自動化生產線運行與維護完整版課件(全)

1、自動化生產線運行與維護全國高職高專院?！笆濉币?guī)劃教材項目1 自動化生產線認知知識與能力目標了解自動化生產線作用和產生背景1理解自動化生產線的運行特性與技術特點2了解自動化生產線在實際工程中的應用3了解典型自動化生產線各組成單元及其基本功能4認識典型自動化生產線的系統(tǒng)運行方式5任務1.1 了解自動化生產線及應用1.了解自動化生產線 自動化生產線是現(xiàn)代工業(yè)的生命線。機械制造、電子信息、石油化工、輕工紡織、食品、制藥、汽車制造以及軍工生產等現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展都離不開自動化生產線的主導和支撐作用。任務1.1 了解自動化生產線及應用1.了解自動化生產線 自動化生產線是在流水線和自動化專機的功能基礎上逐漸

2、發(fā)展形成的、自動工作的機電一體化的裝置系統(tǒng)。它通過自動化輸送系統(tǒng)及其他輔助裝置，按照特定的生產流程，將各種自動化專機連接成一體，并通過氣動、液壓、電動機、傳感器和電氣控制系統(tǒng)使各部分聯(lián)合動作，使整個系統(tǒng)按照規(guī)定的程序自動地工作，連續(xù)、穩(wěn)定地生產出符合技術要求的特定產品。稱這種自動工作的機電一體化系統(tǒng)為自動化生產線。任務1.1 了解自動化生產線及應用1.了解自動化生產線圖1- 1 自動化生產線的運行特性任務1.1 了解自動化生產線及應用1.了解自動化生產線自動化生產線技術特點發(fā)展方向運用領域任務1.1 了解自動化生產線及應用1.了解自動化生產線發(fā)展方向應用領域提高生產率增大多用性增大靈活性數(shù)控車

3、床工業(yè)機器人電子計算機自動化生產線發(fā)展方向及應用領域任務1.1 了解自動化生產線及應用2.初知自動化生產線應用 擁有全球最先進、世界頂級的沖壓、焊裝、樹脂、涂裝及總裝等整車制造總成的自動化生產線系統(tǒng)，其功能： （1）可實現(xiàn)汽車制造中高效率、高精度、低能耗沖壓加工；（2）借助生產線上配備的267個自動化機器人可實現(xiàn)車身更精密、柔性化的焊接。某汽車公司的自動化汽車生產線 任務1.1 了解自動化生產線及應用2.初知自動化生產線應用 包括絲印、貼裝、固化、回流焊接、清洗、檢測等工序單元，其功能：（1）生產線上每個工作單元都有相應獨立的控制與執(zhí)行等功能；（2）通過工業(yè)網絡技術將生產線構成一個完整的工業(yè)網

4、絡系統(tǒng)，確保整條生產線高效有序運行，實現(xiàn)大規(guī)模的自動化生產控制與管理 。某電子產品生產企業(yè)的自動化焊接生產線任務1.1 了解自動化生產線及應用2.初知自動化生產線應用 該生產線引入了工業(yè)網絡，由其連接制絲生產、卷煙生產，包裝成品等一體化的全過程自動化系統(tǒng)。 通過采用先進的計算機技術、控制技術、自動化技術、信息技術，集成工廠自動化設備，對卷煙生產全過程實施控制、調度、監(jiān)控。 同時該生產線充分應用工控機、變頻器、人機界面、PLC、智能機器人等自動化產品。 某煙草公司的自動化生產線任務1.1 了解自動化生產線及應用2.初知自動化生產線應用 主要完成自動上料、灌裝、封口、檢測、打標、包裝、碼垛等多個生

