機(jī)電一體化柔制造及裝配系統(tǒng)

1、.機(jī)電一體化柔性制造及裝配系統(tǒng)*;5目 錄機(jī)電一體化柔性制造及裝配系統(tǒng)概述1第一單元 上料單元5一、 單元簡(jiǎn)介5二、 實(shí)訓(xùn)目的7三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備7四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟8五、 控制要求9六、 I/O編號(hào)分配表14第二單元 下料單元16七、 單元簡(jiǎn)介16八、 實(shí)訓(xùn)目的18九、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備18十、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟18十一、 控制要求19十二、 I/O編號(hào)分配表22第三單元 加蓋單元24一、 單元簡(jiǎn)介24二、 實(shí)訓(xùn)目的25三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備25四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟26五、 控制要求27六、 I/O編號(hào)分配表29第四單元 穿銷單元31一、 單元簡(jiǎn)介31二、 實(shí)訓(xùn)目的32三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備32四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟32

2、五、 控制要求34六、 I/O編號(hào)分配表36第五單元 模擬單元38一、 單元簡(jiǎn)介38二、 實(shí)訓(xùn)目的39三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備39四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟39五、 控制要求40六、 I/O編號(hào)分配表42第六單元 圖像識(shí)別單元44一、 單元簡(jiǎn)介44二、 實(shí)訓(xùn)目的45三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備45四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟45五、 控制要求46六、 I/O編號(hào)分配表48第七單元 伸縮換向單元50一、 單元簡(jiǎn)介50二、 實(shí)訓(xùn)目的52三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備52四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟52五、 控制要求53六、 I/O編號(hào)分配表56第八單元 檢測(cè)單元58一、 單元簡(jiǎn)介58二、 實(shí)訓(xùn)目的59三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備59四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟59五、 控制要求6

3、0六、 I/O編號(hào)分配表62第九單元 液壓?jiǎn)卧?4一、 單元簡(jiǎn)介64二、 實(shí)訓(xùn)目的65三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備65四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟65五、 控制要求66六、 I/O編號(hào)分配表69第十單元 分揀單元71一、 單元簡(jiǎn)介71二、 實(shí)訓(xùn)目的72三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備72四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟72五、 控制要求73六、 I/O編號(hào)分配表77第十一單元 升降梯立體倉(cāng)庫(kù)單元79一、 單元簡(jiǎn)介79二、 實(shí)訓(xùn)目的83三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備83四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟83五、 控制要求85六、 I/O編號(hào)分配表91第十二單元 懸掛式高空搬運(yùn)單元93一、 單元簡(jiǎn)介93二、 實(shí)訓(xùn)目的95三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備95四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟96五、 控制要求9

4、7六、 I/O編號(hào)分配表101第十三單元 傳送單元103一、 轉(zhuǎn)角單元103二、 直線單元104第十四單元 裝配生產(chǎn)線全程連續(xù)控制105一、 實(shí)訓(xùn)目的105二、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備105三、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟105四、 控制要求108五、 系統(tǒng)全程控制中需注意的問(wèn)題109六、 I/O編號(hào)分配表109七、 主站控制變量傳送分配表109附 錄111附錄1：上料單元電源系統(tǒng)圖111附錄2：上料單元?dú)鈩?dòng)原理圖112附錄3：上料單元PLC控制接線圖113附錄4：下料單元電源系統(tǒng)圖114附錄5：下料單元PLC控制接線圖115附錄6：加蓋單元電源系統(tǒng)圖116附錄7：加蓋單元PLC控制接線圖117附錄8：穿銷單元電源系統(tǒng)

5、圖118附錄9：穿銷單元?dú)鈩?dòng)原理圖119附錄10：穿銷單元PLC控制接線圖120附錄11：模擬單元電源系統(tǒng)圖121附錄12：模擬單元?dú)鈩?dòng)原理圖122附錄13：模擬單元PLC控制接線圖123附錄14：圖像識(shí)別單元電源系統(tǒng)圖124附錄15：圖像識(shí)別單元PLC控制接線圖125附錄16：伸縮換向單元電源系統(tǒng)圖126附錄17：伸縮換向單元?dú)鈩?dòng)原理圖127附錄18：伸縮換向單元PLC控制接線圖128附錄19：檢測(cè)單元電源系統(tǒng)圖129附錄20：檢測(cè)單元PLC控制接線圖130附錄21：液壓?jiǎn)卧娫聪到y(tǒng)圖131附錄22：液壓?jiǎn)卧吐吩韴D132附錄23：液壓?jiǎn)卧狿LC控制接線圖133附錄24：分揀單元電源系統(tǒng)圖

6、134附錄25：分揀單元?dú)鈩?dòng)原理圖135附錄26：分揀單元PLC控制接線圖136附錄27：升降梯立體倉(cāng)庫(kù)單元電源系統(tǒng)圖137附錄28：升降梯立體倉(cāng)庫(kù)單元?dú)鈩?dòng)原理圖138附錄29：升降梯立體倉(cāng)庫(kù)單元PLC控制接線圖139附錄30：懸掛式高空搬運(yùn)單元電源系統(tǒng)圖140附錄31：懸掛式高空搬運(yùn)單元PLC控制接線圖141附錄32：電源系統(tǒng)總圖143附錄33：電源系統(tǒng)用電分配圖144附錄34：氣路連接總圖145附錄35：S7-300 PLC控制接線圖146附錄36：移動(dòng)配電平臺(tái)用戶擴(kuò)展接口分配圖147機(jī)電一體化柔性制造及裝配系統(tǒng)概述Me093399型機(jī)電一體化教學(xué)系統(tǒng)是以工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線為原型

7、開(kāi)發(fā)的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)綜合應(yīng)用平臺(tái)。本裝置采用鋁合金結(jié)構(gòu)件搭建各分站主體設(shè)備，選取多種機(jī)械傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)站間串聯(lián)，整條生產(chǎn)線充分展現(xiàn)了實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的典型部分。系統(tǒng)控制過(guò)程中除涵蓋多種基本控制方法外，還凸現(xiàn)組態(tài)控制、工業(yè)總線、電腦視覺(jué)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等先進(jìn)技術(shù)，為培養(yǎng)現(xiàn)代化應(yīng)用型人才創(chuàng)設(shè)了完整、靈活、模塊化、易擴(kuò)展的理想工業(yè)場(chǎng)景。為便于協(xié)調(diào)整個(gè)生產(chǎn)線的全程控制，系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)主站總控制臺(tái)，主站總控制臺(tái)是整個(gè)裝配生產(chǎn)線連續(xù)運(yùn)行的指揮調(diào)度中心，其主要功能是實(shí)現(xiàn)全程運(yùn)行的總體控制，完成全系統(tǒng)的通訊連接等。圖1 連續(xù)生產(chǎn)線示意圖升降梯立體倉(cāng)庫(kù)站點(diǎn)12分揀單元站點(diǎn)11檢測(cè)單元站點(diǎn)9模擬單元站點(diǎn)6穿銷單元站點(diǎn)5加

