加热炉炉盖开关基座原点复位启动紧急停止运转基座电机反转基座电机正转升降电机正转升降电机反转摇臂电机正转摇臂电机反转报警主电路切断开关松下位置控制单元自动运行按钮手动运行按钮停止运行按钮抓手电磁线圈反馈基座伺服准备就绪基座伺服报警基座定位完成基座左限位开关基座右限位开关摇臂座定位完成摇臂伺服报警摇臂伺服准备就绪摇臂顺时针限位开关摇臂逆时针限位开关升降伺服准备就绪升降伺服报警松下基座伺服摇臂原点复位启动基座正向驱动禁止基座反向驱动禁止基座警报解除摇臂伺服上下原点复位启动摇臂警报解除摇臂正向驱动禁止摇臂反向驱动禁止升降伺服升降警报解除升降正向驱动禁止升降反向驱动禁止注表示基座驱动器号端子表示摇臂驱动器号端子表示升降驱动器号端子如表示基座伺服驱动器接口号端子图编程工具界面图加热炉放料程序设计当按下自动运行按钮,手动停止运行按钮处于常闭,系统进入自检过程,当来料传送带末端负责工件检测的光电开关检测到有物料时,光电开关输出高电平,当去料传送带始端负责工件检测的光电开关检测到无物料时,光电开关输出低电平,同时驱动轴的伺服驱动器都无报警输出,此时自检过程结束,系统打开加热炉炉盖,可进入系统的下步运行。若自检到时,系统禁止启动并报警输出。当系统运行准备完成后,机械手每次在启动时,首先要进行原点复位操作。复位完成后,机械手电磁线圈驱动夹手抓取工件,下达上升指令,当上升到时,机械手摇臂系统和基座系统同时动作,基座右移,顺时针旋转,到达加热炉指定工件位置。此时机械手下降后,松开夹手,工件顺利放置在加热炉中,然后上升至处。为提高生产效率,基座电机和摇臂电机实行联动操作,基座左移,且逆时针旋转,到达指定位置后,下降,又返回到原点。再次执行抓取命令,第次放置目标为加热炉中的点,基座要右移至处,摇臂摆动角度不变,完成第次操作后,系统沿原路径返回原点。系统开始执行第次抓取操作,此次在第次基础上,只需改变摇摆角度,就可放置在点。第次在上次的路径上修改基座移动的位置,即可把工件放在位置。放置完成后,夹手松开,机械手上升后,逆时针旋转后,机械手暂停工作且系统自动关闭加热炉炉盖。工件在加热炉中保温,当保温结束后,机械手再次运行。机械手从来料传送带取料,向加热炉中放料,其流程如图所示。图加热炉放料流程图自动运行系统自检原点复位上升右移顺时针旋转度下降上升左移逆时针旋转度下降打开炉盖点右移顺时针旋转度左移逆时针旋转度右移顺时针旋转度右移顺时针旋转度左移逆时针旋转度点点点逆时针旋转度保温小时关闭炉盖注,表示机械手夹着工件,表示机械手没夹工件停止并报警输出机械手系统手动运行与自动运行既实现电气互锁,并且还可自由切换。当按下停止运行按钮时,系统即刻停止运行。系统启动及报警程序如图所示,当基座升降和摇臂系统有报警信号输入时,中间报警软继电器接通,由输出高电平,使主电断电。图机械手系统启动及报警程序原点复位子程序以为标号,当主程序调用时,导通时,经上升沿微分指令后,使触点接通个扫描周期。基座原点复位完成脉冲指令断开,接通并自保持,基座正处于原点复位中。当在处于上升沿瞬间,导通,原点复位启动并输出基座原点指令脉冲,系统执行位置控制代码。当复位完成时,输入端口输入基座定位完成信号,上升沿触发导通个扫描周期,同时将原点复位完成信号保存在中。而摇臂和上升系统的原点复位类似,分析在此省略。由于篇幅有限,整个系统程序放置在附录,而放料过程调用子程序代号如下表表,所提及到的位置是表机械手相对位置。表加热炉子程序调用代号子程序代号完成功能子程序代号完成功能原点复位右移上升顺时针旋转度下降逆时针旋转度左移顺时针旋转度左移顺时针旋转度右移逆时针旋转度以下以基座为例,当原点复位完成后,机械手夹起工件后,系统首先调用子程序,当升到后,系统同时调用和,实现基座和摇臂联动。定位完成后,调用,机械手刚好把工件放在加热炉内的点。然后放开夹手,再次调用,此时机械手沿原来路线返回至原点处,依次抓取剩下的个工件,填满加热炉并关闭炉对盖,对工件进行小时的保温。原点复位程序子程序如图所示。子程序执行完毕后,自动返回主程序,图机械手原点复位子程序继续执行或调用其它子程序,完成以系统作业任务。主程序的部分如图所示,当主程序完成自检后,自动运行中间继软电器得电,经微分指令后,导图部分主程序通并自保持,导通后主程序调用复位子程序,复位完成后,接通且抓手电磁阀线圈通电,工件被抓起,同时自动断开,和自动复位,此后准备进入调用子程序。加热炉取料及淬火程序设计此过程为机械手从加热炉中取料,并且还要将工件淬火处理秒后,将工件放在去料传送带上。依次序将加热炉中的工件淬火处理完,回到原点,继续把待保温的工件放入加热炉中,循环整个搬运抓取淬火等过程。