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摘要：CC‐LINK现场总线是应用在生产现场，在测量控制设备之间实现双向、串行和多点数字通信的系统，也称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。本文综合应用了气动控制技术、机械手控制技术、传感器应用技术、变频器技术和CC‐LINK控制和组网技术等，讲述物品分拣系统的设计案例。
关键词：16CC—Link 远程I/O模块 光电传感器
一、引言：
随着社会经济的不断发展，各个生产企业迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，尤其在需要进行物料分拣的企业，以往一直采用人工分拣方式，现在这些企业已经大量采用自动分拣技术。自动分拣技术得到了广泛应用，而且技术不断更新和发展，因此笔者综合应用了气动控制技术、机械手控制技术、传感器应用技术和CC‐LINK控制和组网技术等，讲述物品分拣系统的设计案例，为同行提供借鉴。
二、设备选型与参数设置
PLC选用了三菱的FX2N—32MR，I/O点输入为16点，输出为16点。CC—Link网络通信系统采用FX2N—16CCL为主站模块，远程I/O输入模块设为从站型号为AJ65SBTB1—8D。远程I/O模块的输入信号由五轴机械手的各个气缸的位置传感器信号提供，并通过CC—Link网络通信将信号传给主站16CC—Link模块由F2N—32MR控制输出驱动五轴机械手的各个气缸相应的电磁阀动作实现各自的功能。
CC—Link网络通信参数设置：主站模块16CC—Link参数设定，站号：主站站号开关设置为：“0”；传输速率开关设置： “2”，即2.5Mbps。从站I/O模块参数设置：从站号开关设“1”为ON，传输速率开关设“2”为ON与主站的传输速率为一致，即2.5Mbps。
电磁阀组件1由3只双向二位四通阀和2只单向二位四通阀组成，主要控制的是五轴机械手的动作；电磁阀组件2由3只单向二位四通阀组成，主要控制推料缸1、2和送料缸。电磁线圈的工作电压为+24V。
五轴机械手组件由由手指气爪缸、旋转气缸、滑台气缸、横向移动气缸、升降气缸组成。主要作用是将指定的物料送至预定的位置。
传感器是光电感器、磁性传感器、接近开关。光电传感器可以通过调节微调旋钮实现光源信号的灵敏度达到能识别物品的颜色、物品的开口向上还是向下；磁性开关和接近开关控制气缸的动作。
三、程序控制系统分析与设计
1、物品分拣控制工作原理
系统通电后，各气缸控制系统自动回至原位，如五轴机械手、送料气缸、推料气缸。当按下启动按钮时，送料气缸将物料推出送至输送带上，同时送料的输送带交流电机启动。当物料经过第一个光电传感器（X4）信号为ON时，表示物料为银白色，如X4信号为OFF时，表示物料为黑色。物料被检测为黑色时，经0.2秒后第一个推料缸动作，将黑色的物料推出输送带，同时交流电机也停止工作等下一次启动按钮动作。如物料是银白色和开口向下时，第一个光电传感器信号（X4）和第二个传感器信号（X6）同时为ON时，当物品到达第三个光电传感器（X5）信号为ON时，经0.2秒后第二个推料缸动作将银白色开口向下的物品推出输送带，同时交流电机也停止工作，等下一次启动按钮动作。当银白色开口向上物品经过第一个光电传感器（X4）信号为ON，第二个光电传感器（X6）信号为OFF时，输送带将此物品送到输送带未端的接近开关（X3），当接近开关信号（X3）为ON时，五轴机械手动作。最后五轴机械手经过一系列动作后将银白色开口向上的物料送到预定的位置，五轴机械手自动回原来的初始位置，等下一次动作。
2、软件程序控制设计
1）软件设计流程图
2）FX2N—16CC—Link主站程序分析与设计
读主模块程序FX2N—32MR将用来控制主站的信号被分配FX2N—16CCL—M的内部的缓冲存储器（BFM#AH）即H000A中。K4M0表示读取的数据共16位。
设置连接从站模块参数，H0001表示缓冲存储器（BFM#01H）内容为连接模块的数量设置。设D1=K1表示连接从站的个数为1个从站；D2=K7表示程序重试次数；D3=K1表示自动恢复模块数为1个从站。
设置所连接从站的信息， H0020设置从站的信息，如从站的类型、站号、占用的站数目。[ MOV H1201 D20 ]中的H1201第一个数“1”表示为I/O设备站，第二个数“2”表示从站占用的站数为2个站，第四位数“1”表示从站I/O设备的站为第1号站。[ TO K0 H0020 D20 K1 ]将 D20 的数据写入FX2N—16CCL—M中缓冲器BFM#20H中实现站点信息参数设置。
