利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法，利用光纤传感器对工件输送进行精确控制。在工件未到前，皮带输送机在PLC的控制下按照速度模式运行，当工件经过光纤传感器、光纤传感器发出上升沿信号时，PLC产生外部I/O中断，在硬件I/O中断程序中启动相对位移控制逻辑和指令，自动打断中断程序外部的速度指令，实现速度/位移模式的无缝切换，没有加减速影响，误差得以减小。其次，为了减小位置控制误差，对位移行程，速度、光纤传感器进光口直径以及传感器反应时间作探究，把这部分因素造成的误差作为补偿，计算到位移行程设置中。通过这个方法可以实现伺服电机速度、位移的直接切换，达到精确位置控制的目的。

Method for realizing precise position control of belt conveyer of workpiece conveying system by using PLC control system

The invention relates to a method for realizing precise position control of a belt conveyer of a workpiece conveying system by using a PLC control system. In the workpiece before, belt conveyor under the control of PLC speed according to the mode of operation, when the workpiece through the optical fiber sensor, optical fiber sensor sends the rising edge signal, PLC external interrupt I/O in I/O hardware interrupt program to start the relative displacement of the control logic and the instruction, automatically interrupt external interrupt program speed command, to achieve seamless the switching speed / displacement mode, no deceleration effect, can reduce the error. Secondly, in order to reduce the error of position control, displacement, velocity, and diameter of optical fiber sensor into the sensor response time for inquiry, the error caused by this factor as compensation calculation to displacement settings. By this method, the speed and displacement of the servo motor can be switched directly to achieve the purpose of precise position control.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化生产领域，尤其涉及一种自动化生产领域中的位置控制领域，具体是指一种利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法。
技术介绍
近年来各行各业发展迅猛，相关工业生产需求也在快速增长，由于自动化技术局限性，各种电子元件工业生产的产能受限；如果能解决输送辊道上不停辊精确定位，那么就可以大大提高部分生产节拍，可以相当程度上提高工件运输的速率。本专利技术方法主要解决工件在皮带输送带上一种高速不停辊精、通过切换控制模式进行精确定位的方法。在PLC控制系统程序执行的优先级中，中断程序的优先级较高是公知知识。在近年来玻璃行业生产不断提高产能情况下，对于设备要求越来越高，需要设备不断提高生产节拍，才能满足工厂产能要求。那么，对于设备的控制系统和控制方法，都提出了更高的要求。之前的控制方式和方法，是需要有明显控制模式切换，如果控制精确要求很高，就需要时间来停辊、停止一种控制切换为另一种控制模式来实现，那么节拍相对来说就比较慢，难易满足产能需求。