5、產過程，其作用：（1）極大地提高了生產的效率（2）降低企業(yè)成本（3）保證產品的質量（4）實現(xiàn)集約化大規(guī)模生 產的要求，增強企業(yè)的競爭能力某飲料廠的自動灌裝線任務1.2 認識典型的自動化生產線典型的模塊化自動化生產線組成結構圖 任務1.2 認識典型的自動化生產線采用開放式模塊結構（結構固定）。每一工作單元運行執(zhí)行功能、各個工作單元之間的運行配合關系、以及整個自動化生產線的運行流程和運行模式，都可以模擬實際生產現(xiàn)場狀況進行靈活地配置。每個工作單元都具有自動化專機的基本功能，學習掌握每一工作單元的基本功能，將為進一步學習整條自動化生產線的聯(lián)網通信控制技術和整機配合運作技術等打下良好的基礎 。典型自動

6、化生產線的主要特性任務1.2 認識典型的自動化生產線上料單元下料單元加蓋單元圖像識別單元模擬單元立體倉庫單元1.認知典型自動化生產線各工作單元伸縮換向單元液壓單元分揀單元檢測單元穿銷單元組成部分及功能組成部分：揚臂同步帶傳動機構，旋轉行星齒輪傳動機構、水平移動支架及其齒輪齒條傳動機構、托盤直線傳送單元、托盤轉向從動單元、軌道等。 基本功能：根據(jù)工件的位置情況，從料槽中抓取裝配主體送入數(shù)控銑床單元或將銑床單元加工后的產品轉送下料單元。 任務1.2 認識典型的自動化生產線（1）上料單元組成部分及功能組成部分：間歇輪、同步齒型帶、同步輪、傳送電機、直線單元、工作指示燈等。基本功能：將前站送入下料單元

7、下料倉的工件主體，通過直流電動機驅動間歇機構帶動同步齒型帶使之下落，工件主體下落至托盤后經傳送帶向下站運行。任務1.2 認識典型的自動化生產線（2）下料單元任務1.2 認識典型的自動化生產線（3）加蓋單元組成部分及功能組成部分：蝸輪蝸桿減速機構、傳送電機、料槽、擺臂、直線單元、工作指示燈等。 基本功能：通過直流電動機帶動蝸輪蝸桿，經減速電動機驅動擺臂將上蓋裝配至工件主體，完成裝配后工件隨托盤向下站傳送。 任務1.2 認識典型的自動化生產線（4）穿銷單元組成部分及功能組成部分：銷釘料槽、旋轉筒、往復推筒、直線單元、工作指示燈等。 基本功能：通過旋轉推筒推送銷釘?shù)姆椒?，完成工件主體與上蓋的實體連接

8、裝配，完成裝配后的工件隨托盤向下站傳送。 任務1.2 認識典型的自動化生產線（5）模擬單元組成部分及功能組成部分：加熱裝置、烘干裝置、溫度顯示、直線單元、工作指示燈等。 基本功能：本站增加了模擬量控制的PLC 特殊功能模塊，以實現(xiàn)對完成裝配的工件進行模擬噴漆和烘干，完成噴漆烘干后的工件隨托盤向下站傳送。 任務1.2 認識典型的自動化生產線（6）圖像識別單元組成部分及功能組成部分：彩色高速相機、操作鍵盤、彩色監(jiān)視器電纜、16mm鎖定鏡頭、液晶顯示器、直線單元、工作指示燈等。 基本功能：將前站傳送來的工件通過圖形攝取裝置采集工件的當前畫面與原設置結果進行比較，并將其判定結果輸出。經檢驗處理后工件隨

9、托盤向下站傳送。 組成部分及功能組成部分：托盤轉向機構、托盤轉向扇齒輪齒條傳動機構、伸縮機構、旋轉換向齒輪減速機構、氣缸提升機構、托盤直線傳送單元、托盤直線傳送單元、托盤轉向氣缸、氣動電磁閥組、限位開關、工作指示燈等。 基本功能：將前站傳送過來的托盤及組裝好的工件經換向、提升、旋轉、下落后伸送至傳送帶向下站傳送。 任務1.2 認識典型的自動化生產線（7）伸縮換向單元任務1.2 認識典型的自動化生產線（8）檢測單元組成部分及功能組成部分：多種傳感與檢測裝置、直線單元、工作指示燈等。 基本功能：運用各類檢測傳感裝置對裝配好的工件成品進行全面檢測（包括上蓋、銷釘?shù)难b配情況，銷釘材質、標簽有無等），并

