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abb plc机械手控制系统设计方案

作者:plc小王 来源:西门子plc 发布日期:2019-06-17 14:45 阅读: 二维码分享

  一般编程人员会认为,abb plc机械手控制系统设计极大地促进了基于PLC的控制功能和控制系统水平的提高,应在很大程度上避免这种影响。小编今天就针对plc在控制系统中的应用,来谈谈自己的见解,共分为以下几部分。

  四轴联动简单机械手的结构和动作过程

  机械手的结构如下图所示。它由气动控制操纵器(1),XY轴螺钉组(2),转盘机构(3)和旋转底座(4)组成。

  运动控制方式如下:(1)由伺服电机驱动的旋转角度为360度的气动控制机器人(光电传感器确定起始0点); (2)步进电机驱动螺杆组件使机器人沿X,Y轴运动(带x,y轴限位开关); (3)转盘360度转盘机构可以驱动机器人

  螺杆组自由旋转(电动拖曳部分由直流电机,光电编码器,接近开关等组成); (4)旋转底座主要支撑上述3个部分; (5)空气控制机械手由气压控制(机器人在充气时夹紧,机器人在放气时释放)。

  工作过程如下:当货物到达时,机械手系统开始移动;步进电机控制开始向下移动,另一步进电机控制水平轴开始向前移动;伺服电机驱动机械手旋转到达刚刚抓住货物的位置。在那个地方,然后充气,机器人抓住货物。

  步进电机驱动垂直轴上升,另一个步进电机驱动水平轴开始向前移动;旋转直流电动机旋转,使机器人整体移动,转向货物接收位置;步进电机再次驱动垂直轴到达指定位置。阀门放气,机器人释放货物;系统返回下一个动作。

  两个控制设备选择

  为了精确控制,根据市场情况,各种关键部件的选择如下:

  1.步进电机及其驱动器

  机械手的纵轴(Y轴)和横轴(X轴)由陕西容感电气两相混合式步进电机选择,步进角为0.9度/1.8度电流为1.5A。 M1是水平轴马达,驱动机械手机构伸缩; M2是垂直轴马达,其驱动机械手机构上升和下降。选择的步进电机驱动器为SH-20403。该驱动器由10~40V DC,H桥双极恒定相电流驱动,8个输出电流(***高3A)和7个子部分(***多64个)进行供电。可选模式,输入信号光隔离,标准单脉冲接口,离线保持功能,半封闭外壳可适应更严苛的工作条件,提供节能自动半电流模式。驱动器的内部开关电源设计确保驱动器可以适应宽电压范围,用户可以根据各自的条件选择10到40 VDC。一般来说,较高的额定电源电压有利于增加电机的高速转矩,但会增加驱动器的损耗和温升。该驱动器的***大输出电流值为3A /相位(峰值)。 8个状态可以通过驱动器面板上的六位DIP开关的第5,第6和第7位组合,对应于从0.9A到3A的8种输出电流。与不同的电机配合使用。该驱动器可提供7个操作步骤:整个步骤,改进的半步,4个细分,8个细分,16个细分,32个细分和64个细分,使用驱动器面板上的六位拨码开关的***个和第二个。 3个三个位置可以组合成不同的状态。

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  2.伺服电机及其驱动器

  机器人的旋转是松下伺服电机A系列小惯量MSMA5AZA1G,其额定输出功率为50W,共用100/200V,旋转编码器规格均为增量(脉冲数2500p/r,分辨率10000p/r,引线11线)带油密封,无制动,轴通过键槽连接。电机使用Panasonic独特的算法将速度和频率响应提高2倍至500 Hz;定位过调整时间缩短为之前松下伺服电机产品V系列的1/4。具有共振抑制功能,控制功能和全闭环控制功能,可以补偿机器的刚性不足,实现高速定位,并通过外部连接高精度实现全闭环控制光栅尺可进一步提高系统精度。它有两种自动增益调整方法:常规自动增益调整和实时自动增益调整。它还具有RS-485和RS-232C通信端口,因此上位控制器可以同时控制多达16个轴。伺服电机驱动器是用于小惯量电机的A系列MSDA5A3A1A。

  3.直流电机

  可旋转360度的转盘机构由DC无刷电机驱动。系统选用北京合力公司生产的57BL1010H1无刷直流电机,转速范围宽,转矩低,运行稳定,噪音低,效率高。无刷直流电机驱动器采用北京和希利有限公司生产的BL-0408驱动器,采用24-48V直流电源,具有启停和转向控制,过流,过压,失速保护,具有故障报警输出和外部模拟速度调节,快速制动停机等功能。

  4.旋转编码器

  在可旋转360度的转盘机构上,安装了欧姆龙制造的E6A2增量式旋转编码器,

  5. PLC选择

  根据系统的设计要求,使用欧姆龙生产的CPM2A小型机。 CPM2A在紧凑的单元中结合了多种功能,包括同步脉冲控制,中断输入,脉冲输出,模拟设置和时钟功能。 CPM2A的CPU单元是一个独立的单元,可以处理各种机械控制应用,因此非常适合用作设备内置的控制单元。完整的通信功能可确保与个人计算机,其他欧姆龙plc和欧姆龙可编程终端的通信。这些通信功能使四轴联动简易机器人可以轻松集成到工业plc控制系统中。

软件编程

  1。软件流程图

  流程图是abb plc编程的基础。只有通过设计流程图,才能顺利,方便地编写梯形图并编写语句列表,***终完成程序的设计。所以编写流程图非常重要,首先要编程。根据四轴联动简易机械手的控制要求,流程图如下图所示。

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  2。程序部分

  由于论文篇幅有限,此处仅列出前两段供读者参考。见下图。

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结论

  四轴联动简易机器人的各种动作和状态由PLC控制,不仅可以满足手册,机器人的半自动,自动等。该操作需要大量按钮,开关和位置检测点。它还可以用于通过接口组件和计算机形成PLC工业LAN,实现网络通信和网络控制。四轴联动简易机器人可轻松嵌入工业生产线。

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  总结:本文主要关于abb plc机械手控制系统设计,容感电气专注控制系统15年,是一家以研发工业控制系统为主,以科技为导向,集科研、开发、生产、销售及服务为一体高新技术企业。提供电气自动化控制产品研发、生产、销售及工业控制配套、系统设计、技术咨询服务。


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