抓取元件乛手臂上升乛懸臂縮回乛機(jī)械手向左轉(zhuǎn)動(dòng)乛懸臂伸出乛手指松開，元件掉在處理盤內(nèi)乛懸臂縮回乛機(jī)械手轉(zhuǎn)回原位后停止。
第三，機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)單周期和連續(xù)運(yùn)行。
3 PLC輸入/輸出點(diǎn)分配
輸人量主要指各開關(guān)、按鈕和傳感器產(chǎn)生的信號。通過控制要求的分析，把方式轉(zhuǎn)換開關(guān)SAI，調(diào)試按鈕SBI，SB2以及啟動(dòng)按鈕SB3作為PLC的輸人量；機(jī)械手的手爪夾緊傳感器、左限位傳感器、右限位傳感器、手臂伸出傳感器、手臂縮回傳感器、上升限位傳感器和下降限位傳感器產(chǎn)生的信號也作為輸人量。
輸出量主要驅(qū)動(dòng)指示燈，電磁閥及線圈等。機(jī)械手動(dòng)作由電磁閥推動(dòng)氣缸完成，其中手爪的上升嚇降、手爪的夾緊/放松、手臂的伸出/縮回和手臂的左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)的執(zhí)行通過用雙線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成。因此將各電磁閥作為輸出量。
4程序設(shè)計(jì)
第一，設(shè)置初始步MO．0為了保證每次上電機(jī)械手在初始位置，設(shè)置了初始步MO．0待復(fù)位到位后機(jī)械手才能進(jìn)行后續(xù)的操作。具體實(shí)現(xiàn)編程時(shí)將MO·0的常開觸點(diǎn)并聯(lián)到有輸出手爪放松 QO· 1，手臂右轉(zhuǎn)QO．4，手臂縮回Q0·6，手爪上升QO．7的網(wǎng)絡(luò)中。
第二，設(shè)置連續(xù)運(yùn)行標(biāo)志位M20·0按下啟動(dòng)按鈕SB3運(yùn)行標(biāo)志位M20．0狀態(tài)為1，機(jī)械手在整個(gè)工作周期結(jié)束時(shí)沒有按下停止按鈕SB4，運(yùn)行標(biāo)志位M20．0始終保持1的狀態(tài)，則機(jī)械手自動(dòng)開始下一周期運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)連續(xù)循環(huán)方式。在機(jī)械手工作時(shí)按下停止按鈕SB4，運(yùn)行標(biāo)志位M20．0狀態(tài)為0，則等待整個(gè)周期結(jié)束后才能返回初始狀態(tài)，需重新按下啟動(dòng)按鈕才能工作，實(shí)現(xiàn)單周期工作方式。
第三，當(dāng)機(jī)械手復(fù)位到初始位置后，根據(jù)方式轉(zhuǎn)換開關(guān)1凵的狀態(tài)進(jìn)行工作方式的選擇，當(dāng)方式轉(zhuǎn)換開關(guān)在右位置時(shí)，11.1 常開觸點(diǎn)閉合，機(jī)械手進(jìn)人工作程序，將其工作過程分為14步，在編程的時(shí)候應(yīng)用移位寄存器實(shí)現(xiàn)；當(dāng)方式轉(zhuǎn)換開關(guān)在左位置時(shí),11.1常閉觸點(diǎn)閉合，機(jī)械手進(jìn)人調(diào)試工作程序，當(dāng)按下調(diào)試按鈕SBI（10．0）時(shí)，進(jìn)人下一步，當(dāng)按下調(diào)試按鈕SB2（10 · 1）時(shí)，返回到上一個(gè)工作狀態(tài)，因此每一步都會(huì)有兩條分支，采用SR指令完成該部分的程序編寫，使程序簡潔，明了。
5結(jié)束語
在YL一235A型光機(jī)電一體化設(shè)備中機(jī)械手是重要的組成部分，用不同的編程方法對其進(jìn)行控制，可以拓展編程思路，提高編程能力，極大地提高了學(xué)生分析問題解決問題的能力。這點(diǎn)在教學(xué)過程中取得良好效果。
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