plc的镭焊设备的电气设计
日 期 2019.03.19 【】随着工业的不断发展，对工业上快速而精准的要求，自动化的发展也在不断变化。在很多生产过程中，人们对产品的产量和精度的要求越来越高，为满足产品的需要，光靠人类自身，工作效率和成品的合格率大大降低，而成本却不断增高。因此，人们需要依靠自动化设备来提高产量和良率。本文对镭焊设备的电气方面进行了详细的分析，根据“高效率，高精度”的设计理念，设计出镭焊设备。该设备由PLC控制，共分为主料上料站，螺母上料站，辅料上料站，相机监测站，镭焊站，成品下料站六站组成，本文对六个站的设计进行了详细的计算和论证。【】 2
目录
声 明 1
引 言 4
一、设计背景 5
二、镭焊机台介绍 5
（一）机台简介 5
（二）机台构成 5
（三）机台内部工位说明 6
三、机台的控制方案的选择 7
（一）应用单片机进行控制 7
（二）应用PLC进行控制 8
四、生产及工艺流程与主控制系统 9
（一）生产工序 9
（二）工艺流程 9
（三）主控制系统设计 10
五、机台控制系统的硬件设计 10
（一）PLC可编程控制器的选型 10
（二）人机界面HMI的选型 11
（三）电路设计 11
六、机台控制系统的软件设计 13
（一）PLC控制流程图 13
（二）输入/输出地址分配 14
总结 19
参考文献 20
谢辞 21
引 言
随着工业自动化的发展和人们生活生产水平的提高,生产效率也在不断提高。镭焊设备是以DD马达为基础实现产品生产过程自动化的一种机器体系，它可以实现加工、检测等步骤的高速连续化工作，从而达到生产率和降低工作时的成本的目的。
采用可编程控制器﹙PLC﹚控制的优点是：
1.可靠性高，镭焊设备以PLC控制为核心，系统具备可靠性高，抗干扰性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
强的特点，它不是环境所必须的,适合在恶劣环境中工作。
2.配置灵活，PLC配置系统灵活性强，处理能力强， I/O容量大。当现场控制要求发生变化时，只需要改变程序，不需更改线路，因此能灵活方便快速地进行更改，可以在生产过程中在线更改更改之后不需重新启动机器。
3.设备扩展性强，PLC具有强大的组网和扩展能力，未来新增设备和转盘控制非常方便。从而避免了以前设备增加一些动作或流程之后就要更改控制方式的弊端，大大节省了人力和物力。
4.维护方便，模块连接采用接线端子排，更换、维护、增加点位非常方便。
一、设计背景
随着我国经济的发展，中国制造产业迎来了新的发展高潮，以自动化、高速化、智能化为核心特征的自动化制造模式，正在逐步替换传统手工模式。随着人们生活水平的提高，生活方式的改变，人们对手机的依赖也越来越重，手机的更新换代也越来越快，对生产速度与精度的要求也越来越高，镭焊设备正是在这种理念中应运而生。
二、镭焊机台介绍
（一）机台简介
镭焊机也即为激光焊接机，主要针对薄壁材料、精密零件、无法人工焊接物品的焊接，具有深度低，宽度高，焊缝小，变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高等优点。
（二）机台构成
镭焊机台主要由转盘机，冲切机组成。转盘机主要由转盘主体，四个EPSON机械手，两个相机，两个振动盘组成，共分为六个工位，工位一为主料上料站，工位二为螺母上料站，工位三为辅料上料站，工位四为相机检测站，工位五为镭焊工站，工位六为成品下料站。冲切机由冲切机构和主料料盘机构组成。如图1机台整体图所示。
图1机台整体图
（三）机台内部工位说明
1、转盘主体
转盘主体由DD马达，转盘，镭焊治具组成。镭焊治具装于转盘上。工作时，DD马达带动转盘旋转，每次60°，使镭焊治具在各工站之间依次运行。转盘主体结构如图2转盘主体所示。