本方法可以实现速度-位置的无缝切换，还可以精确控制位置，提高生产节拍和产能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能大大提高好工件产能、对电子工件进行高速不停辊精确定位的利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法。本专利技术的利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法具体如下：本专利技术的利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法，基于光纤传感器，其主要特征在于，所述的PLC控制系统连接所述的皮带输送机，且该PLC控制系统与所述的光纤传感器通过I/O口相连接，所述的精确位置控制方法，包括以下步骤：(1)所述的工件输送系统进行初始化启动，并通过所述的PLC控制系统对所述的皮带输送机的伺服电机进行启动控制，所述的伺服电机带动所述的皮带输送带运行在速度模式下；(2)所述的皮带输送机上输送的工件经匀速运动到达光纤传感器的进光口处，所述的PLC控制系统的I/O口接收到由所述的光纤传感器产生的中断信号；(3))该PLC控制系统进入中断处理操作，所述的中断处理操作通过相对位移控制逻辑和指令将所述的皮带输送机的速度模式切换为位移模式，所述的皮带输送机以位移模式运动，直至工件到达目的位置，所述的皮带输送机停止运送。其中所述的步骤(1)之前还包括以下步骤：(0)所述的PLC控制系统计算位移模式下工件的总行程。其中所述的步骤(0)中的PLC控制系统根据以下公式计算位移模式下工件的总行程L：L＝L1－D1/2－V1×t1；其中，L为位移模式下工件运行的总行程，L1为所述的光纤传感器的中心点到工件需要精确停止的位置之间的距离，D1为所述的光纤传感器的进光口直径，V1为皮带输送机在速度模式时的运行速度，t1为所述的光纤放大器从接收到发生变化的光线到产生上升沿信号所需的反应时间，且L1、D1、V1和t1均为所述的PLC控制系统的已知量。其中所述的步骤(1)中的速度模式下，所述的皮带输送机以V1的速度匀速运行。其中中断处理操作中的参数由位移模式下工件的总行程L和所述的皮带输送机在速度模式下的运行速度V1所构成。其中相对位移控制逻辑和指令的参数由所述的PLC控制系统给出，其中，位移模式下工件的总行程L根据以下公式计算得出：L＝L1－D1/2－V1×t1。其中所述的步骤(2)具体内容为：(2.1)工件到达所述的光纤传感器中心点，所述的光纤传感器接收到的光线发生变化，该光纤传感器生成一个中断信号，并通过所述的PLC控制系统的I/O口将该中断信号传送给所述的PLC控制系统；(2.2)所述的PLC控制系统接收到来自所述的光纤传感器的中断信号。其中所述的步骤(2.1)中，所述的光纤传感器产生的中断信号为一上升沿信号。其中所述的步骤(3)具体内容为：(3.1)所述的PLC控制系统执行相对位移控制逻辑和指令，该PLC控制系统将所述的皮带输送机从速度模式切换为位移模式，且该PLC控制系统将位移模式下工件的总行程L和速度模式下的所述的皮带输送机的运行速度V1传递给相对位移控制逻辑和指令；(3.2)所述的皮带输送机在位移模式下以速度V1匀速输送工件，直到工件的总行程达到L，所述的皮带输送机停止运送工件。其中所述的PLC控制系统为西门子S7-1200PLC。采用了该种利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法，由于其在中断程序中启动PLC相对位移控制逻辑和指令，当工件经过光纤传感器的进光口且经过该进光口的圆心后，生成中断信号，PLC接收到中断信号后自动打断中断程序外部的速度指令，进入位移模式，实现速度模式-位移模式的无缝切换，没有加减速影响，位置控制的误差减小，且为了减小位置控制误差，对位移行程，速度、光纤传感器3的进光口直径以及传感器反应时间作深刻探究。经过相对精密的计算，把这部分因素造成的误差作为补偿，计算到位移行程设置中。通过这个方法可以实现伺服电机速度、位移的直接切换，达到精确控制工件1位置的目的。附图说明图1为本专利技术的利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法的工件输送系统的结构示意图。图2为本专利技术的利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法在一种具体实施方式中工件输送系统的结构示意图附图标记1工件2皮带输送机3光纤传感器4伺服电机具体实施方式为了能够更清楚的描述本专利技术的技术方案，下面结合具体实例来进行进一步的描述。