PLC在光机电一体化实训平台物料输送结构中的应用.pdf

PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制的电子设备，它广泛应用于工业生产中，可以对各种生产过程和机械设备进行控制。本篇论文主要探讨了PLC在光机电一体化实训平台物料输送结构中的应用。光机电一体化是将光学、机械、电子等技术融于一体的高新技术，是现代制造业的基础和核心，而PLC控制系统则是实现这一技术的关键工具。 光机电一体化实训平台主要是模拟自动化工业生产现场，集存储、加工、装配与输送等结构为一体的实训教学模块。实训平台通过采用PLC控制，搭配变频器与伺服驱动器等自动化设备，模拟真实工业现场的自动化操作，不仅降低了实训成本，而且锻炼了学生的动手能力、编程思想以及控制理念。 物料输送结构是实训平台的重要组成部分，其主要由抓取机械手装置、输送单元、机械手升降装置、PLC控制模块、接线端口以及按钮指示灯等组成。其中，抓取机械手装置负责准确定位物料，并进行抓取和放下工件的操作；输送单元则是完成物料的搬运工作；机械手升降装置用于改变机械手的位置；PLC控制模块则是整个物料输送结构的大脑，负责协调各个部件的工作；接线端口和按钮指示灯则提供了操作界面。 PLC对物料输送结构的控制要求准确高效。具体的控制要求包括：抓取机械手要能够准确地从物料推出装置上抓取物料，并将物料传输到指定位置放下。在物料输送过程中，PLC需要根据步进电机和伺服电机的动作参数来控制机械手的移动速度，确保物料能够以规定的速度被精确抓取和放置。 在PLC的输入输出点分配及系统接线方面，由于物料输送单元需要较多的输入和输出点，因此，PLC的输入信号包含了按钮与指示灯模块中的开关按钮信号、检测气缸和物料的传感器信号等，而输出信号则包含驱动各电磁阀的控制信号和伺服电机驱动器的脉冲和方向信号。针对需要输出驱动伺服和步进电机的高速脉冲信号，实训平台上的PLC选用了西门子S7-200CPU226型PLC，具有24点输入和16点输出，以晶体管输出型确保了控制的高效性和精确性。 物料输送结构的PLC控制流程图是实现其自动化操作的核心部分。在程序编写中，采用顺序控制法来完成物料的抓取、移动和放置等动作流程。如图3所示，通过步进控制流程图，详细描述了物料从一个位置移动到另一个位置的过程，包括抓取动作、移动到加工站、装配单元和分拣单元的各个环节。 总结来说，光机电一体化实训平台物料输送结构的PLC控制，实现了模块化设计，具备良好的扩展性、灵活性和柔性。这种实训装置成功地应用于实训教学中，不仅能够让学生通过实际操作来了解和掌握工业现场的自动化控制，而且其设计思想和控制方法具有一定的推广应用价值。 参考文献中所列书籍《自动化生产线安装与调试》、《自动生产线应用技术》、《电气控制与PLC技术实例教程》等，为本论文提供了理论支持和技术参考。论文作者寇继磊、毋丽丽分别来自许昌职业技术学院，通过他们的研究，我们可以看到PLC技术在现代教育和制造业中的重要应用。