8、蓋單元站點(diǎn)4廢品道上料單元站點(diǎn)2下料單元站點(diǎn)3液壓?jiǎn)卧军c(diǎn)10伸縮換向單元站點(diǎn)8銑床單元站點(diǎn)1圖像識(shí)別單元站點(diǎn)7滾筒轉(zhuǎn)角裝配生產(chǎn)線示意圖如圖1所示。整個(gè)系統(tǒng)主要由12個(gè)從站點(diǎn)組成，每個(gè)從站單元完成特定的工作任務(wù)，以裝配、檢驗(yàn)、分揀、入庫(kù)的方式順序完成各種裝配操作和物流處理過(guò)程。各單元的主要功能如下所述：1 銑床單元（站點(diǎn)1）：本站有工件時(shí)，進(jìn)行自動(dòng)卡緊和銑削加工。機(jī)械手上料單元（站點(diǎn)2）：根據(jù)工件的位置情況，從料槽中抓取裝配主體送入數(shù)控銑床單元或?qū)姶矄卧庸ず蟮漠a(chǎn)品轉(zhuǎn)送下料單元。下料單元（站點(diǎn)3）：將前站送入本單元下料倉(cāng)的工件主體，通過(guò)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)同步齒型帶使之下落，工件主體下落

9、至托盤(pán)后經(jīng)傳送帶向下站運(yùn)行。加蓋單元（站點(diǎn)4）：通過(guò)直流電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿，經(jīng)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)擺臂將上蓋裝配至工件主體，完成裝配后工件隨托盤(pán)向下站傳送。穿銷單元（站點(diǎn)5）：通過(guò)旋轉(zhuǎn)推筒推送銷釘?shù)姆椒?，完成工件主體與上蓋的實(shí)體連接裝配，完成裝配后的工件隨托盤(pán)向下站傳送。模擬單元（站點(diǎn)6）：本站增加了模擬量控制的PLC特殊功能模塊，以實(shí)現(xiàn)對(duì)完成裝配的工件進(jìn)行模擬噴漆和烘干，完成噴漆烘干后的工件隨托盤(pán)向下站傳送。圖像識(shí)別單元（站點(diǎn)7）：運(yùn)用電腦識(shí)別技術(shù)將前站傳送來(lái)的工件進(jìn)行數(shù)字化處理（通過(guò)圖形攝取裝置采集工件的當(dāng)前畫(huà)面與原設(shè)置結(jié)果進(jìn)行比較），并將其判定結(jié)果輸出。經(jīng)檢驗(yàn)處理后工件隨托盤(pán)向下站傳送。伸縮換向單

10、元（站點(diǎn)8）：將前站傳送過(guò)來(lái)的托盤(pán)及組裝好的工件經(jīng)換向、提升、旋轉(zhuǎn)、下落后伸送至傳送帶向下站傳送。檢測(cè)單元（站點(diǎn)9）：運(yùn)用各類檢測(cè)傳感裝置對(duì)裝配好的工件成品進(jìn)行全面檢測(cè)（包括上蓋、銷釘?shù)难b配情況，銷釘材質(zhì)、標(biāo)簽有無(wú)等），并將檢測(cè)結(jié)果送至PLC進(jìn)行處理，以此作為后續(xù)站控制方式選擇的依據(jù)（如分揀站依標(biāo)簽有無(wú)判別正、次品；倉(cāng)庫(kù)站依銷釘材質(zhì)確定庫(kù)位）。10液壓?jiǎn)卧ㄕ军c(diǎn)10）：通過(guò)液壓換向回路實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的蓋章操作，完成對(duì)托盤(pán)進(jìn)件、出件后再經(jīng)90旋轉(zhuǎn)換向送至下一單元。11分揀單元（站點(diǎn)11）：根據(jù)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果（標(biāo)簽有無(wú)），采用氣動(dòng)機(jī)械手對(duì)工件進(jìn)行分類，合格產(chǎn)品隨托盤(pán)進(jìn)入下一站入庫(kù)；不合格產(chǎn)品進(jìn)入廢

11、品線，空托盤(pán)向下站傳送。12升降梯立體倉(cāng)庫(kù)（站點(diǎn)12）：本站由升降梯與立體倉(cāng)庫(kù)兩部分組成，可進(jìn)行兩個(gè)不同生產(chǎn)線的入庫(kù)和出庫(kù)。在本裝配生產(chǎn)線中可根據(jù)檢測(cè)單元對(duì)銷釘材質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果將工件進(jìn)行分類入庫(kù)（金屬銷釘和尼龍銷釘分別入不同的倉(cāng)庫(kù)）。若傳送至本單元的為分揀后的空托盤(pán)，則將其放行。綜上所述，站點(diǎn)1、2、3、4、5主要完成順序邏輯控制；站點(diǎn)6實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的控制；站點(diǎn)7引入了先進(jìn)的圖像識(shí)別技術(shù)；站點(diǎn)9綜匯了激光發(fā)射器、電感式、電容式、色彩標(biāo)志等多種傳感器的應(yīng)用，站點(diǎn)10為液壓傳動(dòng)控制、站點(diǎn)11突出體現(xiàn)了氣動(dòng)機(jī)械手的控制，站點(diǎn)12則實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的控制。在裝配生產(chǎn)線運(yùn)行中各個(gè)站點(diǎn)既可以自成體系，彼此又有一

12、定的關(guān)聯(lián)。為此，采用了PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，通過(guò)1個(gè)主站（S7300系列PLC）和12個(gè)從站（S7200系列PLC）組成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主從站之間的通信聯(lián)系，控制系統(tǒng)組成框圖如圖2所示。在主站總控制臺(tái)的上位計(jì)算機(jī)上安裝有Wincc組態(tài)監(jiān)控軟件， Wincc所創(chuàng)建的監(jiān)控功能可通過(guò)動(dòng)畫(huà)組件對(duì)各單元的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬，為操作人員提供系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)裝配生產(chǎn)線的全程監(jiān)控。完成本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目涉及到現(xiàn)場(chǎng)所需的諸多綜合技術(shù)應(yīng)用，如：機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)、電氣控制技術(shù)、氣動(dòng)與液壓技術(shù)、傳感器的應(yīng)用、PLC控制技術(shù)、過(guò)程控制技術(shù)和現(xiàn)代化生產(chǎn)中的組態(tài)控制、工業(yè)總線、電腦視覺(jué)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等。觀察生產(chǎn)線整體運(yùn)行及各分

