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會員注冊 裝配流水線是多種企業進行產品裝配的主要設備，當前企業傳統裝配線上存在的主要問題在于裝配線不平衡、效率低、現場管理混亂等。隨著自動化水平的提高，以PLC為控制核心的自動裝配流水線逐漸代替了傳統的傳送帶。集提取、裝配、輸送等功能于一體的自動裝配流水線，成為生產自動化中不可或缺的環節，在企業生產中得到了越來越廣泛的應用。用PLC控制裝配流水線具有程序設計簡單、易于操作和理解，能夠實現多種功能等優點。
在PLC控制下，流水線上的每一個工步，定位更精確，生產效率高，人力投入少，運行成本低。它傳送距離長，運輸能力強，能同步完成多工步自動裝配操作。本實例將就西門子S7-200PLC在裝配流水線中的應用進行詳細介紹，希望通過本實例的詳解，讀者能掌握設計類似種類的裝配流水線的控制思想。
一、裝配流水線工藝概述
本實例主要介紹PLC在裝配流水線傳送帶控制中的實際應用，該裝配流水線的控制工藝圖如圖8-16所示。傳送帶共有16個傳送標志，工件從1號標志裝入，從左至右依次經過2號標志、3號標志到達16號標志。在傳送過程中，共有4個傳送速度顯示裝置，分別為D、E、F、G燈，設定為1s有序循環顯示。共有4個工作崗位，其中3個裝配崗位，工件分別在A位置操作(A燈亮)5s，然后在B位置操作(B燈亮)5s，接著在C位置操作(C燈亮)5s，3個崗位完成3種裝配操作。此外，該傳送系統還有1個人庫崗位H，裝配完的工件經最后一個入庫崗位H（H燈亮）操作5s后，進行包裝入庫。速度顯示指示燈D、E、F、G各顯示Is，循環顯示速度指示燈共亮4s，20s工作時間，一個工作周期共需24s，可停止復位。
圖8-16 裝配流水線控制工藝圖
二、裝配流水線控制系統硬件設計
1．輸入/輸出信號分析
輸入信號：根據前述對裝配流水線控制工藝的分析，可知該流水線需要一個啟動系統工作的按鈕，一個控制系統工作的按鈕，以及一個復位按鈕，因此，需要使用3個輸入端子。
輸出信號：A、B、C和H操作位置各需一個操作指示燈，需4個輸出端子；D、E、F和G燈處需要使用4個速度顯示燈，需4個輸出端子，所以共需要8個輸出端子。
2．PLC輸入/輸出分配表
根據上述對該裝配流水線輸入/輸出信號的分析情況，可編制如表8-3所示的PLC輸入/輸出分配表。
表8-3 PLC的輸入/輸出分配表
|
序號 |
地址 |
名稱 |
功能說明 |
|
3路數字輸入信號 | |||
|
1 |
I0.0 |
按鈕 |
啟動系統運行 |
|
2 |
I0.1 |
按鈕 |
控制系統工作 |
|
3 |
I0.2 |
按鈕 |
系統復位 |
|
8路數字輸出信號 | |||
|
1 |
Q0.0 |
A燈 |
為1時，操作指示燈A亮5s，執行A操作 |
|
2 |
Q0.1 |
B燈 |
為1時，操作指示燈B亮5s，執行B操作 |
|
3 |
Q0.2 |
C燈 |
為l時，操作指示燈C亮5s，執行C操作 |
|
4 |
Q0.3 |
D燈 |
為1時，速度顯示燈D亮1s |
|
5 |
Q0.4 |
E燈 |
為1時，速度顯示燈E亮1s |
|
6 |
Q0.5 |
F燈 |
為1時，速度顯示燈F亮1s |
|
7 |
Q0.6 |
G燈 |
為1時，速度顯示燈G亮1s |
|
8 |
Q0.7 |
H燈 |
為1時，操作指示燈H亮5s，執行H操作 |
3．PLC選型
根據上述的輸入/輸出分配表，本實例中PLC選用西門子公司的S7-200系列小型PLC CPU222。
4．裝配流水線PLC接線圖
根據表8-3所示的PLC輸入/輸出分配表，可設計如圖8-17所示的PLC硬件接線圖。
圖8-17 裝配流水線PLC接線圖
三、程序設計
為使讀者對該裝配流水線的PLC控制方法有一個整體的了解，本部分以一個完整的操作流程來介紹PLC在裝配流水線控制系統中的應用。該操作對應的流程圖如圖8-18所示，對應的過程如下所述：
圖8-18 裝配流水線控制接線圖
(1)啟動系統：啟動該裝配流水線系統，產生周期Is的脈沖，使M0.0為1。
(2)開始工作：每5s使M10.0為1，每秒M10.0右移一位，從M10.1依次移至M10.5；D、E、F、G燈順序各亮1s，M10.0為1使M1.1為1、M20.0為1。
(3)工作后第5s M10.5為1使M1.0為1，每5s M20.O右移一位，從M20.1依次移至M20.4。
(4)工作后第5s執行A操作，即第5s，M20.0右移使M20.1為1，進行A操作；3s后M0.2為1（持續1.5s），即第8s M0.2為1使M10.6為1，循環右移，每秒M10.6右移一位，從M10.7依次移至M11.1，使D、E、F、G燈順序亮。
(5)工作后第10s執行B操作，即第10s，M20.0右移使M20.2為1，進行B操作；3s后M0.3為1（持續1.5s），即第13s M0.3為1使M12.0為1，循環右移，每秒M12.0右移一位，從M12.1依次移至M12.5，使D、E、F、G燈順序亮。
(6)工作后第15s執行C操作，即第15s，M20.0右移使M20.3為1，進行C操作；3s后M0.4為1（持續1.5s），即第18s M0.4為1使M12.6為1，循環右移，每秒M12.6右移一位，從M12.7依次移至M13.1，使D、E、F、G燈順序亮。
(7)工作后第20s執行H操作，即第20s，M20.0右移使M20.4為1，進行H操作；3s后M0.5為1（持續1.5s），即第23s M0.5為1，使M10.0為1，循環右移，每秒M10.0右移一位，從M10.1依次移至M10.5，使D、E、F、G燈順序亮，M20.4為1使M1.2為1，M20.0為1，為下一輪循環提供有效值，8s后M1.2消失。
(8)工作后第25s再次執行A操作，開始循環操作。
上述裝配流水過程的PLC控制程序如圖8-19所示。
圖8-19 裝配流水線梯形圖
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