入门项目【自动打螺丝机】C#、PLC、触摸屏实战（1/5）：电气前期设计

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    本项目实战通过常见的打螺丝机器来跟大家分享怎么从零开始做一个项目，本项目会基于主框架不变，大家易理解的原则来呈现内容。

    基于三菱、威纶通触摸屏、基恩士扫码枪与C上位机，实现自动化打螺丝追溯系统，记录每台手机螺丝的装配时间和装配结果数据。

整个项目分5章展开，今天来讲第（一）节：

（一）电气前期设计：方案、需求、I/O表、选型、PLC & 上位机交互协议；

（二）上位机设计：开发C WinForms 软件，实现扫码枪 SN 码读取、PLC 状态交互及生产数据存储查询；

（三）PLC 程序设计：使用GX Works2编写梯形图；

（四）触摸屏设计：使用EasyBuilder Pro编写触摸屏界面；

（五）调试和总结：上位机连接实物PLC，连接虚拟扫码枪（可用串口模拟）进行我们的动作调试。

一、方案

平面图方案：

动作流程：

二、需求

手机人工上料，按启动按钮先扫码，然后三轴机械手从待机位开始自动锁螺丝，锁完回到待机位。

三轴机械手带着电批（自动上螺丝式）从上往下从左往右顺序打1、2、3、4四个螺丝。

上位机软件记录每个手机对应SN及4个螺丝的锁紧开始时间、结束时间。

数据保存到本地CSV文件格式。

三、I/O表

分析方案与需求：

输入：启动、停止、急停、复位按钮一般都需要，每个轴安装三个感应器、手机是否到位安装一个感应器。

输出：三个轴的脉冲和方向，锁螺丝的电批启动信号，补充螺丝的信号输出。

如下表：

四、选型

    这里主要是分享和引导新人，我就不把完整BOM选型过程介绍，只介绍主要部件的选型。

PLC：CPU选三菱FX3U-32MT/ES-A。晶体管类型、预留10~20%点位，输出足够，考虑成本选32点的。通讯模块选FX3U-232BD。

扫码枪：基恩士SR-1000，串口类型

触摸屏：威纶通TK6072iP

工控机：Win10中文系统，带2个以上RS232串口

清单：

PLC CPU FX3U-32MT/ES-A 1个

通讯模块  FX3U-232BD 1个

扫码枪 SR-1000 1台

触摸屏 TK6072iP 1台

工控机  1台

五、PLC & 上位机交互协议

这个比较关键，分两步，先画交互时序图，再做交互协议。

交互时序图：

交互协议：

    到这里我们第一节就结束了，前面准备工作已经做完，下一节我们就先开始编写上位机程序。大家如果有什么疑问或需要交流的欢迎留言讨论，喜欢的点个赞或收藏起来吧。

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