FX2N读取从站I/O模块数据程序，[ FROM K0 H00E0 K2M100 K8 ]中H000E0表示远程I/O模块站的输入X信号被放至主站的16CCL—M的缓冲存储器中的地址为E0H中。通过FROM指令读取缓冲存储器中的E0H数据并控制K2M100的M100～M107的动作从而实现五轴机械手的动作控制。
当系统上电后，运行指示灯亮。如按下启动按钮时，M1置位常闭接点断开，而常开接点闭合使运行指示灯由长亮转变为闪烁状态。当推料气缸1或推料气缸2、状态软元件（S41）和M100动作会使[RST M1]复位，运行指示灯由闪烁变为长亮。
M8044辅导继电器是原点位置条件，这个元件由常开接点M100、M102、M105、M107和常闭接点Y17驱动。当它为ON状态时，常闭接点断开，常开接点闭合接通[ SET S2 ]进入正常操作运行；当原点位置条件不成立时，接通[ SET S32 ]五轴机械手根据控制条件和按照控制顺序完成，并回到原点位置。如当五轴机械手在运行过程中突停止运行时，如需要五轴机械手回至原点位置的，按下X2就可以使五轴机械手在原来停止的位置继续运行直至回原点位置。
物料体测程序M4、M6的常开接点串联实现控制银白色开口向下的物料，当条件成立时接通[ SET S23 ]；M4常开接点和M6常闭接点串联实现控制银白色开口向上的物料，当条件成立时接通[ SET S24 ]；M4常闭接点和M6常开接点串联实现控制黑色物料，当条件成立时接通定时器T11、T14开始计时，T11的作用控制推料气缸动作，T14作用是使动作程序回到初始状态S2，等下一次操作。
四、结束语
CC—Link网络技术现场总线系统的设计及应用，对现代化工业物料分拣生产产能和效率的提高起着重大的推动作用，可使企业比竞争对手更快的响应消费者对个性化产品的需求，节约生产制造成本，并减少资源的消耗。CC—Link网络技术现场总线系统是现代化工业生产的重要手段，也是一个国家工业现代化水平的重要标志之一，对提高我国制造企业在国际上的竞争力具有重要意义。
参考文献：
1、作者：沈聿农《传感器及应用技术》 北京：人民邮电出版社 2002、1
2、作者：《机电一体化系统设计实例精解》 北京：机械工业出版社 2008、10
3、作者：马振福《液压与气压传动》北京：机械工业出版社 2005、8
4、作者：汪小澄 《可编程序控制器运动控制技术》北京：机械工业出版社 2006、3
梁光武（1970-12），男，汉族，广东省怀集县人，学历本科。
关键词：16CC—Link 远程I/O模块 光电传感器
一、引言：
随着社会经济的不断发展，各个生产企业迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，尤其在需要进行物料分拣的企业，以往一直采用人工分拣方式，现在这些企业已经大量采用自动分拣技术。自动分拣技术得到了广泛应用，而且技术不断更新和发展，因此笔者综合应用了气动控制技术、机械手控制技术、传感器应用技术和CC‐LINK控制和组网技术等，讲述物品分拣系统的设计案例，为同行提供借鉴。
二、设备选型与参数设置
PLC选用了三菱的FX2N—32MR，I/O点输入为16点，输出为16点。CC—Link网络通信系统采用FX2N—16CCL为主站模块，远程I/O输入模块设为从站型号为AJ65SBTB1—8D。远程I/O模块的输入信号由五轴机械手的各个气缸的位置传感器信号提供，并通过CC—Link网络通信将信号传给主站16CC—Link模块由F2N—32MR控制输出驱动五轴机械手的各个气缸相应的电磁阀动作实现各自的功能。
CC—Link网络通信参数设置：主站模块16CC—Link参数设定，站号：主站站号开关设置为：“0”；传输速率开关设置： “2”，即2.5Mbps。从站I/O模块参数设置：从站号开关设“1”为ON，传输速率开关设“2”为ON与主站的传输速率为一致，即2.5Mbps。
电磁阀组件1由3只双向二位四通阀和2只单向二位四通阀组成，主要控制的是五轴机械手的动作；电磁阀组件2由3只单向二位四通阀组成，主要控制推料缸1、2和送料缸。电磁线圈的工作电压为+24V。
五轴机械手组件由由手指气爪缸、旋转气缸、滑台气缸、横向移动气缸、升降气缸组成。主要作用是将指定的物料送至预定的位置。
传感器是光电感器、磁性传感器、接近开关。光电传感器可以通过调节微调旋钮实现光源信号的灵敏度达到能识别物品的颜色、物品的开口向上还是向下；磁性开关和接近开关控制气缸的动作。
三、程序控制系统分析与设计
1、物品分拣控制工作原理
