基于三菱FX3U控制的自動打孔機

張 紋，蔡婷婷，徐笑笑

(鎮江高等職業技術學校,江蘇 鎮江212006）

0 引言

近年來，自動化方式運用的越來越廣泛，自動打孔機也是一種應用廣泛的連續加工輸送設備，輸送帶、打孔機和三菱FX3U PLC是設備的主要組成部分。三菱FX3U PLC是第三代微型可以編程控制器，它采用一種可編程的存儲器，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬量輸入/輸出控制各類的機械或生產過程。

1 設備主體結構功能

1.1 硬件組成

可編程控制器（PLC）是一種以微處理器為核心的工業控制裝置。它把老式繼電接觸器控制系統和計算機技術的功能結合起來，具有可靠性高、靈活通用、編程簡單、使用方便等優點，在機電一體化、工業控制系統自動化方面應用廣泛。

打孔機是通過PLC給出的信號進行工作的系統，其結構動作頻率高、精度高、耐磨性強、使用壽命長。

輸送帶又稱運輸帶，具有能連續化、高效率、高準度的特點，廣泛應用在水泥、焦化、冶金、化工、鋼鐵等行業中運輸距離較短、運輸量較小的場合。

1.2 設備的工作過程說明

自動打孔機是以可編程控制器三菱FX3U-32MR PLC為主控器，由檢測傳感器模塊、輸入輸出按鈕組成。該設備模擬輸送帶加工工件，并進行加工的過程，自動打孔機的組成如圖1所示。

圖1 自動打孔機結構示意圖

工件放上輸送帶后，傳感器（SA1）檢測到信號，傳送帶開始運行并對工件按特定的加工步驟進行加工。主軸電機帶動其上下進給，SQ1、SQ2、SQ3、SQ4位置分別為限位開關。加工完成的工件送至D點后被取走。

2 系統程序設計

2.1 系統工作流程

運行過程：按下設備控制面板上的啟動按鈕SB1，設備進入運行模式，當工件傳感器（SA1）檢測到工件，HL1常亮，設備開始加工，輸送帶電機啟動，到達B點(SA2)后，輸送帶電機停止，主軸電機以10 Hz運行，將工件送至C點(SA3)，當C點（SA3）得到信號后停止；此時，鉆孔電機啟動，進行鉆孔加工，加工結束后鉆孔電機停止運行，輸送帶電機再次啟動，運行至D點等待工件取走，再次放入工件后，工件傳感器檢測到后，設備將繼續對工件進行加工。

2.2 程序梯形圖

2.2.1 運行一 按下設備控制面板上啟動按鈕SB1（X0）。設備進入加工模式，置位內部輔助繼電器M1。具體程序圖見圖2所示。

圖2 運行一程序

2.2.2 運行二 設備進入加工模式后，工件傳感器SA1（X1）檢測到工件后，設備運行指示燈HL1（Y0）常亮。具體程序圖見圖3所示。

圖3 運行二程序

2.2.3 運行三 設備進入加工模式，置位內部輔助繼電器M2。同時輸送帶電機開始運行，到達B點(SA2)后停止。具體程序圖見圖4所示。

圖4 運行三程序

2.2.4 運行四 到達B點(SA2)后，傳送帶電機（Y2）停止運行，置位內部輔助繼電器M3，主軸電機(Y3)開始運行將工件送至C點（SA3）后停止運行。具體程序圖見圖5所示。

圖5 運行四程序

2.2.5 運行五 當C點得到信號后，置位內部輔助繼電器M4，主軸電機停止運行，同時鉆孔電機開始以10 Hz進行加工，內部時間繼電器(T0)計時5 s后以為30 Hz再進行加工，內部時間繼電器(T1)10 s計時后加工結束。具體程序圖見圖6所示。

圖6 運行五程序

2.2.6 運行六 當鉆孔電機加工完后，置位內部輔助繼電器M5，M5得電后，輸送帶電機開始將工件送至D處（SA4），工件被取走后設備停止。具體程序圖見圖7所示。

圖7 運行六程序

3 系統保護功能設計

當遇到突發情況時候，按下急停按鈕，此時報警燈HL2閃爍；所有動作立即停止。具體程序見圖8所示。

圖8 急停程序圖

4 I/O地址分配表

根據系統控制要求，分配I/O地址，見表1所示。

表1 PLC的I/O地址分配表

5 結語

本研究使用了以三菱FX3U-32MR型PLC為主控器的自動打孔機，該設備具有安全、快捷、高效的特點，實現了智能化，增加了打孔時的準確度，降低了操作員的操作難度。