工業(yè)生產(chǎn)線傳輸線體控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)生產(chǎn)線傳輸線體控制器，主要用于工業(yè)生產(chǎn)流水線的傳送線體控制，涉及到機(jī)電一體化和工業(yè)自動控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有的傳輸線體控制器大多采用PLC(可編程邏輯控制器)作為CPU，由PLC、中間繼電器、交流接觸器、接線端子等構(gòu)成控制器，放于控制柜中，該結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn):1、系統(tǒng)成本尚，由于主流的PLC如西門子、羅克韋爾、二菱、歐姆龍等品牌大多為進(jìn)口PLC,價格較高；2、通過對PLC進(jìn)行二次開發(fā)，構(gòu)建新的系統(tǒng)，整個系統(tǒng)體積大，需要單獨(dú)的控制柜；3、若需對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行升級改造或增加新的功能，受到已使用CPU或模塊功能的限制，靈活性不強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對以上問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種工業(yè)生產(chǎn)線傳輸線體控制器，以利于取代傳統(tǒng)的PLC控制柜獨(dú)立控制工件的傳輸并完成具體控制要求，其成本僅為PLC控制系統(tǒng)的1/5到1/4。另外，本結(jié)構(gòu)基于點(diǎn)對點(diǎn)采樣和控制，可以適用于不同結(jié)構(gòu)和不同功能的傳輸線體。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的采用的技術(shù)方案是提供一種工業(yè)生產(chǎn)線傳輸線體控制器，其中:該傳輸線體控制器包括傳輸線體及電氣部分，所述傳輸線體包括四段:第一段直線傳送輥道、第二段直線傳送輥道、第三段直線傳送輥道和一個轉(zhuǎn)臺傳送輥道，四段輥道均配有多個輥軸，通過交流異步電動機(jī)轉(zhuǎn)動進(jìn)行傳送，交流異步電動機(jī)位于每段直線傳送輥道的下面，交流異步電動機(jī)通過鏈條帶動輥軸轉(zhuǎn)動，每一段輥道上的輥軸與輥軸之間通過鏈條相互連接，第一段直線傳送輥道、第二段直線傳送輥道、第三段直線傳送輥道和轉(zhuǎn)臺傳送輥道的末端均設(shè)有一個阻擋塊，阻擋塊下面設(shè)有改變阻擋塊位置的氣缸，轉(zhuǎn)臺傳送輥道的下面設(shè)有連接旋轉(zhuǎn)氣缸的轉(zhuǎn)臺，控制轉(zhuǎn)臺傳送輥道左右旋轉(zhuǎn)90度，旋轉(zhuǎn)氣缸上設(shè)有控制旋轉(zhuǎn)和返回的兩個電磁閥，分別控制旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)動作和返回動作；第一段直線傳送輥道、第二段直線傳送輥道、第三段直線傳送輥道和轉(zhuǎn)臺傳送輥道都配有進(jìn)入檢測傳感器和到位檢測傳感器各一對，分別用于檢測該傳送區(qū)是否有工件進(jìn)入及是否涉及跨區(qū)傳送。
