基于三菱FX3U控制的自动打孔机

张 纹，蔡婷婷，徐笑笑

(镇江高等职业技术学校,江苏 镇江212006）

0 引言

近年来，自动化方式运用的越来越广泛，自动打孔机也是一种应用广泛的连续加工输送设备，输送带、打孔机和三菱FX3U PLC是设备的主要组成部分。三菱FX3U PLC是第三代微型可以编程控制器，它采用一种可编程的存储器，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟量输入/输出控制各类的机械或生产过程。

1 设备主体结构功能

1.1 硬件组成

可编程控制器（PLC）是一种以微处理器为核心的工业控制装置。它把老式继电接触器控制系统和计算机技术的功能结合起来，具有可靠性高、灵活通用、编程简单、使用方便等优点，在机电一体化、工业控制系统自动化方面应用广泛。

打孔机是通过PLC给出的信号进行工作的系统，其结构动作频率高、精度高、耐磨性强、使用寿命长。

输送带又称运输带，具有能连续化、高效率、高准度的特点，广泛应用在水泥、焦化、冶金、化工、钢铁等行业中运输距离较短、运输量较小的场合。

1.2 设备的工作过程说明

自动打孔机是以可编程控制器三菱FX3U-32MR PLC为主控器，由检测传感器模块、输入输出按钮组成。该设备模拟输送带加工工件，并进行加工的过程，自动打孔机的组成如图1所示。

图1 自动打孔机结构示意图

工件放上输送带后，传感器（SA1）检测到信号，传送带开始运行并对工件按特定的加工步骤进行加工。主轴电机带动其上下进给，SQ1、SQ2、SQ3、SQ4位置分别为限位开关。加工完成的工件送至D点后被取走。

2 系统程序设计

2.1 系统工作流程

运行过程：按下设备控制面板上的启动按钮SB1，设备进入运行模式，当工件传感器（SA1）检测到工件，HL1常亮，设备开始加工，输送带电机启动，到达B点(SA2)后，输送带电机停止，主轴电机以10 Hz运行，将工件送至C点(SA3)，当C点（SA3）得到信号后停止；此时，钻孔电机启动，进行钻孔加工，加工结束后钻孔电机停止运行，输送带电机再次启动，运行至D点等待工件取走，再次放入工件后，工件传感器检测到后，设备将继续对工件进行加工。

2.2 程序梯形图

2.2.1 运行一 按下设备控制面板上启动按钮SB1（X0）。设备进入加工模式，置位内部辅助继电器M1。具体程序图见图2所示。

图2 运行一程序

2.2.2 运行二 设备进入加工模式后，工件传感器SA1（X1）检测到工件后，设备运行指示灯HL1（Y0）常亮。具体程序图见图3所示。

图3 运行二程序

2.2.3 运行三 设备进入加工模式，置位内部辅助继电器M2。同时输送带电机开始运行，到达B点(SA2)后停止。具体程序图见图4所示。

图4 运行三程序

2.2.4 运行四 到达B点(SA2)后，传送带电机（Y2）停止运行，置位内部辅助继电器M3，主轴电机(Y3)开始运行将工件送至C点（SA3）后停止运行。具体程序图见图5所示。

图5 运行四程序

2.2.5 运行五 当C点得到信号后，置位内部辅助继电器M4，主轴电机停止运行，同时钻孔电机开始以10 Hz进行加工，内部时间继电器(T0)计时5 s后以为30 Hz再进行加工，内部时间继电器(T1)10 s计时后加工结束。具体程序图见图6所示。

图6 运行五程序

2.2.6 运行六 当钻孔电机加工完后，置位内部辅助继电器M5，M5得电后，输送带电机开始将工件送至D处（SA4），工件被取走后设备停止。具体程序图见图7所示。

图7 运行六程序

3 系统保护功能设计

当遇到突发情况时候，按下急停按钮，此时报警灯HL2闪烁；所有动作立即停止。具体程序见图8所示。

图8 急停程序图

4 I/O地址分配表

根据系统控制要求，分配I/O地址，见表1所示。

表1 PLC的I/O地址分配表

5 结语

本研究使用了以三菱FX3U-32MR型PLC为主控器的自动打孔机，该设备具有安全、快捷、高效的特点，实现了智能化，增加了打孔时的准确度，降低了操作员的操作难度。