图2转盘主体
2、主料上料工位
主料料盘逆时针方向供料，切料机构切出料由接料机构负责接料搬运，机械手臂再从接料机构里取出主料放到转盘的夹具里。结构如图3主体上料工位结构图所示。
图3主体上料工位结构图
三、机台的控制方案的选择
（一）应用单片机进行控制
微控制器是集成电路芯片，也被称之为单片微计算机和单片机(Microcontrollers)，他是具有数据处理能力的集CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM和超大规模集成为一体的电路技术，具有各种I/O端口和中断系统、定时器/计数器等功能，被集成到硅芯片上的小面完整的微计算机系统中。
单片机主要有以下特点：优点：1、强大的数据处理能力，采用了精简指令集结构，具有丰富的寻址模式、27种简单内核指令和大量模拟指令;大量寄存器和片上数据存储器参与各种操作, 以及高效的查表处理指令; 它采用8MHz晶振驱动，具有更高的处理速度。这些功能确保可以编程高效的源程序。2、在运算速度方面，8Mz晶振驱动下可实现125ns的指令周期。16位数据宽度、125ns 指令周期和乘法累加的通用硬件乘法器可以实现一些用于数字信号处理的算法（如 FFT 等）。3、在功耗方面，MSP430微控制器具有超低功耗，它在降低芯片的电源电压和灵活可控的工作时钟方面具有特别的功能。电源电压采用的是 1.8~3.6伏电压。因此，当时钟以1MHz运行时，芯片的电流会在 200~400微安左右，时钟关闭模式的最小功耗只有0.1微安。缺点：1、不容易上手，不适合初学者使用，学习资料匮乏。2、指令空间较大，因为它是一个十六位微控制器，程序是一个字，有的指令实际占六个字节。虽然表面上程序简洁，但与PLC相比非常大。3、运行速度太慢，特别是双数据指针，速度更慢，如果可以改进，可以为编程带来极大的方便。4、保护能力很差，很容易烧坏芯片。
（二）应用PLC进行控制
1、汇川PLC与三菱PLC兼容，具有更广阔的市场潜力；兼容性表现在：形状外观、编程软件、命令系统、程序、扩展模块等与三菱PLC完全兼容，可以轻松替换掉三菱PLC。
目录
声 明 1
引 言 4
一、设计背景 5
二、镭焊机台介绍 5
（一）机台简介 5
（二）机台构成 5
（三）机台内部工位说明 6
三、机台的控制方案的选择 7
（一）应用单片机进行控制 7
（二）应用PLC进行控制 8
四、生产及工艺流程与主控制系统 9
（一）生产工序 9
（二）工艺流程 9
（三）主控制系统设计 10
五、机台控制系统的硬件设计 10
（一）PLC可编程控制器的选型 10
（二）人机界面HMI的选型 11
（三）电路设计 11
六、机台控制系统的软件设计 13
（一）PLC控制流程图 13
（二）输入/输出地址分配 14
总结 19
参考文献 20
谢辞 21
引 言
随着工业自动化的发展和人们生活生产水平的提高,生产效率也在不断提高。镭焊设备是以DD马达为基础实现产品生产过程自动化的一种机器体系，它可以实现加工、检测等步骤的高速连续化工作，从而达到生产率和降低工作时的成本的目的。
采用可编程控制器﹙PLC﹚控制的优点是：
1.可靠性高，镭焊设备以PLC控制为核心，系统具备可靠性高，抗干扰性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
强的特点，它不是环境所必须的,适合在恶劣环境中工作。
2.配置灵活，PLC配置系统灵活性强，处理能力强， I/O容量大。当现场控制要求发生变化时，只需要改变程序，不需更改线路，因此能灵活方便快速地进行更改，可以在生产过程中在线更改更改之后不需重新启动机器。