[0005]所述電氣部分包括相互連接的主控芯片、輸入電路、輸出電路、開關(guān)電源和電源轉(zhuǎn)換電路，所述輸入電路包括輸入端子排和輸入側(cè)光耦隔離電路，所述輸出電路包括輸出側(cè)光耦隔離電路、固態(tài)繼電器和輸出端子排；所述輸入電路結(jié)構(gòu)相同，每路輸入電路通過輸入端子排將接入的按鈕和傳感器接線與控制器輸入管腳連接，輸入電路間相互獨(dú)立，在每一路輸入電路和主控芯片的數(shù)字量輸入管腳間均設(shè)有光親隔尚電路；所述輸出電路結(jié)構(gòu)也相同，每路輸出電路將控制器的輸出管腳與光親隔尚電路相連，光親隔尚電路的輸出側(cè)接有晶體管，所述晶體管與開關(guān)電源及固態(tài)繼電器線圈共同構(gòu)成回路，固態(tài)繼電器的常開觸點(diǎn)與輸出端子排相連，再與所述交流異步電動機(jī)的交流接觸器或者氣缸的電磁閥相連接，輸出電路間也相互獨(dú)立，在主控芯片的輸出管腳與每路輸出電路間也都設(shè)有光親隔1?電路，所述輸入電路和輸出電路的光耦隔離電路的輸出側(cè)均設(shè)有發(fā)光二極管，用于指示這一路通路是否有信號流通。
[0006]通過所述輸入電路將傳感器檢測信號、控制信號及測試結(jié)果傳遞信號傳送給主控芯片，輸入電路中的光耦隔離電路用于將輸入電路中的輸入信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹骺匦酒苯犹幚淼碾妷盒盘?，主控芯片的輸出信號?jīng)過光耦隔離電路后控制固態(tài)繼電器線圈是否通電，若固態(tài)繼電器線圈通電，對應(yīng)常開觸點(diǎn)將會閉合，對應(yīng)輸出信號的發(fā)光二極管也會亮；固態(tài)繼電器常開觸點(diǎn)的狀態(tài)將決定交流接觸器和氣缸電磁閥是否能得電，如果固態(tài)繼電器線圈通電，則對應(yīng)常開觸點(diǎn)閉合，則所串聯(lián)的交流接觸器或氣缸電磁閥將通電，交流異步電動機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)或者氣缸動作。
[0007]本實(shí)用新型的效果是:
[0008]1.用DSP實(shí)現(xiàn)主控功能，取代了進(jìn)口 PLC的模塊和擴(kuò)展I/O模塊，控制器可以降低75% -80% ；
[0009]2.采用分區(qū)控制的編程思想，各個線體傳送區(qū)之間相互獨(dú)立，使用更加靈活；
[0010]3.控制器I/O 口資源豐富，有充足備用接口，對于不同的傳輸線體，只需根據(jù)其控制要求將程序進(jìn)行調(diào)整，具有一定的通用性。
[0011]4.輸入輸出信號與控制器連接采用專用接插件，增強(qiáng)了控制器的可靠性和穩(wěn)定性會K。
[0012]5.控制器體積明顯減小，放置位置更加靈活。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的被控傳送線體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的工業(yè)生產(chǎn)線傳輸線體控制器的整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型的傳送線體的直線傳送線體的控制流程圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型的傳送線體的轉(zhuǎn)臺控制流程圖；
[0017]圖5-1、5_2分別為本實(shí)用新型的輸入信號接線端子排J5、J6的采集電路原理圖；
[0018]圖6為本實(shí)用新型的中央處理器模塊電路原理圖；
[0019]圖7為本實(shí)用新型的驅(qū)動信號輸出電路原理圖；
[0020]圖8為本實(shí)用新型的主控制器的電源轉(zhuǎn)換電路原理圖。
[0021]圖中:
[0022]1、輥軸2、進(jìn)入檢測傳感器3、阻擋塊4、轉(zhuǎn)臺
[0023]5、到位檢測傳感器
【具體實(shí)施方式】
[0024]結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的工業(yè)生產(chǎn)線傳輸線體控制器結(jié)構(gòu)加以說明。