系统通电后，各气缸控制系统自动回至原位，如五轴机械手、送料气缸、推料气缸。当按下启动按钮时，送料气缸将物料推出送至输送带上，同时送料的输送带交流电机启动。当物料经过第一个光电传感器（X4）信号为ON时，表示物料为银白色，如X4信号为OFF时，表示物料为黑色。物料被检测为黑色时，经0.2秒后第一个推料缸动作，将黑色的物料推出输送带，同时交流电机也停止工作等下一次启动按钮动作。如物料是银白色和开口向下时，第一个光电传感器信号（X4）和第二个传感器信号（X6）同时为ON时，当物品到达第三个光电传感器（X5）信号为ON时，经0.2秒后第二个推料缸动作将银白色开口向下的物品推出输送带，同时交流电机也停止工作，等下一次启动按钮动作。当银白色开口向上物品经过第一个光电传感器（X4）信号为ON，第二个光电传感器（X6）信号为OFF时，输送带将此物品送到输送带未端的接近开关（X3），当接近开关信号（X3）为ON时，五轴机械手动作。最后五轴机械手经过一系列动作后将银白色开口向上的物料送到预定的位置，五轴机械手自动回原来的初始位置，等下一次动作。
2、软件程序控制设计
1）软件设计流程图
2）FX2N—16CC—Link主站程序分析与设计
读主模块程序FX2N—32MR将用来控制主站的信号被分配FX2N—16CCL—M的内部的缓冲存储器（BFM#AH）即H000A中。K4M0表示读取的数据共16位。
设置连接从站模块参数，H0001表示缓冲存储器（BFM#01H）内容为连接模块的数量设置。设D1=K1表示连接从站的个数为1个从站；D2=K7表示程序重试次数；D3=K1表示自动恢复模块数为1个从站。
设置所连接从站的信息， H0020设置从站的信息，如从站的类型、站号、占用的站数目。[ MOV H1201 D20 ]中的H1201第一个数“1”表示为I/O设备站，第二个数“2”表示从站占用的站数为2个站，第四位数“1”表示从站I/O设备的站为第1号站。[ TO K0 H0020 D20 K1 ]将 D20 的数据写入FX2N—16CCL—M中缓冲器BFM#20H中实现站点信息参数设置。
FX2N读取从站I/O模块数据程序，[ FROM K0 H00E0 K2M100 K8 ]中H000E0表示远程I/O模块站的输入X信号被放至主站的16CCL—M的缓冲存储器中的地址为E0H中。通过FROM指令读取缓冲存储器中的E0H数据并控制K2M100的M100～M107的动作从而实现五轴机械手的动作控制。
当系统上电后，运行指示灯亮。如按下启动按钮时，M1置位常闭接点断开，而常开接点闭合使运行指示灯由长亮转变为闪烁状态。当推料气缸1或推料气缸2、状态软元件（S41）和M100动作会使[RST M1]复位，运行指示灯由闪烁变为长亮。
M8044辅导继电器是原点位置条件，这个元件由常开接点M100、M102、M105、M107和常闭接点Y17驱动。当它为ON状态时，常闭接点断开，常开接点闭合接通[ SET S2 ]进入正常操作运行；当原点位置条件不成立时，接通[ SET S32 ]五轴机械手根据控制条件和按照控制顺序完成，并回到原点位置。如当五轴机械手在运行过程中突停止运行时，如需要五轴机械手回至原点位置的，按下X2就可以使五轴机械手在原来停止的位置继续运行直至回原点位置。
物料体测程序M4、M6的常开接点串联实现控制银白色开口向下的物料，当条件成立时接通[ SET S23 ]；M4常开接点和M6常闭接点串联实现控制银白色开口向上的物料，当条件成立时接通[ SET S24 ]；M4常闭接点和M6常开接点串联实现控制黑色物料，当条件成立时接通定时器T11、T14开始计时，T11的作用控制推料气缸动作，T14作用是使动作程序回到初始状态S2，等下一次操作。
四、结束语
CC—Link网络技术现场总线系统的设计及应用，对现代化工业物料分拣生产产能和效率的提高起着重大的推动作用，可使企业比竞争对手更快的响应消费者对个性化产品的需求，节约生产制造成本，并减少资源的消耗。CC—Link网络技术现场总线系统是现代化工业生产的重要手段，也是一个国家工业现代化水平的重要标志之一，对提高我国制造企业在国际上的竞争力具有重要意义。
参考文献：
1、作者：沈聿农《传感器及应用技术》 北京：人民邮电出版社 2002、1
2、作者：《机电一体化系统设计实例精解》 北京：机械工业出版社 2008、10
3、作者：马振福《液压与气压传动》北京：机械工业出版社 2005、8
4、作者：汪小澄 《可编程序控制器运动控制技术》北京：机械工业出版社 2006、3
梁光武（1970-12），男，汉族，广东省怀集县人，学历本科。