13、站動(dòng)作了解分站的機(jī)械結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)方式熟悉分站的供電和供氣方式熟悉輸入輸出設(shè)備的功能、安裝位置和調(diào)試方法根據(jù)分站運(yùn)行演示理解控制要求設(shè)置 I/O 編號(hào) 將功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖將梯形圖輸入計(jì)算機(jī)并調(diào)試程序?qū)⒊绦蛳螺d至PLC進(jìn)行試運(yùn)行根據(jù)工作狀態(tài)圖繪制功能圖通過(guò)接口板及扁平電纜將PLC與分站輸入輸出設(shè)備連接并核對(duì)PLC帶分站負(fù)載運(yùn)行圖3 單站控制的完成步驟在完成項(xiàng)目時(shí)應(yīng)由易到難，逐步深入，可從單站控制入手。完成單站控制的步驟如圖3所示：在每一站點(diǎn)單元控制的基礎(chǔ)上可以再擴(kuò)展為系統(tǒng)的全程控制，進(jìn)而完成PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線控制和對(duì)整個(gè)模擬生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控。主站 CPU單元6ES7 315-2AG10-0A

14、B0+6SE7 307-1BA00-0AA0電池+40針前連接器 6ES7 392-1AM00-0AA0+存儲(chǔ)卡6SE7 953-8LF00-0AA0+I/O數(shù)字模塊(16) 6SE7323-1BL00-0AA0+背板 6ES7 390-1AE80-0AA0+STEP7 V5.2編程軟件PROFIBUS 總線從站1 ET200S從站4 中央處理單元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模塊EM277從站5 中央處理單元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模塊EM277從站7 中央處理單元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模塊EM277從站9

15、 中央處理單元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模塊EM277從站10 中央處理單元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模塊EM277從站2 中央處理單元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模塊EM277從站3 中央處理單元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模塊EM277從站6 中央處理單元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模塊EM277+模擬量輸入模塊 +模擬量輸出模塊從站11 變頻器主機(jī) +變頻器DP接口+變頻器BOP面板 PC+WINCC組態(tài)監(jiān)控軟件從站8 中央處理單元（CPU） CPU 22

16、6 +PROFIBUS DP 模塊EM277從站11 中央處理單元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模塊EM277從站12 中央處理單元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模塊EM277 +輸入擴(kuò)展模塊圖2 控制系統(tǒng)組成框圖第一單元 上料單元一、 單元簡(jiǎn)介上料單元是整個(gè)裝配生產(chǎn)線的起點(diǎn)，該單元的主要功能是根據(jù)不同的控制要求從料槽中抓取裝配主體送入數(shù)控銑床單元或?qū)姶矄卧庸ず蟮漠a(chǎn)品轉(zhuǎn)送下料單元。圖1-1 工件主體上料單元本單元的主體結(jié)構(gòu)組成如圖1-1所示，包括揚(yáng)臂同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平移動(dòng)支架及其齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、托盤(pán)直線傳送單元、托盤(pán)

17、轉(zhuǎn)向從動(dòng)單元、軌道等。本單元在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到行星齒輪系、螺紋微調(diào)機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、張緊機(jī)構(gòu)等相關(guān)的機(jī)械原理、機(jī)械零件知識(shí)，行星齒輪系的結(jié)構(gòu)圖如圖1-2所示:圖1-2 行星齒輪系結(jié)構(gòu)圖機(jī)構(gòu)名稱：行星齒輪系工作特性：降速比大,增加扭矩 齒輪O和電機(jī)安裝在一起，齒輪A與齒輪O、B相嚙合。本機(jī)應(yīng)用目的：齒輪A帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)（齒輪B）取、送件。螺紋微調(diào)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖1-3所示:圖1-3 螺紋微調(diào)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖機(jī)構(gòu)名稱：螺紋微調(diào)機(jī)構(gòu)工作特性：調(diào)動(dòng)螺母，利用螺距差實(shí)現(xiàn)微調(diào)本機(jī)應(yīng)用目的：調(diào)節(jié)平行四邊形的精度齒輪齒條機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖1-4所示:圖1-4 齒輪齒條機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖機(jī)構(gòu)名稱：齒輪齒條機(jī)構(gòu)工作特性：降速比大,增加

18、水平推動(dòng)力齒輪O和電機(jī)安裝在一起，與齒輪A相嚙合。齒輪B與齒輪A同軸，與齒條相嚙合，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng)本機(jī)應(yīng)用目的：電機(jī)帶動(dòng)齒輪齒條行走。為實(shí)現(xiàn)本單元的控制功能，在主體結(jié)構(gòu)的相應(yīng)位置裝設(shè)了光電傳感器、磁性接近開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)等檢測(cè)與傳感裝置，并配備了步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、直動(dòng)氣缸、電磁鐵等執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電磁閥、繼電器等控制元件。詳見(jiàn)圖1-5所示。SQ1揚(yáng)臂下行檢測(cè)SQ2揚(yáng)臂上行檢測(cè)SQ3順轉(zhuǎn)檢測(cè)SQ490旋轉(zhuǎn)檢測(cè)SQ5逆轉(zhuǎn)檢測(cè)SQ6左行檢測(cè)SQ7右行檢測(cè)SQ8工件吸持檢測(cè)S1氣缸升檢測(cè)S2氣缸降檢測(cè)S3工件檢測(cè)M4揚(yáng)臂升降電機(jī)M5旋轉(zhuǎn)電機(jī)M1行進(jìn)電機(jī)M2直線電機(jī)M3直線電機(jī)YM直流電磁吸鐵C直動(dòng)氣

19、缸HL指示燈圖1-5 上料單元檢測(cè)元件、控制機(jī)構(gòu)安裝位置示意圖二、 實(shí)訓(xùn)目的1 了解上料單元的機(jī)械主體結(jié)構(gòu)、熟悉齒輪齒條等傳動(dòng)過(guò)程2 通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程理解傳感檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用3 讀懂工程圖紙，學(xué)會(huì)照?qǐng)D完成安裝接線，掌握檢查方法4 學(xué)習(xí)根據(jù)控制要求編制和調(diào)試PLC程序的方法5 學(xué)習(xí)系統(tǒng)調(diào)試和分析、查找、排除故障的方法三、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備1 工件主體上料單元2 PC機(jī)3 可編程序控制器及通訊電纜4 萬(wàn)用表5 其它工具四、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟1 熟悉上料單元的機(jī)械主體結(jié)構(gòu)，了解機(jī)械裝配方法，重點(diǎn)觀察行星齒輪系、齒輪齒條機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過(guò)程和理解螺紋微調(diào)機(jī)構(gòu)、張緊機(jī)構(gòu)的作用。2 對(duì)照電源系統(tǒng)圖（見(jiàn)附錄1）和氣