[0025]本實(shí)用新型的工業(yè)生產(chǎn)線傳輸線體控制器設(shè)計(jì)思想是基于數(shù)字信號處理器(DSP)控制，將CPU，固態(tài)繼電器，接線端子等器件統(tǒng)一設(shè)計(jì)并制成控制器，將傳感器信號、控制保護(hù)信號和測試結(jié)果傳遞信號接到控制器的輸入端子排，將控制器的輸出端子信號通過導(dǎo)線接至交流接觸器或氣缸電磁閥，進(jìn)而依據(jù)程序控制各個傳送區(qū)的傳送電機(jī)、阻擋塊氣缸、轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)和返回氣缸的正常工作?？梢匀〈鷤鹘y(tǒng)的PLC控制柜獨(dú)立控制工件的傳輸并完成具體控制要求。
[0026]整個傳送線體上可以同時傳送多個工件，主控程序?qū)γ總€傳送區(qū)獨(dú)立控制。當(dāng)檢測到有工件后，工件進(jìn)入檢測信號被傳送至主控芯片，主控程序?qū)⑺趥魉蛥^(qū)的傳送電機(jī)通電，并保持阻擋塊阻擋狀態(tài)，直到工件被阻擋塊擋住不能繼續(xù)前行，此時工件到位檢測信號被傳送至主控芯片，主控程序?qū)⒃搮^(qū)傳送電機(jī)停止，避免轉(zhuǎn)動的輥軸與相對靜止的工件間產(chǎn)生不必要的摩擦；當(dāng)需要工件在不同傳送輥道間傳送時，首先判斷是否滿足跨區(qū)傳送條件，若滿足則主控程序給控制阻擋塊的氣缸一個控制信號，阻擋塊下降，解除對工件的阻擋作用，并同時啟動本傳送區(qū)和下個傳送區(qū)的交流異步電動機(jī)，使工件進(jìn)入下個傳送區(qū)；下一個傳送區(qū)的程序執(zhí)行過程類似，也是根據(jù)檢測信號狀態(tài)判斷工件的位置，然后根據(jù)主控程序控制交流異步電動機(jī)和氣缸動作；根據(jù)上工位測試區(qū)的測試結(jié)果，控制ZTTl區(qū)氣缸是否動作，將OK件和NG件在ZTTl處區(qū)分開，分別通過ZDT2和ZDT3進(jìn)行分類傳送。
[0027]本實(shí)用新型的工業(yè)生產(chǎn)線傳輸線體控制器結(jié)構(gòu)如圖1所示，該傳輸線體包括四部分:ZDT1、ZDT2、ZDT3和ZTTl區(qū)，四部分輥道均由許多輥軸I構(gòu)成，通過交流異步電動機(jī)轉(zhuǎn)動進(jìn)行傳送，交流異步電機(jī)位于每段直線傳送輥道的下面，交流異步電機(jī)旋轉(zhuǎn)通過鏈條帶動輥軸一起轉(zhuǎn)動，使工件移動，ZDTU ZDT2、ZDT3和ZTTl的末端均設(shè)有一個阻擋塊3，阻擋塊3下面配有氣缸，氣缸動作改變阻擋塊3的位置，ZTTl的下面安裝有控制轉(zhuǎn)臺4左右旋轉(zhuǎn)的90度旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)氣缸上設(shè)有旋轉(zhuǎn)和返回兩個電磁閥，分別控制旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)動作和返回動作；ZDT1、ZDT2、ZDT3和ZTTl區(qū)都配有進(jìn)入檢測傳感器2和到位檢測傳感器5各一對，分別用于檢測傳送區(qū)是否有工件及是否涉及跨區(qū)傳送。
[0028]本實(shí)用新型的工業(yè)生產(chǎn)線傳輸線體控制器結(jié)構(gòu)如圖2所示，傳感器檢測信號包括:ZDT1、ZDT2、ZDT3和ZTTl四個區(qū)的工件進(jìn)入檢測信號、工件到位檢測信號、阻擋上升到位信號、阻擋下降到位信號、傳動電機(jī)過載信號，以及ZTTl區(qū)的轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到位信號和轉(zhuǎn)臺返回到位信號；控制保護(hù)信號包括:啟動信號，停止信號，急停信號，故障解除信號；信息傳遞信號指上工位測試設(shè)備測試結(jié)果信號，I代表OK件，O代表NG件；控制器選用Microchip公司生產(chǎn)的16位數(shù)字信號處理器芯片dsPIC6010A來完成主控功能；驅(qū)動信號包括ZDT1、ZDT2、ZDT3和ZTTl四個區(qū)的阻擋電磁閥控制信號，傳動電機(jī)的啟動信號，以及ZTTl區(qū)的轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)和返回電磁閥控制信號。