10、將檢測結果送至PLC 進行處理，以此作為后續(xù)站控制方式選擇的依據(jù)（如分揀站依標簽有無判別正、次品；倉庫站依銷釘材質確定庫位）。 組成部分及功能組成部分：缸驅動四連桿機構、大油缸、小油缸、鏈條傳送機構?；竟δ埽和ㄟ^液壓換向回路實現(xiàn)對工件的蓋章操作，完成對托盤進件、出件后再經90旋轉換向送至下一單元。任務1.2 認識典型的自動化生產線（9）液壓單元組成部分及功能組成部分：分揀單元主體框架、垂直移動氣缸、直線單元、水平移動氣缸、擺動氣缸、氣動電磁閥組、工作指示燈等。 基本功能：根據(jù)檢測單元的檢測結果（標簽有無），采用氣動機械手對工件進行分類，合格產品隨托盤進入下一站入庫；不合格產品進入廢品線，空托

11、盤向下站傳送。 任務1.2 認識典型的自動化生產線（10）分揀單元組成部分及功能組成部分：倉庫（左、右各一）、升降步進電機 、水平移動導軌、水平移動伺服電機 、垛機傳送裝置、凸輪傳動機構、垛機換向機構、垛機傳動直流電機、垛機換向氣缸、電磁閥、傳感器、限位開關、光柵、光柵顯示器 、工作指示燈等?；竟δ埽罕菊居缮堤菖c立體倉庫兩部分組成，可進行兩個不同生產線的入庫和出庫。在本裝配生產線中可根據(jù)檢測單元對銷釘材質的檢測結果將工件進行分類入庫（金屬銷釘和尼龍銷釘分別入不同的倉庫）。若傳送至升降梯立體倉庫單元的為分揀后的空托盤，則將其放行。任務1.2 認識典型的自動化生產線（11）升降梯立體單元1自動

12、化生產線采用了PROFIBUS 現(xiàn)場總線技術，通過1 個主站（S7300系列PLC）和11 個從站（S7200系列PLC）組成系統(tǒng)，實現(xiàn)主從站之間的通信聯(lián)系。2每個工作單元電氣控制板上都配備有一臺西門子S7系列PLC，分別控制每一工作單元的執(zhí)行功能。 3各單元之間可采用網絡通信方式進行通信。生產線中各單元可自成一個獨立的系統(tǒng)運行，同時也可以通過網絡互聯(lián)構成一個分布式的整機控制系統(tǒng)運行。 4工作方式任務1.2 認識典型的自動化生產線2.了解典型自動化生產線工作運行方式任務1.2 認識典型的自動化生產線獨立設備運行的主令信號以及運行過程中的狀態(tài)顯示信號，來源于該工作單元操作面板，各模塊在自身PLC

13、控制下自動完成本站的執(zhí)行功能。 當工作單元自成一個獨立的系統(tǒng)運行時 工作單元之間的各種信息通過網絡進行數(shù)據(jù)通信與交換，各運行設備之間能自動協(xié)調工作，實現(xiàn)了自動化生產線整機穩(wěn)定有序地運行。 當生產線采用網絡通信方式互聯(lián)成一個整機系統(tǒng)運行時 生產線中主令信號通過觸摸屏或組態(tài)軟件系統(tǒng)給出。同時，人機界面上也實時顯示系統(tǒng)運行的各種狀態(tài)信息。 當自動化生產線采用了觸摸屏或組態(tài)軟件等人機界面運行時 運行方式2.了解典型自動化生產線工作運行方式任務1.2 認識典型的自動化生產線圖1- 19 單站控制的完成步驟2.了解典型自動化生產線工作運行方式自動化生產線核心技術應用項目2任務2.1 機械傳動技術應用知識與