20、動(dòng)原理圖（見(jiàn)附錄2）學(xué)習(xí)本單元電源系統(tǒng)和氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與連接調(diào)試方法。3 對(duì)照?qǐng)D1-5查找本單元各類檢測(cè)元件、控制元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝位置，并依據(jù)上料單元PLC控制接線圖（見(jiàn)附錄3）熟悉其安裝接線方法。4 根據(jù)表1-1理解本單元各檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制元件的功能，熟悉基本調(diào)試方法（必要時(shí)可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況適當(dāng)調(diào)整相應(yīng)位置）。表1-1 上料單元檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制元件一覽表類別序 號(hào)編 號(hào)名 稱功 能安裝位置檢 測(cè) 元 件1SQ1微動(dòng)開(kāi)關(guān)確定揚(yáng)臂下行位置兩支撐側(cè)板頂部型材2SQ2微動(dòng)開(kāi)關(guān)確定揚(yáng)臂上行位置兩支撐側(cè)板頂部型材3SQ3微動(dòng)開(kāi)關(guān)確定揚(yáng)臂順轉(zhuǎn)位置圓盤(pán)4SQ4微動(dòng)開(kāi)關(guān)確定揚(yáng)臂90旋轉(zhuǎn)位

21、置圓盤(pán)5SQ5微動(dòng)開(kāi)關(guān)確定揚(yáng)臂逆轉(zhuǎn)位置圓盤(pán)6SQ6微動(dòng)開(kāi)關(guān)確定揚(yáng)臂左行位置(銑床方向)圓盤(pán)左面支撐型材7SQ7微動(dòng)開(kāi)關(guān)確定揚(yáng)臂右行位置(下料方向)圓盤(pán)右面支撐型材8SQ8微動(dòng)開(kāi)關(guān)工件吸持檢測(cè)電磁鐵上9S1磁性接近開(kāi)關(guān)確定氣缸初始位置氣缸10S2磁性接近開(kāi)關(guān)確定氣缸伸出位置氣缸11S3光電傳感器檢測(cè)工件槽工件工件槽側(cè)面執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 等1M5直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)臂旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)2M4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)臂升降兩支撐側(cè)板中間3M1直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)上料單元行進(jìn)滑軌支撐板4M2直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)直線I 傳送帶直線單元5M3直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)直線II傳送帶升降梯旁直線單元6YM直流電磁吸鐵控制揚(yáng)臂電磁鐵吸放工件揚(yáng)臂7C直動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)揚(yáng)臂頂

22、端電磁鐵升降揚(yáng)臂8HL工作指示燈顯示工作狀態(tài)兩支撐側(cè)板頂部型材9HA1蜂鳴器事故報(bào)警控制板10HA2蜂鳴器事故報(bào)警控制板控制元件等1KM1繼電器揚(yáng)臂左行控制直線單元內(nèi)側(cè)2KM2繼電器揚(yáng)臂右行控制直線單元內(nèi)側(cè)3KM3繼電器控制步進(jìn)電機(jī)得電失電直線單元內(nèi)側(cè)4KM4繼電器揚(yáng)臂順時(shí)旋轉(zhuǎn)控制直線單元內(nèi)側(cè)5KM5繼電器揚(yáng)臂逆時(shí)旋轉(zhuǎn)控制直線單元內(nèi)側(cè)6YV電磁閥直動(dòng)氣缸伸縮控制兩支撐側(cè)板中間5 編制和調(diào)試PLC自動(dòng)控制程序。 反復(fù)觀察分站運(yùn)行演示，深刻理解控制要求 根據(jù)控制要求描述及工作狀態(tài)表自行繪制自動(dòng)控制功能圖 設(shè)置I/O編號(hào)，并將功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)試 將程序下載至PLC進(jìn)行試運(yùn)行（斷開(kāi)負(fù)

23、載電源） 根據(jù)I/O編號(hào)逐個(gè)核對(duì)PLC與輸入輸出設(shè)備的連接 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)PLC帶分站負(fù)載運(yùn)行（接通負(fù)載電源）6 在自動(dòng)控制程序的基礎(chǔ)上增加啟動(dòng)、停止、急停、復(fù)位控制和工作方式選擇控制。7 學(xué)習(xí)分析、查找、排除故障的基本方法。五、 控制要求（一） 自動(dòng)控制過(guò)程說(shuō)明及工作狀態(tài)表初始狀態(tài)：升降、行進(jìn)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)及直動(dòng)氣缸處于原位，揚(yáng)臂呈靜止?fàn)顟B(tài)；吸持工件電磁吸鐵釋放；工作指示燈熄滅。在系統(tǒng)全程運(yùn)行時(shí)二直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶始終保持運(yùn)行狀態(tài)（系統(tǒng)啟動(dòng)即開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)）；分單元運(yùn)行時(shí)可選用PLC的特殊繼電器（與PLC運(yùn)行/停止同狀態(tài)的繼電器）保持其運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)運(yùn)行期間，需根據(jù)銑床單元的工作狀態(tài)選擇A、B兩種

24、不同的控制過(guò)程。A若銑床正在銑削工件則待加工完畢后向上料單元發(fā)出轉(zhuǎn)運(yùn)信號(hào)：1. 當(dāng)上料單元接收到銑削完畢信號(hào)后，工作指示燈發(fā)光，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條動(dòng)作，上料單元左行至銑床方向。2. 上料單元左行到位后，氣動(dòng)回路的電磁換向閥動(dòng)作，氣缸活塞桿伸出，帶動(dòng)電磁鐵下降。3. 氣缸活塞桿伸出到位后，電磁吸鐵得電，通過(guò)主體工件上安裝的金屬條吸取工件主體。吸持工件s后，氣動(dòng)回路電磁換向閥復(fù)位，氣缸活塞桿收回，電磁鐵持工件回縮（若一次吸合未果，即安裝在電磁吸鐵上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)未發(fā)出信號(hào)，蜂鳴器發(fā)出音響報(bào)警信號(hào)）。4. 安裝在電磁吸鐵上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)表示完成吸合且氣缸回縮歸位后，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條動(dòng)作，上料單

