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看一看:PLC与工控机集成控制在汽车固定节检漏中

发布时间:2021-11-18 09:09:10 阅读: 来源:窗纱厂家

汽车传动轴固定节是汽车驱动系统中1个重要的零部件,传动轴固定节的端面,如图1示。由于固定节中6粒钢球由工人手工进行安装,有可能产生少装的情况,如不及时发现,将出现质量问题,影响产品的正常使用和企业的名誉。因此根据厂方要求设计了此套系统,系统采取无损检测,利用图象处理与模式辨认技术,对CCD拍摄到的图象进行处理,作出漏装与不漏装判断,并对漏装工件进行声光报警。图1 汽车传动轴固定节端面

1、系统组成与控制进程1. 系统组成系统主要由机械部分、电气部分、控制部分组成。机械部分主要是完成零件的传送(从安装位置到检测位置,再送到下1个工序的加工位置)、定位(保证零件与摄像头的同心度)和不合格零件的剔除;电气部分有传感器、汽缸等实行机构组成;控制部分采取PLC和工控机集成控制。系统硬件配置主要有工控机、可编程控制器、CCD摄像头、图像搜集卡、I/O接口板、传感器等硬件及部分外围电路组成无房产证的拆迁房怎么过户,它们的结构,如图2示。图2 系统组成图

2. 控制流程系统由工控机作为上位机,PLC作为下位机。系统的自动控制流程为:1,工控机与PLC进行通讯握手,表明1切就绪; 2,送料位置传感器检测到工件,发信号给PLC; 3,PLC根据丈量位置传感器状态判断丈量位置是否是有工件; 4,如果丈量位置没有工件,则PLC发信号驱动汽缸,放开送料挡块; 5,丈量位置传感器检测到工件已到达,发信号给PLC; 6,PLC进行延时,目的是让工件稳定有益于拍摄,然后发信号给工控机并延时,目的是让计算机进行图象处理与模式辨认; 7,工控机实行程序由CCD摄像头摄取图像,由工控机实时处理图像,作出漏装或非漏装判断结果。把结果发给PLC; 8,PLC判断结果信息,如果全装且翻转位置无工件,发信号驱动汽缸放开定位挡块;如果漏装,PLC发信号驱动报警灯和蜂鸣器,进行声光报警由工人手工剔除。 PLC判断下料槽是否是可以下料,若可以则翻转工件进入下1道工序拆迁来评估需要注意什么时候。重复顺序实行2~8,就到达了系统的自动检测。从实行进程中可以看到,前后两个位置都实现了互锁。系统控制流程,如图3示。图3系统流程

在这个系统中,实现了工控机与PLC的集成控制。工控机主要完成对图象的处理,PLC完成对现场控制信号的搜集与实行元件的驱动,它们之间的通讯采取I/O卡来实现。控制系统物理结构,如图4示。图4控制系统物理结构