14、能力目標熟悉帶傳動機構及其應用1熟悉滾珠絲杠機構及其應用2熟悉直線導軌機構及其應用34熟悉齒輪傳動機構及其應用5熟悉間歇傳動機構及其應用任務2.1 機械傳動技術應用帶傳動機構認知及應用 2.1.1滾珠絲杠機構認知及應用 2.1.2 直線導軌機構認知及應用 2.1.3間歇傳動機構認知及應用 2.1.4齒輪傳動機構認知及應用 2.1.52.1.1 帶傳動機構認知及應用1.帶傳動機構認知 圖2-1 帶傳動結構圖 自動化生產線機械傳動系統(tǒng)中常利用帶傳動方式實現(xiàn)機械部件之間的運動和動力的傳遞。帶傳動機構主要依靠帶與帶輪之間的摩擦或嚙合來進行工作，可分為摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動，其傳動結構如圖2-1所示

15、。2.1.1 帶傳動機構認知及應用 帶傳動機構的兩大傳動類型的共同特點和不同之處如表2-1所示。由于嚙合型帶傳動在傳動過程中傳遞功率大，傳動精度較高，所以在自動化生產線中使用較為廣泛。 表2-1 帶傳動的類型與異同點類型優(yōu)點缺點應用摩擦型1、帶富有彈性，能緩沖吸振，傳動平穩(wěn)，無噪聲；2、過載時，傳動帶會在帶輪上打滑，可防止其它零件損壞；3、結構簡單，維護方便，無需潤滑，且制造和安裝精度要求不高；4、單級可實現(xiàn)較大中心距的傳動。傳動比不準確；傳動效率較低，帶的壽命較短；外廓尺寸、帶作用于軸的力等均較大；不宜用在高溫、易燃及有油、水的場合。摩擦型帶傳動一般適用于中小功率、無需保證準確傳動比和傳動平

16、穩(wěn)的遠距離場合。嚙合型1、工作時帶與帶輪之間不會產生相對滑動，能夠獲得準確的傳動比，兼有帶傳動和齒輪嚙合傳動的特性和優(yōu)點；2、不是靠摩擦力傳遞動力，帶的預緊力可以很小，作用于帶輪軸和其軸承上的力也很小。制造和安裝精度要求較高，中心距要求較嚴格。嚙合型帶傳動具有傳遞功率大，傳動比準確等優(yōu)點，多用于要求傳動平穩(wěn)，傳動精度較高的場合2.1.1 帶傳動機構認知及應用應用：帶傳動機構特別是嚙合型同步帶傳動目前被大量應用在各種自動化裝配專機、自動化裝配生產線、機械手及工業(yè)機器人等自動化生產機械中，同時還廣泛應用在包裝機械、儀器儀表、辦公設備及汽車等行業(yè)。功能：同步帶傳動機構主要用于傳遞電機轉矩或提供牽引力

17、使其他機構在一定程度范圍內往復運動（直線運動或擺動運動）等功能。 2.了解帶傳動機構的應用帶傳動2.1.1 帶傳動機構認知及應用 圖2- 3所示為多楔帶傳動機構在汽車發(fā)動機中的應用。圖2- 4所示為同步帶傳動機構在梳棉機上的應用。圖2- 4 同步帶傳動機構在梳棉機上的應用圖2- 3 多楔帶傳動機構在汽車發(fā)動機中的應用 2.1.2 滾珠絲杠機構認知及應用1.滾珠絲杠機構的認識圖2-5 滾珠絲杠內部結構圖 2.1.2 滾珠絲杠機構認知及應用1.滾珠絲杠機構的認識圖2- 6 滾珠絲杠和艾克姆螺桿的比較2.1.2 滾珠絲杠機構認知及應用 絲杠屬于直線度非常高的轉動部件，在滾珠循環(huán)滾動方式下運行，實現(xiàn)螺