25、元反向右行。5. 上料單元右行到位后，步進(jìn)電機(jī)切換繼電器得電，發(fā)出升降脈沖信號(hào)。同步帶驅(qū)動(dòng)揚(yáng)臂持工件上行。6. 揚(yáng)臂上行到位后，步進(jìn)電機(jī)切換繼電器失電，此時(shí)直流電機(jī)帶動(dòng)行星齒輪動(dòng)作，使揚(yáng)臂持工件順向旋轉(zhuǎn)180度，將工件送至下料單元入口處。7. 揚(yáng)臂旋轉(zhuǎn)到位后，氣動(dòng)回路的電磁換向閥動(dòng)作，氣缸活塞桿伸出，帶動(dòng)電磁鐵持工件下降。8. 氣缸活塞桿伸出到位后，電磁吸鐵失電，對(duì)準(zhǔn)下料口釋放工件，s 后氣動(dòng)回路電磁換向閥復(fù)位，氣缸活塞桿收回。9. 氣缸回縮到位后，進(jìn)行2秒延時(shí)，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)直流電機(jī)帶動(dòng)行星齒輪動(dòng)作，使揚(yáng)臂逆向旋轉(zhuǎn)。10. 氣缸回縮且揚(yáng)臂逆轉(zhuǎn)180度回到初始位置后，步進(jìn)電機(jī)切換繼電器再次得電，揚(yáng)臂

26、升降方向?yàn)椤啊保ㄟx中下行），且發(fā)出升降脈沖信號(hào)。此時(shí)同步帶驅(qū)動(dòng)揚(yáng)臂下行。11. 揚(yáng)臂下行到位后，工作指示燈熄滅，系統(tǒng)回復(fù)初始狀態(tài)。與上述描述對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)表如表1-2所示：表1-2工作狀態(tài)表A動(dòng)作順序輸 入 信 號(hào)輸 出 信 號(hào)揚(yáng)臂下行原位揚(yáng)臂上行到位揚(yáng)臂逆轉(zhuǎn)原位揚(yáng)臂90到位揚(yáng)臂順轉(zhuǎn)到位揚(yáng)臂右行原位揚(yáng)臂左行到位氣缸初始原位氣缸下降至位工件吸持檢測(cè)料槽工件檢測(cè)銑削完畢信號(hào)揚(yáng)臂升降脈沖揚(yáng)臂升降方向揚(yáng)臂順時(shí)旋轉(zhuǎn)揚(yáng)臂逆時(shí)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)切換揚(yáng)臂左行揚(yáng)臂右行直動(dòng)氣缸揚(yáng)臂電磁吸鐵工作指示燈直線電機(jī)直線電機(jī)蜂鳴報(bào)警器0123(3s)/-45678(2s)/9(2s)/ 1011注：1此工作狀態(tài)表表示吸持工件動(dòng)作

27、一次完成的控制過(guò)程。2當(dāng)步進(jìn)電機(jī)切換信號(hào)為“”時(shí)表示選擇升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)器得電，準(zhǔn)備運(yùn)行。3當(dāng)揚(yáng)臂升降方向信號(hào)為“”，同時(shí)脈沖信號(hào)為“”時(shí)，表示執(zhí)行上行動(dòng)作；當(dāng)揚(yáng)臂升降方向信號(hào)為“”，同時(shí)脈沖信號(hào)為“”時(shí)，表示執(zhí)行下行動(dòng)作。 若銑床無(wú)工件則向上料單元發(fā)出加送信號(hào)：1. 當(dāng)有工件放入工件槽時(shí)，工件傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，工作指示燈發(fā)光，控制揚(yáng)臂順時(shí)旋轉(zhuǎn)的直流電機(jī)帶動(dòng)行星齒輪動(dòng)作，使揚(yáng)臂順向旋轉(zhuǎn)90度，對(duì)準(zhǔn)工件槽。2. 揚(yáng)臂旋轉(zhuǎn)到位后，氣動(dòng)回路的電磁換向閥動(dòng)作，氣缸活塞桿伸出，帶動(dòng)揚(yáng)臂終端電磁鐵下降。3. 氣缸活塞桿伸出到位后，電磁吸鐵得電，通過(guò)主體工件上安裝的金屬條吸取工件主體。吸持工件2s后，氣動(dòng)回路

28、電磁換向閥復(fù)位，氣缸活塞桿收回，電磁鐵持工件回縮（若一次吸合未果，即安裝在電磁吸鐵上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)未發(fā)出信號(hào)，蜂鳴器發(fā)出音響報(bào)警信號(hào)）。4. 安裝在揚(yáng)臂終端電磁吸鐵上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)表示完成吸合且氣缸回縮歸位后，啟動(dòng)揚(yáng)臂逆時(shí)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)行星齒輪動(dòng)作，使揚(yáng)臂逆向旋轉(zhuǎn)。 5. 揚(yáng)臂逆轉(zhuǎn)90度回到初始位置后，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條動(dòng)作，上料單元左行。6. 上料單元左行到位后，氣動(dòng)回路的電磁換向閥再次動(dòng)作，氣缸活塞桿伸出，帶動(dòng)揚(yáng)臂終端電磁鐵持工件下降。7. 氣缸活塞桿伸出到位后，電磁吸鐵失電，將工件放下；2s后氣動(dòng)回路電磁換向閥復(fù)位，氣缸活塞桿收回，揚(yáng)臂終端電磁鐵回縮。8. 氣缸回縮歸位后，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪

29、齒條動(dòng)作，上料單元右行。9. 上料單元右行回位后，工作指示燈熄滅，系統(tǒng)回復(fù)初始狀態(tài)。與上述描述對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)表如表1-3所示：表1-3工作狀態(tài)表B動(dòng)作順序輸 入 信 號(hào)輸 出 信 號(hào)揚(yáng)臂下行原位揚(yáng)臂上行到位揚(yáng)臂逆轉(zhuǎn)原位揚(yáng)臂90到位揚(yáng)臂順轉(zhuǎn)到位揚(yáng)臂右行原位揚(yáng)臂左行到位氣缸初始原位氣缸下降至位工件吸持檢測(cè)料槽工件檢測(cè)銑削完畢信號(hào)揚(yáng)臂升降脈沖揚(yáng)臂升降方向揚(yáng)臂順時(shí)旋轉(zhuǎn)揚(yáng)臂逆時(shí)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)切換揚(yáng)臂左行揚(yáng)臂右行直動(dòng)氣缸揚(yáng)臂電磁吸鐵工作指示燈直線電機(jī)直線電機(jī)蜂鳴報(bào)警器0123(2s)/-4567(2s)/-89注：內(nèi)容同表1-2注（二） 自動(dòng)控制程序流程圖圖1-6 控制過(guò)程選擇的程序框圖圖1-6為在自動(dòng)控制

