3 智能焊网设备DDC 级设计
　　焊网机器人系统DDC 级控制主要由可编程控制器(PLC) 完成,上位机采用RS232 标准与PLC 进行通讯,系统选用三菱公司的FX2N 系列PLC 作为主控单元。该系列PLC 可靠性高,配置灵活,在使用上也非常简单且有良好的环境适应性和抗干扰能力。PLC 参与焊接控制全过程,是焊网机设备控制系统的核心。它负责焊接工艺的电气逻辑控制;执行逻辑、算术运算;输出控制执行指令;进行焊接启、停控制;完成对电磁阀等执行机构的基本控制任务。DDC 控制系统结构如图2 所示。

3. 1 　DDC控制系统硬件设计与实现
　　DDC 控制系统硬件设计主要分为输入、控制、输出三个部分。
　　(1) 输入部分。因为现场信号基本上都是开关信号,所以采用接近开关、行程开关、光电开关、温度开关对开关信号进行采集;用编码器对电机转速进行采集。变频器与PLC 之间通过FX2485BD 转换模块进行信息传递。
　　(2) 输出部分。控制系统输出部分用双电控电磁阀实现对横筋勾加紧、放松,横筋送料臂推出、复位,料仓抬起、复位,网距勾夹紧、放松,网距定长勾推送、复位等控制,用单电控电磁阀实现对横筋挡料板动作、横筋齐头装置动作、横筋锯齿动作等的控制。横筋输送磁辊动作由横筋储料位置检测信号、按钮开关信号、程序延时信号启停磁辊
电机实现。PLC 数/ 模转换模块FX24DA 可输出焊头电机转速、焊接电压或电流控制信号。控制系统的开关量及模拟量输出均由PLC 完成。
　　(3) 控制部分。控制部分是整个控制系统的核心,控制部分的设计好坏影响到整个系统的性能,所以控制部分的设计对整个系统的稳定性和安全性具有重大的意义。
　　智能焊网设备各部分动作均由气缸驱动即采用气路控制,气源由高质量的空气压缩机提供,经由空气过滤器、油雾分离器和减压阀组成的三联件处理,获得高质量的工作气体,通过一个公用的多路接头为所有的气动模块供气。安装在多路接头上的电磁阀控制通向各个气动元件的气流量,电磁阀由步进开关和传感开关控制。机械手按可编程控制器发出的顺序动作指令完成定位、伸出、缩回、抓紧和松开等工作。料仓上升和下降、机械手臂伸出和缩回等用双线圈双位电磁阀控制。

3. 2 　DDC控制系统软件设计与实现
　　上位机程序采用VC 编写,主要包括9 个功能模块,如图3 所示。可以实现智能控制算法,完成对下位机的监控、生产操作管理,实现数据监控与人机接口的功能,并可设置PLC 各个参数。上位机还具有数据自动存储、报警提示、查询、报表、打印等功能。PLC 程序以三菱PLC 编程软件SW7D5C2GPPW 为平台以梯形图形式编写。整个系统控制流程图见图4 。
　　根据操作要求,DDC 控制系统的PLC 的控制程序可分为以下几个子程序段:

　　
　　(1) 料仓振动控制。料仓是横筋供给装置,将横筋放入料仓中,利用料仓的振动把钢筋送到磁辊能够吸到的位置。 (2) 横筋磁辊控制程序。横筋磁辊控制程序主要是利用电机驱动电磁铁,从料仓中吸取钢筋放到横筋当料板上。(4) 横筋下料挡板控制。当位置检测开关检测到钢筋后,使横筋下料挡板落下,把钢筋放下。(5) 横筋锯齿动作控制。横筋锯齿动作是通过锯齿抖动,将钢筋分步骤有秩序的落下,这样可以避免钢筋在下落的时候错乱混杂阻塞在挡料板处。(6) 横筋送料臂送料控制。机械手抓住锯齿送来的钢筋,通过横筋送料臂将横筋与事先排列好的纵筋交叉接合好,便于焊接。(7) 焊接控制。这是主要的部分,通过这一部分的控制可以焊接出不同规格的钢筋焊接网。