18、母及其連接在一起的負載滑塊（例如工作臺、移動滑塊）在導向部件作用下作直線運動。如圖2-8所示為工業(yè)上幾種典型的的滾珠絲杠機構外形。圖2- 8 工業(yè)應用中幾種典型滾珠絲杠機構的外形圖2.1.2 滾珠絲杠機構認知及應用滾珠絲杠機構的優(yōu)點 滾珠絲杠機構雖然價格較貴，但是由于具有如圖2-6所示一系列的突出優(yōu)點，能夠在自動化機械的各種場合實現(xiàn)所需要的精密傳動，因而仍然在工程上得到了極廣泛的應用。2.1.2 滾珠絲杠機構認知及應用2.了解滾珠絲杠機構的應用工業(yè)裝配機器人 數(shù)控機床 滾珠絲杠機構半導體生產設備 食品加工和包裝 醫(yī)療設備等各種領域 自動化加工中心 電子精密機械進給機構 伺服機械手 應用應用2.

19、1.2 滾珠絲杠機構認知及應用 圖2- 9所示為滾珠絲杠機構在復合車床中應用的實物圖。圖2- 10所示為滾珠絲杠機構應用于金屬雕刻機的實物圖。圖2- 9 滾珠絲杠機構在復合車床中的應用圖2- 10 滾珠絲杠機構在金屬雕刻機中的應用2.1.3 直線導軌機構認知及應用滑塊的組成滾珠端蓋板密封墊片保持板1.直線導軌機構認知 直線導軌機構通常也稱為直線導軌、直線滾動導軌、線性滑軌等，它實際就是由能相對運動的導軌（或軌道）與滑塊兩大部分組成 2.1.3 直線導軌機構認知及應用圖2- 11 直線導軌機構的內部結構圖圖2- 12 幾種典型直線導軌機構的外形圖直線導軌機構的特點與應用2.1.3 直線導軌機構認

20、知及應用類 型直線導軌工 作 特 點應 用 領 域運動阻力非常小，運動精度高，定位精度高，多個方向同時具有高剛度，容許負荷大，能長期維持高精度，可高速運動，維護保養(yǎng)簡單，能耗低，價格低廉 廣泛應用于數(shù)控機床、自動化生產線、機械手、三坐標測量儀器等需要高的直線導向精度的各種裝備制造行業(yè)2.1.3 直線導軌機構認知及應用2.了解直線導軌機構的應用圖2- 14 直線導軌機構在直線定位平臺的應用圖2- 13 直線導軌機構在精密裁板鋸的應用2.1.4 間歇傳動機構認知及應用1.間歇傳動機構的認知 在自動化生產線中，根據(jù)工藝的要求，經常需要沿輸送方向以固定的時間間隔、固定的移動距離將各工件從當前的位置準確

21、地移動到相鄰的下一個位置，實現(xiàn)這種輸送功能的機構稱為間歇運動機構，工程上有時也稱為步進輸送機構或步進運動機構。例如牛頭刨床工作臺的橫向進給運動，電影放映機的送片運動等都用有間歇運動機構。工程上常見的間歇運動機構有：棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構和凸輪式間歇機構。 2.1.4 間歇傳動機構認知及應用a） b） c） d）圖2- 15 常用間歇運動機構的結構圖2.1.4 間歇傳動機構認知及應用圖2- 16 單向間歇運動機構圖2- 17 往復間歇運動機構2.1.4 間歇傳動機構認知及應用類型優(yōu)點缺點應用槽輪機構結構簡單，制造容易，運動可靠；轉角在很大范圍內可調；常用作防止機構逆轉的停止器。工作時