30、工作方式下選擇不同控制過(guò)程的的程序框圖:圖1-7為選擇控制過(guò)程A的程序流程圖:圖1-7 控制過(guò)程A程序流程圖14圖1-8 控制過(guò)程B程序流程圖圖1-8為選擇控制過(guò)程B的程序流程圖:15（三） 控制方式說(shuō)明上料單元獨(dú)立運(yùn)行時(shí)具有自動(dòng)、手動(dòng)兩種控制方式。當(dāng)選擇自動(dòng)方式時(shí)本單元呈連續(xù)運(yùn)行工作狀態(tài)；當(dāng)選擇手動(dòng)方式時(shí)則相當(dāng)于步進(jìn)工作狀態(tài)，即每按動(dòng)一次啟動(dòng)按鈕系統(tǒng)按設(shè)計(jì)步驟依次運(yùn)行一步的運(yùn)行方式。在系統(tǒng)運(yùn)行期間若按下停止按鈕，執(zhí)行動(dòng)作立即停止；再按下啟動(dòng)按鈕，將在上一停頓狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生突發(fā)事故時(shí)，應(yīng)立即拍下急停按鈕，系統(tǒng)將切斷PLC負(fù)載供電即刻停止運(yùn)行（此時(shí)所有其它按鈕都不起作用）。排除故障后需旋起

31、急停按鈕，并按下復(fù)位按鈕，待各機(jī)構(gòu)回復(fù)初始狀態(tài)后按下啟動(dòng)按鈕，本單元方可重新開(kāi)始運(yùn)行。六、 I/O編號(hào)分配表表1-4為上料單元控制板上PLC的I/O編號(hào)設(shè)置：表1-4 上料單元I/O分配表形式序號(hào)名稱PLC地址編號(hào)地址設(shè)置輸入1揚(yáng)臂下行檢測(cè)（復(fù)位）I0.0SQ1EM277總線模塊設(shè)置的站號(hào)為：10與總站通訊的地址為：16172揚(yáng)臂上行檢測(cè)I0.1SQ23順轉(zhuǎn)檢測(cè)I0.2SQ34逆轉(zhuǎn)檢測(cè)（復(fù)位）I0.3SQ55工件檢測(cè)I0.4S36氣缸升檢測(cè)（復(fù)位）I0.5S17氣缸降檢測(cè)I0.6S28左行檢測(cè)(銑床方向)I0.7SQ69右行檢測(cè)(下料方向)I1.0SQ710工件吸持檢測(cè)I1.1SQ81190度

32、旋轉(zhuǎn)檢測(cè)I1.2SQ412手動(dòng)/自動(dòng)按鈕I2.0SA13啟動(dòng)按鈕I2.1SB114停止按鈕I2.2SB215急停按鈕I2.3SB316復(fù)位按鈕I2.4SB4輸出1順時(shí)旋轉(zhuǎn)（至位）Q0.0KM42上行電機(jī)（至位）Q0.1M4:P3左行電機(jī)（至位）Q0.2KM14右行電機(jī)（復(fù)位）Q0.3KM25逆時(shí)旋轉(zhuǎn)（復(fù)位）Q0.4KM56下行電機(jī)（復(fù)位）Q0.5M4:P+D7氣缸電磁閥Q0.6YV8直流電磁吸鐵Q0.7YM9工作指示燈Q1.0HL10直線I電機(jī)Q1.1M211直線II電機(jī)Q1.2M312步進(jìn)電機(jī)切換繼電器Q1.4KM313蜂鳴器報(bào)警Q1.614蜂鳴器報(bào)警Q1.7發(fā)送地址V2.0-V3.7(20

33、0PLC300PLC)接收地址V0.0-V1.7(200PLC300PLC)若運(yùn)用本單元控制板上的PLC進(jìn)行控制，必須按照表1-4設(shè)置的I/O編號(hào)編制程序；若另行選用其它PLC進(jìn)行控制，編制程序時(shí)可以任意設(shè)置I/O編號(hào)，但在完成PLC與接口板的連接時(shí)應(yīng)特別注意PLC編號(hào)與接口板接線的對(duì)應(yīng)關(guān)系。特別提示完成上料單元獨(dú)立運(yùn)行后若要參與到系統(tǒng)總控臺(tái)控制的全程運(yùn)行，需在單元控制的程序中增加如下內(nèi)容：1 增加總控起動(dòng)、停止、急停、復(fù)位等功能，并將本單元的工作狀態(tài)傳送至上位機(jī)。2 為確保后續(xù)站工件主體下料單元的運(yùn)行安全，需將下料電機(jī)運(yùn)行及料倉(cāng)底部工件檢測(cè)信號(hào)作為本單元向下料口釋放工件的閉鎖條件，即在下料電

34、機(jī)運(yùn)行期間或料倉(cāng)底部工件檢測(cè)有信號(hào)時(shí)，本單元不得向下料口釋放工件。23第二單元 下料單元七、 單元簡(jiǎn)介下料單元的主要功能是將前站送入本單元下料倉(cāng)的工件主體，通過(guò)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)同步齒型帶使之下落，工件主體下落至托盤(pán)后經(jīng)傳送帶向下站運(yùn)行。圖2-1 下料單元本單元主體結(jié)構(gòu)組成如圖2-1所示，包括間歇輪、同步齒行帶、同步輪、傳送電機(jī)、直線單元、工作指示燈等。本單元在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到間歇機(jī)構(gòu)、同步帶傳動(dòng)、螺桿調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)、螺桿鎖緊結(jié)構(gòu)、張緊機(jī)構(gòu)等相關(guān)的機(jī)械原理、機(jī)械零件知識(shí)。間歇機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖2-2所示:圖2-2 間歇機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖機(jī)構(gòu)名稱：間歇機(jī)構(gòu)工作特性：O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)與停止的時(shí)間比為1：3。本機(jī)應(yīng)用

