S7-200 PLC在汽車轉(zhuǎn)向泵自動(dòng)裝配線中的應(yīng)用
一、概述
汽車轉(zhuǎn)向泵是一種中高檔汽車用的零部件，它為汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供一種高性能的動(dòng)力源，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相配合可以產(chǎn)生卓越的轉(zhuǎn)速流量特性從而使得駕駛舒適。由采埃孚轉(zhuǎn)向泵金城有限公司投資的轉(zhuǎn)向泵自動(dòng)裝配線項(xiàng)目位于南京新港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，主要生產(chǎn)轎車和輕型商務(wù)車用的轉(zhuǎn)向泵。這種汽車部件由多個(gè)零件組成，需要借助不同的設(shè)備，按照一定的工序?qū)⑺鼈兘M裝起來。在整個(gè)過程中，需要對(duì)裝配時(shí)的壓力、位移和時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以滿足嚴(yán)格的工藝要求，保證裝配質(zhì)量。汽車轉(zhuǎn)向泵自動(dòng)裝配線是完成上述工序的一組設(shè)備，它共有12個(gè)工位,以實(shí)現(xiàn)不同的裝配功能，其生產(chǎn)流程如圖1所示。
系統(tǒng)的控制對(duì)象包括氣液增力缸式壓機(jī)﹑夾具﹑壓力/位移監(jiān)控儀﹑密封測(cè)試儀﹑綜合功能測(cè)試儀和智能螺栓擰緊系統(tǒng)等，由于各個(gè)工位間相互獨(dú)立且有一定距離，因而各采用一臺(tái)西門子PLC作為控制器，一臺(tái)SIMODRIVER
CPU 型 號(hào) | 數(shù) 量 | 工 位 號(hào) | 控 制 對(duì) 象 |
CPU212(6ES7212-1AA01-0XB0) | 1 | WS1.2 | TOX氣液增力缸 |
CPU214(6ES7214-1BC10-0XB0) | 8 | WS1.1,WS1.3,WS2.1,WS2.2, WS2.3,WS3.3,WS4,WS5 | 壓機(jī)﹑夾具﹑CoMo II-S監(jiān)控儀﹑傳送帶﹑綜合功能測(cè)試儀 |
CPU214(6ES7214-1AC01-0XB0) | 1 | WS3.4 | LPG |
CPU314(6ES7314-1AE02-0AB0) | 1 | WS3.1 | 旋鉚機(jī)﹑分度盤旋轉(zhuǎn)臺(tái) |
表1 裝配線使用的主要PLC產(chǎn)品
圖2所示為該公司的廠房外景和裝配線中的一個(gè)工位。
圖2 生產(chǎn)廠房和裝配線中的一個(gè)工位圖。
二、系統(tǒng)要求
現(xiàn)以工位WS1.1為例，介紹設(shè)備的工作過程。該工位將滾針軸承壓入端蓋，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，設(shè)備先檢測(cè)軸承放置的方向，如果正確，夾具自動(dòng)鎖緊，啟動(dòng)壓裝過程，否則系統(tǒng)報(bào)警，壓機(jī)不工作，同時(shí)OP3操作面板顯示錯(cuò)誤信息。壓裝開始后，系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)CoMo II-S智能測(cè)量?jī)x表，對(duì)壓力和位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若整個(gè)過程的壓力/位移曲線滿足工藝要求(位于一定的范圍內(nèi))，則裝配合格，綠色指示燈亮，壓機(jī)退回，夾具松開，零件可轉(zhuǎn)入下道工序，否則紅色指示燈亮，結(jié)果不合格，系統(tǒng)復(fù)位后，零件經(jīng)確認(rèn)后轉(zhuǎn)入廢品站。
為了能實(shí)時(shí)檢測(cè)壓力和位移，得出兩者間的實(shí)時(shí)關(guān)系曲線，并據(jù)此對(duì)過程做出評(píng)判，系統(tǒng)采用了Kistler的CoMo II-S智能測(cè)量?jī)x表，它內(nèi)置電荷和電壓放大器，可以實(shí)時(shí)采集壓力和位移兩路模擬輸入信號(hào)，自動(dòng)選擇量程和不同的坐標(biāo)及最佳刻度，得出測(cè)量曲線，具有閥值、公差帶、方框和終位等多種分析功能，并可根據(jù)需要選擇不同的組合對(duì)各種過程進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)，與PLC接口方便。壓力的檢測(cè)采用Kistler的壓電式傳感器，經(jīng)電荷放大器由CoMo II-S采集到壓力實(shí)時(shí)值，位移用Novotech的高精度位移傳感器測(cè)量，并由CoMo II-S采集到實(shí)時(shí)值，與壓力一起作為被監(jiān)控的變量。壓機(jī)由氣壓驅(qū)動(dòng)的氣液增力缸實(shí)現(xiàn)，其升降由電磁閥控制。
三、控制系統(tǒng)的硬件組成及軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)該工位的輸入/輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)要求，選用CPU214 PLC作為控制核心，并擴(kuò)展了一塊EM223數(shù)字量模塊，共有22位數(shù)字量輸入點(diǎn)，18位數(shù)字量輸出點(diǎn)。為了顯示系統(tǒng)狀態(tài)和輸入控制參數(shù)，選用了一臺(tái)OP3操作面板，經(jīng)PPI通訊接口與CPU214連接。控制系統(tǒng)的硬件組成如圖3所示。
系統(tǒng)中的I/O地址分配如下表所示：
輸 入 輸 出 標(biāo) 志 位 地址 功能 地址 功能 地址 功能 I0.0 雙手按鈕啟動(dòng) Q0.0 壓機(jī)向下 M0.0 初始化,指示燈測(cè)試 I0.1 自動(dòng)/手動(dòng)選擇 Q0.1 壓機(jī)向上 M0.1 自動(dòng)模式 I0.2 復(fù)位按鈕 Q0.2 夾具鎖緊 M0.2 手動(dòng)模式 I0.3 壓力檢測(cè) Q0.3 夾具松開 M0.3 定時(shí)器4秒延時(shí)結(jié)束,復(fù)位 I0.4 軸承方向檢測(cè) Q0.4 綠色指示燈 M11.0 手動(dòng)模式,復(fù)位所有動(dòng)作 I0.5 復(fù)位接近開關(guān) Q0.5 紅色指示燈 M11.1 手動(dòng)模式,壓機(jī)向上 I0.6 夾具緊磁性開關(guān) Q0.6 空壓機(jī)閥門 M11.2 手動(dòng)模式,壓機(jī)向下 I0.7 夾具松磁性開關(guān) Q0.7 壓力報(bào)警 M11.3 手動(dòng)模式,夾具松開 I1.0 壓機(jī)上位開關(guān) Q2.0 Kistler啟動(dòng) M11.4 手動(dòng)模式,夾具鎖緊 I2.0 Kistler就緒信號(hào) Q2.2 Kistler程序選擇1 M11.5 啟動(dòng)Kistler I2.1 零件合格 文章版權(quán)歸西部工控xbgk所有，未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載。 你可能感興趣的文章 2024-05-16 2024-05-16 2024-05-16 2024-04-29 微信公眾號(hào) 手機(jī)版
研討培訓(xùn)
更多>
技術(shù)視頻
更多>
熱門下載
更多>
RC40-DAX 控制柜數(shù)模
RC60-DAX 柜體總裝數(shù)模
TM10 R600 R700 R800 機(jī)器人數(shù)模
EtherCAT總線薄型CPU CTH3系列選型手冊(cè)
關(guān)于我們
關(guān)注我們隨時(shí)隨地獲得最新資訊
服務(wù)咨詢