[0029]系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用分段控制的設(shè)計(jì)方法，即四個區(qū)通過程序單獨(dú)控制，系統(tǒng)控制流程圖如圖3和圖4所示，圖3為ZDT1、ZDT2、ZDT3三個直線線體的控制流程圖，當(dāng)工件進(jìn)入后，對應(yīng)區(qū)的傳送電機(jī)啟動，當(dāng)工件到位后，停止傳動電機(jī)，并判斷下個區(qū)是否處于空閑狀態(tài)，如果下個區(qū)不空閑則一直等待，如果下個區(qū)空閑，則給阻擋電磁閥電信號，降下?lián)鯄K，并啟動傳送電機(jī)使工件進(jìn)入下個區(qū)，與此同時啟動定時器，當(dāng)出料延時時間到后，恢復(fù)擋塊阻擋的位置，并停止傳送電機(jī)。圖4為ZTTl控制流程圖，其控制流程為，當(dāng)工件進(jìn)入后，傳送電機(jī)啟動，當(dāng)工件到位后，停止傳動電機(jī)，先判斷該工件為OK件還是NG件，如果是OK件，還需要判斷ZDT2區(qū)是否空閑，如果ZDT2區(qū)空閑，則降下?lián)鯄K，啟動傳送電機(jī)，并啟動出料定時器，當(dāng)出料時間到后，恢復(fù)阻擋塊阻擋位置并停止傳送電機(jī)，等待下個工件；如果是NG件，給轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)電磁閥一個電信號，讓轉(zhuǎn)臺開始旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到位后，停止旋轉(zhuǎn)，再判斷ZDT3區(qū)是否空閑，如果ZDT3區(qū)空閑，則降下?lián)鯄K，啟動傳送電機(jī)，并啟動出料定時器，當(dāng)出料時間到后，恢復(fù)阻擋塊阻擋位置并停止傳送電機(jī)，并給轉(zhuǎn)臺返回電磁閥一個電信號讓轉(zhuǎn)臺返回到初始位置，等待下個工件。另外，如果工業(yè)生產(chǎn)線傳輸線體控制器工作過程中檢測到位置傳感器信號異常、傳送電機(jī)過載信號、氣缸動作異?；蛘叱霈F(xiàn)工件卡住等故障時，立刻啟動報(bào)警電路，蜂鳴器長鳴，指示燈閃爍，進(jìn)行報(bào)警，待故障解除后，操作人員按下故障解除按鈕后，控制器可以繼續(xù)正常工作。
[0030]本實(shí)用新型的輸入信號采集電路原理圖如圖5-1、5_2所示，各種輸入信號，包括傳感器信號、控制保護(hù)信號和測試結(jié)果傳遞信號分別連接至輸入信號接線端子排J5和J6，經(jīng)光耦隔離電路后，各種輸入信號分別連接到主控芯片，輸入信號通過接插件與控制器的輸入接線端子排連接，輸入電路中的發(fā)光二極管亮滅狀態(tài)可以實(shí)時體現(xiàn)輸入信號的狀態(tài)，具體主控芯片輸入管腳與端子排輸入信號名稱及其對應(yīng)連接關(guān)系如下:
[0031]DT1_ENTER與(ZDTl)工件進(jìn)入檢測信號相連；
[0032]DT1_ARRIVE與(ZDTl)工件到位檢測信號相連；
[0033]DT1_ST0PPER_U與(ZDTl)阻擋上升到位檢測信號相連；
[0034]DT1_ST0PPER_D與(ZDTl)阻擋下降到位檢測信號相連；
[0035]DT1_0VERL0AD與(ZDTl)傳動電機(jī)過載檢測信