机械手从取料到淬火流程如所示。保温结束后,系统打开炉盖,逆时针旋转度后,手臂下降,电磁线圈动作,夹持工件上移,顺时针旋转度,此时工件正处于淬火池的正上方,升降系统在下移,淬火秒后,上升至,左移后,再次下降,将物料放在去料传送带上。此后,机械手直接返回到加热炉傍边,依次抓取淬火剩余个工件,完毕后返回到原点,执行下步操作。结合表,新调用子程序代号如下表所示。其程序见附录。表子程序调用代号子程序代号完成功能顺时针旋转度逆时针旋转度顺时针旋转度顺时针旋转度左移保温小时逆时针旋转度下降上升顺时针旋转度下降淬火秒上升左移下降上升右移逆时针旋转度左移顺时针旋转度打开炉盖右移逆时针旋转度点点点点左移顺时针旋转度右移逆时针旋转度顺时针旋转度顺时针旋转度下降回到原点图加热炉取料及淬火流程图上位机组态及系统调试组态概念介绍组态软件是指些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层级的软件平台和开发环境,使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的通用层次的软件工具。组态软件的出现,使用户可迅速构建套适合自己的应用系统,随着它的快速发展,实时数据库实时控制通讯及联网开放数据接口对设备的广泛支持应经成为它的主要内容。通用组态软件主要特点延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序,当现场包括硬件设备或系统结构或用户需求发生改变时,不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级易学易用,通用组态软件所能完成的功能都用种方便用户使用的方法包装起来,对于用户,不需掌握太多的编程语言技术甚至不需要编程技术,就能很好地完成个复杂工程所要求的所有功能通用性,每个用户根据工程实际情况,利用通用组态软件提供的底层设备智能仪表智能模块板卡变频器等的开放式的数据库和画面制作工具,就能完成个具有动画效果实时数据处理历史数据和曲线并存具有多媒体功能和网络功能的工程,不受行业限制。对交流伺服电机的而言,从最低速到最高速电机都能平稳运转,转矩波动要小,尤其在低速如,仍有平稳的速度而无爬行现象。电机应具有大的较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。般直流伺服电机要求在数分钟内过载倍而不损坏。为了满足快速响应的要求,电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩,并具有尽可能小的时间常数和启动电压。同时电机还应能承受频繁启制动和反转。本文采用松下交流伺服电机系列产品。该系列产品它具有小型化设计,通过对通过对驱动器进行最佳热分析实现小型化,与过去相比,体积,重量,使用薄模具钢板的新冲片工艺,大幅度降低铁损,电机长度缩短过去的。方便备货与维护采用电流分级法,款驱动器适配多款电机,并且增加了高速超小惯量电机以适应更多场合。它还具有良好的速度控制特性,在整个速度区内可实现平滑控制,几乎无振荡。效率可达到以上,发热量低。高速高精确的位置控制,并且在额定运行区域内,能实现恒力矩。低噪音,没有电刷的磨损,免维护。不产生磨损颗粒没有火花,适用于无尘间易暴环境,性价比较高。图伺服电机结构伺服控制器伺服驱动器又称为伺服控制器伺服放大器,是用来控编码器用连接器电机用连接器机壳法兰制伺服电机的种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的部分,主要应用于高精度的定位系统。般是通过位置速度和力矩种方式对伺服马达进行控制,实现高精度的传动系统定位,目前是传动技术的高端产品。图松下伺服驱动器目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器作为控制核心,伺服驱动器可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块为核心设计的驱动电路,内部集成了驱动电路,同时具有过电压过电流过热欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过相全桥整流电路对输入的相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的相电或市电,再通过相正弦电压型逆变器变频来驱动相永磁式