三轴桁架机械手上下料系统V90伺服——西门子1500PLC（简易...

王同学玩工控

>三轴桁架机械手上下料系统是一种常见的自动化设备，用于在生产线上自动搬运物料。在这样的系统中，使用西门子S7-1500系列PLC作为控制器是非常常见的选择。下面我将为您介绍如何设计这样一个系统，包括硬件配置和软件编程方面的一些要点。一、硬件配置

• 控制器：选用西门子S7-1500系列PLC，例如CPU 1512C-1PN或更高性能的型号。
• 伺服驱动器：为每个轴配备一个伺服驱动器，例如西门子Simatic S120驱动器。
• 伺服电机：为每个轴选择合适的伺服电机，例如西门子SIMOTICS S-1FL6系列电机。
  
  
• 编码器：每个伺服电机配备绝对值编码器或增量式编码器，用于位置反馈。
• 传感器：安装接近开关、光电传感器等用于检测物料位置和状态。
• 安全装置：安装急停按钮、安全光幕等安全装置。
  

二、软件编程

• 运动控制：使用西门子TIA Portal软件中的Motion Control Wizard来配置和调试伺服驱动器。
• 编程语言：使用Step 7 Professional V15及以上版本进行编程，支持LAD、FBD、SCL等多种编程语言。
• 程序结构：
  
  • 主程序：负责整个系统的初始化、启动、停止等。
  • 运动控制程序：编写伺服轴的运动指令，包括定位、速度控制等。
  • 逻辑控制程序：处理传感器信号、故障检测、安全逻辑等。
  • 上下料流程控制：定义物料的上下料逻辑，包括位置判断、动作顺序等。
    
  
  

三、三轴桁架机械手上料流程

• 初始化：系统上电后，执行初始化程序，包括伺服轴回零、安全检查等。
• 等待物料：机械手处于初始位置等待物料到达。
• 检测物料：通过传感器检测物料是否到位。
• 抓取物料：物料到位后，机械手下降至物料上方，抓取物料。
• 移动至目标位置：根据预设路径，移动至目标位置。
• 放置物料：到达目标位置后，释放物料。
• 返回初始位置：完成放置后，机械手返回初始位置等待下一次任务。
  

四、网络组态配置

五、部分程序展示
（一）、轴初始化

（二）、三轴联动步数暂存FB块

（1）、干货FB块程序直接展示
#R_TRIG_Instance(CLK:=#存入当前坐标和运行速度,
Q=>#继电器);(*初始化*)IF #初始化=0 THEN#数组指针:=#当前步 := 1;#初始化 := 1;END_IF;IF #继电器 THEN"数据块_2".X轴存位置[#数组指针] := "数据块_2".X轴当前位置;"数据块_2".Y轴存位置[#数组指针] := "数据块_2".Y轴当前位置;"数据块_2".Z轴存位置[#数组指针] := "数据块_2".Z轴当前位置;#当前步运行速度:= "数据块_2".当前坐标对应的速度[#数组指针] := "数据块_2".设置运行速度;#当前步 := #数组指针 := #数组指针 + 1;#累计设置步 := #当前步 - 1;END_IF;(*清除当前步*)#R_TRIG_Instance_1(CLK:=#清楚当前坐标,Q=>#中继_1);#R_TRIG_Instance_2(CLK := #"步选择+",Q => #中继_2);#R_TRIG_Instance_3(CLK := #"步选择-",Q => #中继_3);IF #中继_2 & (#数组指针 < #当前步) THEN#数组指针 := #数组指针 + 1;END_IF;IF #中继_3 & #数组指针>1 THEN#数组指针 := #数组指针 - 1;END_IF;#当前指针对应的步 := #数组指针;IF #中继_1 THEN"数据块_2".X轴存位置[#数组指针] := 0.0;"数据块_2".Y轴存位置[#数组指针] := 0.0;"数据块_2".Z轴存位置[#数组指针] := 0.0;END_IF;(*所有步和运行速度清零*)IF #步位置清零 THENFOR #编号 := 1 TO 100 BY 1 DO"数据块_2".X轴存位置[#编号] :=  "数据块_2".Y轴存位置[#编号] := "数据块_2".Z轴存位置[#编号] := 0.0;END_FOR;#数组指针 := 0;#初始化 := 0;#累计设置步 := 0;END_IF;（三）、自动流程直线插补FB块

（1）、FB里面内容

六、简易版HMI展示

七、总结
三轴桁架机械手上下料系统广泛应用于各种制造业场景中，尤其适用于需要高效、精确搬运物料的应用场合。下面列举了一些典型的三轴桁架机械手上下料系统的应用场景：1. 加工中心上下料

• 应用场景：加工中心（如数控机床、车床、铣床等）需要快速、精确地将工件放置于加工位置，并在加工完成后移除。
• 特点：高精度定位、快速响应、稳定可靠的物料传输。
  

2. 自动化装配线

• 应用场景：汽车制造、电子组装等行业中的自动化装配线上，需要将零件从一个工作站转移到另一个工作站。
• 特点：灵活的物料搬运、高效的生产线集成。
  

3. 零部件搬运

• 应用场景：零部件加工车间中，需要将零部件从仓库运送到加工站，然后将成品送回仓库或送往下一工序。
• 特点：大负载能力、高灵活性、长工作寿命。
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本次分享的为简易版桁架机械手、主要目的用来了解学习。
有需要的关注公众号后续发1200做三轴联动直线插补、本公众号的目的人人学会PLC。


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