2、系统硬件模块系统硬件模块主要分为数据搜集子系统,微机基本子系统,数据分配子系统及基本I/O系统。它们之间的结构,如图5示。图5 硬件结构组成

1. 微机基本子系统它是全部系统的核心,对全部系统起监督、管理、控制作用,例如进行复杂的信号处理、控制决策、产生特殊的测试信号,控制全部检测进程等等。同时,利用微机强大的信息处理能力和高速运算能力,实现命令辨认、逻辑判断、图像处理、系统动态特性的自校正、系统自适应等功能。2. 数据搜集子系统用于和传感器、检测元件联接,实现图像数据的搜集、整理并经接口传送到微机子系统处理。3. 数据分配子系统实现对被测工件、测试信号产生器和检测操作进程的自动控制。4. 基本I/O子系统用于实现人机对话、输入或改变系统参数、改变系统工作状态、输出检测结果、动态显示测控进程、发出报警信号等。3、系统软件设计软件设计采取模块化和结构化的程序设计方法,即自顶向下、逐步求精的设计方法,并且适当划分模块以提高设计与调试的效率。该系统不但要接受来自传感器、待测工件的信号,还要接受和处理来自于控制面板的按钮信号,和由图像搜集卡传来的数字信号,而且要求系统具有实时处理能力。因此,系统软件对实时性有1定的要求,同时还要对系统资源进行管理和调度。1. 上位机软件设计上位机监控软件主要由数据搜集程序、检测与控制算法程序、中断服务程序、故障自诊断与处理程序等组成。系统模块划分以下:(1) 初始化模块硬件初始化 对系统中各硬件资源设定明确的初始化状态,包括对可编程器件初始化,各I/O口初始状态设定,为系统硬件资源分配任务等。软件初始化 包括堆栈初始化、状态变量初始化、各软件标志初始化、各变量存储单元初始化、系统参数初始化等。(2) 数据搜集模块控制摄像头摄取图像,通过图像搜集卡完成A/D转换,并生成待处理的数据文件。(3) 检测/控制模块对得到的图像数据文件进行分析、计算、比较、检测,辨别工件是否是合格,并实现对键盘的管理。(4) 中断管理模块针对系统中的各种中断源和所选用的微处理机的中断结构,设计相应的中断处理程序模块,包括中断管理模块和中断服务模块。(5) 显示管理模块用于实时更新显示图像和数据,并对报警唆使灯进行管理。(6) 时钟管理模块包括数据采样周期定时、控制周期定时、动态刷新周期定时、及故障监视电路的定时信号等。(7) 故障自诊断与处理模块它是提高系统的可靠性和可保护性的重要手段,主要采取开机自检的情势,每当电源接通或复位后,系统自动实行1次自检程序,对硬件电路进行1次检测。上位机监控软件主要程序流程,如图6所示。图6 上位机监控程序框图

2. PLC软件设计PLC的程序采取了模块化设计方法,由主程序、手动控制程序、故障处理程序等模块构成。根据系统要求,PLC的I/O分配,如表1示。(1) 输入输出信号表1 PLC输入输出信号

(2) 梯形图编制根据控制进程及输入输出信号编制出梯形图。PLC采取循环扫描方式,按梯形图从上而下,从左而右的前后顺序予以实行。同时,前后两个工件位置都进行互锁。部分梯形图,如图7示。图7 定位工位梯形图

R001是内部继电器,表示选择“自动”,当PLC得到信号X010时宅基补偿不签字可以动迁吗,即传感器检测到定位工位有工件时,延时并输出允许摄像信号Y000,然后再延时2s(等待计算机作出判断)并且当翻转汽缸不在原位和翻转工位无工件时,输出工件可以离开定位工位信号。如果PLC接到计算机发出的“工件不合格”信号,即X014后,报警,直到按复位键停止报警。4、计算机与PLC的通讯在计算机与PLC的集成控制系统中,1个关键的技术问题是计算机与PLC的通询问题。在本课题中,对计算机与PLC之间的通讯,我们考虑了两种实现方法:1种是利用串口通讯,另外可通过I/O卡来实现。由于串口通讯在实时性、可靠性、抗干扰性等方面都没有I/O卡好,又根据厂里具体情况,最后还是选用了后1种方法。I/O卡即开关量输入输出卡,在此项目中,我们选择了PCL—724,24位数字I/O卡,传输速率为300KB/s。该I/O卡具有2个8位端口(A,B),端口地址范围为200H~3FFH,两端口都可以进行输入输出操作,在进行输入输出操作时,无需进行握手,由于数据可以直接写或读到设定的端口。由PLC输入输出信号表可以看到,PLC需要接收计算机3个信号,计算机需要接收PLC1个信号。它们的通讯协议定义与地址设定,如表2示。表2计算机与PLC的通讯协议定义与地址表

5、结束语本系统是PLC与工控机集成控制的很好利用,投入运行后,为企业带来了可观的经济效益和社会效益。该系统在工业现场控制方面,特别在PLC控制方面,以其出色的控制功能和良好的性能价格比,赢得了用户的广泛赞誉。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章