35、目的：控制傳動(dòng)模塊。同步齒型帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示:圖2-3 同步齒型帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖機(jī)構(gòu)名稱：同步齒型帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作特性：平穩(wěn)、無(wú)噪聲，傳動(dòng)中無(wú)滑動(dòng)周向位移,使W2=W1。本機(jī)應(yīng)用目的：豎直同步傳送模塊。螺桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖2-4所示:圖2-4螺桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖機(jī)構(gòu)名稱：螺桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)工作特性：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。本機(jī)應(yīng)用目的：皮帶漲緊力調(diào)節(jié)，機(jī)體緊定。同步機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖2-5 所示: 圖2-5 同步機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖機(jī)構(gòu)名稱：同步機(jī)構(gòu)工作特性：由兩個(gè)相同的齒輪構(gòu)成，保證兩個(gè)同步帶下降速度的一致性。本機(jī)應(yīng)用目的：使工件進(jìn)入存儲(chǔ)料倉(cāng)過(guò)程中保持水平狀態(tài)。同步帶所使用的張緊機(jī)構(gòu)由彈簧和彈片構(gòu)成，將

36、同步帶向內(nèi)側(cè)壓緊，保證同步帶夾緊工件主體，不會(huì)發(fā)生脫落。以上機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)工件主體出/入下料單元的物流處理過(guò)程。為實(shí)現(xiàn)本單元的控制功能，在結(jié)構(gòu)的相應(yīng)位置裝設(shè)了光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器等檢測(cè)與傳感裝置，并配備了直流電機(jī)、電磁鐵等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。詳見(jiàn)圖2-6所示。S1工件檢測(cè)S2托盤(pán)檢測(cè)S3料倉(cāng)底部工件檢測(cè)M1傳送電機(jī)M2下料電機(jī)YM直流電磁吸鐵HL1紅色指示燈HL2綠色指示燈圖2-6 下料單元檢測(cè)元件、控制機(jī)構(gòu)安裝位置示意圖八、 實(shí)訓(xùn)目的1 了解下料單元的機(jī)械主體結(jié)構(gòu)、熟悉間歇機(jī)構(gòu)等傳動(dòng)過(guò)程2 通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程理解傳感檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用3 讀懂工程圖紙，學(xué)會(huì)照?qǐng)D完成安裝接線，掌

37、握檢查方法4 學(xué)習(xí)根據(jù)控制要求編制和調(diào)試PLC程序的方法5 學(xué)習(xí)系統(tǒng)調(diào)試和分析、查找、排除故障的方法九、 實(shí)訓(xùn)設(shè)備1 下料單元2 PC機(jī)3 可編程序控制器及通訊電纜4 萬(wàn)用表5 其它工具十、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟1 熟悉下料單元的機(jī)械主體結(jié)構(gòu)，了解機(jī)械裝配方法，重點(diǎn)觀察間歇機(jī)構(gòu)、同步帶傳動(dòng)、螺桿調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)過(guò)程和理解螺桿鎖緊結(jié)構(gòu)、張緊機(jī)構(gòu)的作用。2 對(duì)照電源系統(tǒng)圖（見(jiàn)附錄4）學(xué)習(xí)電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與連接調(diào)試方法。3 對(duì)照?qǐng)D2-6查找本單元各類檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝位置，并依據(jù)下料單元PLC控制接線圖（見(jiàn)附錄5）熟悉其安裝接線方法。4 根據(jù)表2-1理解本單元各檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能，熟悉基本調(diào)試方法（必要

38、時(shí)可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況適當(dāng)調(diào)整相應(yīng)位置）。表2-1 下料單元檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制元件一覽表類別序 號(hào)編 號(hào)名 稱功 能安裝位置檢 測(cè) 元 件1S1電感式傳感器檢測(cè)托盤(pán)的位置直線單元上2S2光電傳感器檢測(cè)托盤(pán)上是否有工件直線單元上3S3電容式傳感器檢測(cè)料倉(cāng)底部是否有工件料倉(cāng)下部執(zhí)行機(jī)構(gòu)等1M1直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)直線單元傳送帶直線單元上2M2直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)間歇機(jī)構(gòu)料倉(cāng)上3M3直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒型轉(zhuǎn)角單元下料單元旁的轉(zhuǎn)角單元4YM直流電磁吸鐵控制托盤(pán)位置直線單元上5HLHL1紅色指示燈顯示工作狀態(tài)直線單元側(cè)HL2綠色指示燈顯示工作狀態(tài)6HA1蜂鳴器事故報(bào)警控制板7HA2蜂鳴器事故報(bào)警控制板5 編制和調(diào)試PL

39、C自動(dòng)控制程序1. 反復(fù)觀察分站運(yùn)行演示，深刻理解控制要求2. 根據(jù)控制要求描述及工作狀態(tài)表自行繪制自動(dòng)控制功能圖3. 設(shè)置I/O編號(hào)，并將功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)試4. 將程序下載至PLC進(jìn)行試運(yùn)行（斷開(kāi)負(fù)載電源）5. 根據(jù)I/O編號(hào)逐個(gè)核對(duì)PLC與輸入輸出設(shè)備的連接6. 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)PLC帶分站負(fù)載運(yùn)行（接通負(fù)載電源）6 在自動(dòng)控制程序的基礎(chǔ)上增加啟動(dòng)、停止、急停、復(fù)位控制和工作方式選擇控制7 學(xué)習(xí)分析、查找、排除故障的基本方法十一、 控制要求（一） 自動(dòng)控制過(guò)程說(shuō)明及工作狀態(tài)表初始狀態(tài)：直線及轉(zhuǎn)角二傳送電機(jī)、下料電機(jī)均處于停止?fàn)顟B(tài)；直流電磁吸鐵豎起禁行；工作指示燈熄滅。系

40、統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行后本單元紅色指示燈發(fā)光；直線電機(jī)、轉(zhuǎn)角電機(jī)驅(qū)動(dòng)二傳送帶開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)且始終保持運(yùn)行狀態(tài)（分單元運(yùn)行時(shí)可選用與PLC運(yùn)行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持二傳送電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)）。系統(tǒng)運(yùn)行期間：1 當(dāng)前站上料單元向料倉(cāng)中放入工件發(fā)出信號(hào)，經(jīng)過(guò)4秒時(shí)間確認(rèn)后，啟動(dòng)下料電機(jī)執(zhí)行將工件主體下落動(dòng)作。2 當(dāng)工件主體下落6秒后，若無(wú)托盤(pán)到位信號(hào)，則停止下料電機(jī)運(yùn)行，將工件置于料倉(cāng)中等待。3 當(dāng)托盤(pán)到達(dá)定位口時(shí)，底層的電感式傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，紅色指示燈熄滅，綠色指示燈發(fā)光；經(jīng)過(guò)2秒時(shí)間確認(rèn)后，啟動(dòng)下料電機(jī)繼續(xù)執(zhí)行將工件主體下落動(dòng)作。4 檢測(cè)到托盤(pán)到位信號(hào)，當(dāng)工件下落至托盤(pán)時(shí)，工件檢測(cè)傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，延時(shí)3

