西门子PLC在全自动行车(移载机构)中的应用一例

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【摘要】本文介绍了一例西门子plc在全自动行车（移载机构）中的应用，该系统使用MP377/15英寸 64K色触摸屏，能够在触摸屏上能实现动画效果，参数设置和报警功能，自动将塑料膜卷筒通过LH行车运送到用户指定的工号位置。系统也能使用手电门实现手动功能，操作方式与标准行车一致。

【关键词】西门子S7-317PLC；西门子MM440变频器；DEMAG钢丝绳葫芦；SICK激光测距仪；西门子MP337触摸屏

引言

在某些需要频繁起吊重物的室内生产线中，由于运送线路相对固定，工作环境较好，普通行车需人工操作完成物件搬运，工作量大且效率较低。而利用全自动行车（移载机构）由于其无需人工干预且可靠性高，可以很好地解决这一问题。

工作原理

1.行车大车平移机构（德国品牌SEW三合一驱动）配置西门子MM440变频器，在行车的两端分别设有减速位置和极限位置（共四个），当行车在移动的过程中通过减速位，限位开关碰到位置栏杆旋转90度将减速运行，当通过极限位，限位开关碰到位置栏杆再次旋转90度将停止移动。为了准确定位行车的位置，在电机上装有绝对式编码器，与变频器形成闭环控制系统。为防止马达打滑而造成定位偏差，行车端梁上另配置sick激光位移传感器，当传感器和编码器出现较大偏差时由西门子S7-300系列PLC控制行车停止动作并发出报警信号。

2.行车小车平移机构（德国品牌SEW三合一驱动）配置西门子MM440变频器，在行车的两端分别设有减速位置和极限位置（共四个），当行车在移动的过程中通过减速位，限位开关碰到位置栏杆旋转90度将减速运行，当通过极限位，限位开关碰到位置栏杆再次旋转90度将停止移动。为了准确定位行车的位置，在电机上装有绝对式编码器，与变频器形成闭环控制系统。为防止马达打滑而造成定位偏差，行车小车架上另配置sick激光位移传感器，当传感器和编码器出现较大偏差时由西门子S7-300系列PLC控制行车停止动作并发出报警信号。

3.行车葫芦起升机构（德国进口德马格DR系列钢丝绳葫芦）配置西门子MM440变频器，葫芦内部已配置SGG限位开关，设有减速位置和极限位置（共四个），当葫芦钢丝绳在升降的过程中通过减速位，起升电机将低速运行，当通过极限位，起升电机将停止运行并报警。为了准确定位行车的位置，在电机上装有绝对式编码器，与变频器形成闭环控制系统。另外还配置超声波传感器用来感应卷膜的厚度。

4.当用户切换系统至手动模式时，行车，葫芦小车和葫芦三机构分别可以手动定位。

5.当用户确定塑料卷膜已到达指定工位时，切换系统至自动模式，开始PLC给出一个塑料卷膜定位完成信号，大车机构运行向塑料卷膜以预设值（快速）靠近，当距离塑料卷膜为3米时这时减速以另一预设速度（慢速）运行，同时大小车机构以某一算法进行准确定位，当靠近一设定值时，葫芦吊钩下降并根据指定算法定位，然后大车机构向工位方向运行，将C型吊具插入塑料卷膜中心孔，当大车机构根据指定算法定位完成定位后停止，起升机构上升将塑料卷膜吊起，行车根据特定的算法向指定的堆放位置运行，定位后起升机构下降将塑料卷膜放置在托架上，完成后大车机构继续向堆放位置方向运行将C型吊具抽出，起升机构上升至指定高度，至此自动移载的一个周期结束。

系统架构

本系统控制部份由变频柜和PLC控制柜构成。变频器控制柜内装有三个变频器，PLC控制柜内除装有相关的电气元器件外，另还有西门子S7系列317-2 PN/DP控制器和西门子MP277 10.4英寸触摸屏。网络构架图如下：

结语

该全自动行车（移载机构）最大的优点在于其简单、可靠的硬件电路和较高的精度与分辨率，本方案在西门子S7-300系列PLC系统中很好地实现了大件工件的全自动移载，既提高了企业工作效率，又节约了用人成本及工作量，受到了客户的一致好评。

参考文献

[1]陈伯时.电力拖动自动控制系统（第三版）.北京：机械工业出版社，2006

[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术（第二版）.北京：北京航空航天大学出版社，2005

[3]齐从谦等.PLC技术及应用（第二版）.北京：机械工业出版社，2000

[4]夏翔.起重电控设计参考手册.北京：机械工业出版社，2012