3.设备扩展性强，PLC具有强大的组网和扩展能力，未来新增设备和转盘控制非常方便。从而避免了以前设备增加一些动作或流程之后就要更改控制方式的弊端，大大节省了人力和物力。
4.维护方便，模块连接采用接线端子排，更换、维护、增加点位非常方便。
一、设计背景
随着我国经济的发展，中国制造产业迎来了新的发展高潮，以自动化、高速化、智能化为核心特征的自动化制造模式，正在逐步替换传统手工模式。随着人们生活水平的提高，生活方式的改变，人们对手机的依赖也越来越重，手机的更新换代也越来越快，对生产速度与精度的要求也越来越高，镭焊设备正是在这种理念中应运而生。
二、镭焊机台介绍
（一）机台简介
镭焊机也即为激光焊接机，主要针对薄壁材料、精密零件、无法人工焊接物品的焊接，具有深度低，宽度高，焊缝小，变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高等优点。
（二）机台构成
镭焊机台主要由转盘机，冲切机组成。转盘机主要由转盘主体，四个EPSON机械手，两个相机，两个振动盘组成，共分为六个工位，工位一为主料上料站，工位二为螺母上料站，工位三为辅料上料站，工位四为相机检测站，工位五为镭焊工站，工位六为成品下料站。冲切机由冲切机构和主料料盘机构组成。如图1机台整体图所示。
图1机台整体图
（三）机台内部工位说明
1、转盘主体
转盘主体由DD马达，转盘，镭焊治具组成。镭焊治具装于转盘上。工作时，DD马达带动转盘旋转，每次60°，使镭焊治具在各工站之间依次运行。转盘主体结构如图2转盘主体所示。
图2转盘主体
2、主料上料工位
主料料盘逆时针方向供料，切料机构切出料由接料机构负责接料搬运，机械手臂再从接料机构里取出主料放到转盘的夹具里。结构如图3主体上料工位结构图所示。
图3主体上料工位结构图
三、机台的控制方案的选择
（一）应用单片机进行控制
微控制器是集成电路芯片，也被称之为单片微计算机和单片机(Microcontrollers)，他是具有数据处理能力的集CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM和超大规模集成为一体的电路技术，具有各种I/O端口和中断系统、定时器/计数器等功能，被集成到硅芯片上的小面完整的微计算机系统中。
单片机主要有以下特点：优点：1、强大的数据处理能力，采用了精简指令集结构，具有丰富的寻址模式、27种简单内核指令和大量模拟指令;大量寄存器和片上数据存储器参与各种操作, 以及高效的查表处理指令; 它采用8MHz晶振驱动，具有更高的处理速度。这些功能确保可以编程高效的源程序。2、在运算速度方面，8Mz晶振驱动下可实现125ns的指令周期。16位数据宽度、125ns 指令周期和乘法累加的通用硬件乘法器可以实现一些用于数字信号处理的算法（如 FFT 等）。3、在功耗方面，MSP430微控制器具有超低功耗，它在降低芯片的电源电压和灵活可控的工作时钟方面具有特别的功能。电源电压采用的是 1.8~3.6伏电压。因此，当时钟以1MHz运行时，芯片的电流会在 200~400微安左右，时钟关闭模式的最小功耗只有0.1微安。缺点：1、不容易上手，不适合初学者使用，学习资料匮乏。2、指令空间较大，因为它是一个十六位微控制器，程序是一个字，有的指令实际占六个字节。虽然表面上程序简洁，但与PLC相比非常大。3、运行速度太慢，特别是双数据指针，速度更慢，如果可以改进，可以为编程带来极大的方便。4、保护能力很差，很容易烧坏芯片。
（二）应用PLC进行控制
1、汇川PLC与三菱PLC兼容，具有更广阔的市场潜力；兼容性表现在：形状外观、编程软件、命令系统、程序、扩展模块等与三菱PLC完全兼容，可以轻松替换掉三菱PLC。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/683.html