41、秒確認(rèn)后，直流電磁鐵吸合下落，放行托盤(pán)。5 托盤(pán)放行2秒后，電磁吸鐵釋放處于禁止?fàn)顟B(tài)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈發(fā)光，系統(tǒng)回復(fù)初始狀態(tài)。說(shuō)明：若下料電機(jī)從料倉(cāng)入口至出口動(dòng)作一個(gè)行程后工件檢測(cè)傳感器仍無(wú)檢測(cè)信號(hào)，此時(shí)報(bào)警器發(fā)出警報(bào)，提示運(yùn)行人員需在料倉(cāng)中裝入工件（本套設(shè)備中通過(guò)延時(shí)進(jìn)行控制）。與上述描述對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)表如表2-2所示：表2-2 工作狀態(tài)表動(dòng)作順序輸 入 信 號(hào)輸 出 信 號(hào)工件檢測(cè)托盤(pán)檢測(cè)料倉(cāng)底部工件檢測(cè)上料單元放件下料電機(jī)綠色指示燈直流電磁吸鐵傳送電機(jī)轉(zhuǎn)角電機(jī)紅色指示燈蜂鳴器報(bào)警01(4s)/ 2(6s)/ 3(2s)/4(3s)/5(2s)/(2s)/(2s)/注：1當(dāng)本站接

42、受到前站釋放工件信號(hào)時(shí)控制過(guò)程按照工作狀態(tài)表中動(dòng)作順序0、1、2、3、4、5依次執(zhí)行。2若由于托盤(pán)到達(dá)本站直接引發(fā)的控制過(guò)程則按照工作狀態(tài)表中動(dòng)作順序0、3、4、5依次執(zhí)行。（二） 自動(dòng)控制過(guò)程功能圖圖2-7為下料單元程序流程圖圖2-7 下料單元程序流程圖（三） 控制方式說(shuō)明下料單元獨(dú)立運(yùn)行時(shí)具有自動(dòng)、手動(dòng)兩種控制方式。當(dāng)選擇自動(dòng)方式時(shí)本單元呈連續(xù)運(yùn)行工作狀態(tài)；當(dāng)選擇手動(dòng)方式時(shí)則相當(dāng)于步進(jìn)工作狀態(tài)，即每按動(dòng)一次啟動(dòng)按鈕系統(tǒng)按設(shè)計(jì)步驟依次運(yùn)行一步的運(yùn)行方式。在系統(tǒng)運(yùn)行期間若按下停止按鈕，執(zhí)行動(dòng)作立即停止；再按下啟動(dòng)按鈕，將在上一停頓狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生突發(fā)事故時(shí)，應(yīng)立即拍下急停按鈕，系統(tǒng)將切斷P

43、LC負(fù)載供電即刻停止運(yùn)行（此時(shí)所有其它按鈕都不起作用）。排除故障后需旋起急停按鈕，并按下復(fù)位按鈕，待各機(jī)構(gòu)回復(fù)初始狀態(tài)后按下啟動(dòng)按鈕，本單元方可重新開(kāi)始運(yùn)行。十二、 I/O編號(hào)分配表表2-3 為下料單元控制板上PLC的I/O編號(hào)設(shè)置：表2-3 下料單元I/O分配表形式序號(hào)名稱PLC地址編號(hào)地址設(shè)置輸入1工件檢測(cè) I0.0S2EM277總線模塊設(shè)置的站號(hào)為：8與總站通訊的地址為：232托盤(pán)檢測(cè)I0.1S13料槽底層工件檢測(cè)I0.2S34手動(dòng)/自動(dòng)按鈕I2.0SA5啟動(dòng)按鈕I2.1SB16停止按鈕I2.2SB27急停按鈕I2.3SB38復(fù)位按鈕I2.4SB4輸出1下料電機(jī)Q0.0M22綠色指示燈Q

44、0.1HL23直流電磁吸鐵Q0.2KM4傳送電機(jī)Q0.3M15轉(zhuǎn)角電機(jī)Q0.4M36紅色指示燈Q0.5HL17蜂鳴器報(bào)警Q1.6HA18蜂鳴器報(bào)警Q1.7HA2發(fā)送地址V2.0-V3.7(200PLC300PLC)接收地址V0.0-V1.7(200PLC300PLC)若運(yùn)用本單元控制板上的PLC進(jìn)行控制，必須按照表2-3設(shè)置的I/O編號(hào)編制程序；若另行選用其它PLC進(jìn)行控制，編制程序時(shí)可以任意設(shè)置I/O編號(hào)，但在完成PLC與接口板的連接時(shí)應(yīng)特別注意PLC編號(hào)與接口板接線的對(duì)應(yīng)關(guān)系。特別提示完成下料單元獨(dú)立運(yùn)行后若要參與到系統(tǒng)總控臺(tái)控制的全程運(yùn)行，需在單元控制的程序中增加如下內(nèi)容：1 增加總控起

45、動(dòng)、停止、急停、復(fù)位等功能，并將本單元的工作狀態(tài)傳送至上位機(jī)。2 為實(shí)現(xiàn)本單元的連續(xù)運(yùn)行功能，需將上料單元放件動(dòng)作完成后的檢測(cè)信號(hào)作為本單元啟動(dòng)下料電機(jī)的條件之一。3 為確保后續(xù)站加蓋單元的運(yùn)行安全，需將加蓋單元的托盤(pán)檢測(cè)信號(hào)作為本站托盤(pán)放行的閉鎖條件，即在加蓋單元工作時(shí)本站不放行。152第三單元 加蓋單元一、 單元簡(jiǎn)介加蓋單元的主要功能是通過(guò)直流電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿，經(jīng)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)擺臂將上蓋裝配至工件主體，完成裝配后工件隨托盤(pán)向下站傳送。圖3-1 加蓋單元本單元主體結(jié)構(gòu)組成如圖3-1所示，包括蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)、傳送電機(jī)、料槽、擺臂、直線單元、工作指示燈等。本單元在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)、拔軸式聯(lián)軸器等相關(guān)的機(jī)械原理、機(jī)械零件知識(shí)。蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)如圖3-2所示:圖3-2蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖機(jī)構(gòu)名稱：蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)工作特性：蝸輪蝸桿一般用于軸線垂直交叉的傳動(dòng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，但傳動(dòng)效率較低。蝸輪軸可以得到低轉(zhuǎn)速大扭矩動(dòng)力輸出。本機(jī)應(yīng)用目的：往復(fù)的擺動(dòng)。拔軸式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖如圖3-3所示:圖3-