本专利技术的利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法，基于光纤传感器3，其主要特征是，所述的PLC控制系统连接所述的皮带输送机2，且该PLC控制系统与所述的光纤传感器3通过I/O口相连接，所述的精确位置控制方法的具体步骤如下：(0)所述的PLC控制系统按以下算式计算位移模式下所述的皮带输送机2上工件1的总行程L：L＝L1－D1/2－V1×t1；其中，L为位移模式下工件1运行的行程，L1为所述的光纤传感器3的中心点到工件1需要精确停止的位置之间的距离1，D1为所述的光纤传感器3的进光口直径，V1为皮带输送机2在速度模式时的运行速度，t1为所述的光纤放大器从接收到发生变化的光线到产生上升沿信号所需的反应时间，且L1、D1、V1和t1均为所述的PLC控制系统的已知量；(1)所述的精确位置控制方法的系统启动后，通过所述的PLC控制系统对所述的皮带输送机2的伺服驱动器进行启动控制，所述的皮带输送带3运行在速度模式下，该皮带输送机以V1的速度匀速运行；(2)所述的皮带输送机2上输送的工件经匀速运动到达工作区域，所述的PLC控制系统的I/O口接收到中断信号；(3)该PLC控制系统进入中断处理操作，所述的中断处理操作通过相对位移控制逻辑和指令控制所述的皮带输送机2切换速度模式为位移模式，相对位移控制逻辑和指令的参数由位移模式下工件的总行程L和所述的皮带输送机2在速度模式下的运行速度V1所构成，且由所述的PLC控制系统经由计算后给出，当工件到达目的位置时，所述的皮带输送机2停止运送。且所述的步骤(2)具体内容为：(2.1)工件1到达所述的光纤传感器3中心P1点，所述的光纤传感器3接收到的光线发生变化，该光纤传感器3生成一个中断信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法，利用光纤传感器，其特征在于，所述的PLC控制系统连接所述的皮带输送机，且该PLC控制系统与所述的光纤传感器通过I/O口相连接，所述的精确位置控制方法，包括以下步骤：(1)所述的工件输送系统进行初始化启动，并通过所述的PLC控制系统对所述的皮带输送机的伺服电机进行启动控制，所述的伺服电机带动所述的皮带输送带运行在速度模式下；(2)所述的皮带输送机上输送的工件经匀速运动到达光纤传感器的进光口处，所述的PLC控制系统的I/O口接收到由所述的光纤传感器产生的中断信号；(3)该PLC控制系统进入中断处理操作，所述的中断处理操作通过相对位移控制逻辑和指令将所述的皮带输送机速度模式切换为位移模式，所述的皮带输送机以位移模式运动，直至工件到达目的位置，所述的皮带输送机停止运送。

【技术特征摘要】
1.一种利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法，利用光纤传感器，其特征在于，所述的PLC控制系统连接所述的皮带输送机，且该PLC控制系统与所述的光纤传感器通过I/O口相连接，所述的精确位置控制方法，包括以下步骤：(1)所述的工件输送系统进行初始化启动，并通过所述的PLC控制系统对所述的皮带输送机的伺服电机进行启动控制，所述的伺服电机带动所述的皮带输送带运行在速度模式下；(2)所述的皮带输送机上输送的工件经匀速运动到达光纤传感器的进光口处，所述的PLC控制系统的I/O口接收到由所述的光纤传感器产生的中断信号；(3)该PLC控制系统进入中断处理操作，所述的中断处理操作通过相对位移控制逻辑和指令将所述的皮带输送机速度模式切换为位移模式，所述的皮带输送机以位移模式运动，直至工件到达目的位置，所述的皮带输送机停止运送。2.根据权利要求1所述的利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)之前还包括以下步骤：(0)所述的PLC控制系统计算位移模式下工件的总行程。3.根据权利要求2所述的利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法，其特征在于，所述的步骤(0)中的PLC控制系统根据以下公式计算位移模式下工件的总行程L：L＝L1－D1/2－V1×t1；其中，L为位移模式下工件运行的总行程，L1为所述的光纤传感器的中心点到工件需要精确停止的位置之间的距离，D1为所述的光纤传感器的进光口直径，V1为皮带输送机在速度模式时的运行速度，t1为所述的光纤放大器从接收到发生变化的光线到产生上升沿信号所需的反应时间，其中，L1、D1、V1和t1均为所述的PLC控制系统的已知量。4.根据权利要求1所述的利用PLC控制系统对工件输送系统皮带输送机实现精确位置控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的速度模式下，所述的皮带输送机以V1的速度匀速运行。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚明柱，陈坤，黄祥，陆定军，易明，
申请(专利权)人：中建材凯盛机器人上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31