22、有較大的沖擊和噪音；運動精度不高。常用于低速場合。棘輪機構結構簡單，工作可靠，能準確控制轉動的角度。對一個已定的槽輪機構來說，其轉角不能調節(jié)；在轉動始、末，加速度變化較大，有沖擊。應用在轉速不高，要求間歇轉動的裝置中。不完全齒輪機構結構簡單、制造方便，從動輪運動時間和靜止時間的比例不受機構結構的限制。從動輪在轉動開始及終止時速度有突變，沖擊較大。一般僅用于低速、輕載場合。凸輪式間歇機構結構簡單、運轉可靠、傳動平穩(wěn)、無噪音。凸輪加工比較復雜，裝配與調整要求也較高。適用于高速、中載和高精度分度的場合。表2- 2 常用間歇運動機構的比較2.1.4 間歇傳動機構認知及應用2.了解間歇傳動機構的應用 間

23、歇傳動機構都具有結構簡單緊湊和工作效率高兩大優(yōu)點 采用間歇傳動機構能有效簡化自動化生產線的結構，方便地實現(xiàn)工序集成化，形成高效率的自動化生產系統(tǒng)，提高了自動化專機或生產線的生產效率 在自動化機械裝備，特別是電子產品生產、輕工機械等領域也得到廣泛的應用 2.1.4 間歇傳動機構認知及應用圖2- 18 間歇運動機構在電影放映機上的應用圖2- 19 間歇運動機構在間歇分割機上的應用2.1.5 齒輪傳動機構認知及應用1.齒輪傳動機構的認知 齒輪傳動機構是應用最廣的一種機械傳動機構，是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運動的機械傳動。按照一對齒輪傳動時兩輪軸線的相互位置可分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動。

24、2.1.5 齒輪傳動機構認知及應用（1）平面齒輪傳動 a） b） c）圖2- 20 平面齒輪傳動按輪齒方向不同分類a）直齒圓柱齒輪傳動 b）斜齒圓柱齒輪傳動 c）人字齒圓柱齒輪傳動2.1.5 齒輪傳動機構認知及應用（2）空間齒輪傳動a） b） c）圖2- 22 空間齒輪傳動不同分類a）交錯軸斜齒輪傳動 b）錐齒輪傳動 c）蝸輪蝸桿傳動2.1.5 齒輪傳動機構認知及應用類型優(yōu) 點缺 點齒輪傳動1、傳遞的功率大；2、速度范圍廣；3、效率高；4、工作可靠，壽命長；5、結構緊湊；6、能保證恒定傳動比。1、制造及安裝精度要求高，成本高；2、不適于兩軸中心距過大的傳動；3、不宜用于振動沖擊較大的場合。表2

25、- 3 齒輪傳動機構的特點2.1.5 齒輪傳動機構認知及應用2.了解齒輪傳動機構的應用圖2- 23 齒輪傳動機構在減速機中的應用圖2- 24 齒輪傳動機構在汽車變速箱中的應用任務2.2 氣動控制技術應用知識與能力目標熟悉氣動控制系統(tǒng)基本組成1認識常用的氣動執(zhí)行元件及其應用2認識常用的氣動控制元件及其應用32.2.1 氣動控制系統(tǒng)認知2.2.2 氣動執(zhí)行元件認知及應用 2.2.3 氣動控制元件認知及應用 任務2.2 氣動控制技術應用2.2.1 氣動控制系統(tǒng)認知氣動控制系統(tǒng)是以壓縮空氣為工作介質，在控制元件的控制和輔助元件的配合下，通過執(zhí)行元件把空氣的壓縮能轉換為機械能，從而完成氣缸直線或回轉運動

26、并對外做功。靜音氣泵氣動二聯(lián)件氣缸電磁閥檢測元件控制器簡單的氣動控制系統(tǒng) 2.2.1 氣動控制系統(tǒng)認知圖2- 26 氣動控制系統(tǒng)基本組成功能圖2.2.1 氣動控制系統(tǒng)認知氣泵 用來產生具有足夠壓力和流量的壓縮空氣并將其凈化、處及存儲的一套裝置 氣泵的輸出壓力可通過其上的過濾減壓閥進行調節(jié)圖2- 27 靜音氣泵在氣動控制系統(tǒng)中，氣動執(zhí)行元件是一種將壓縮空氣的能量轉化為機械能，實現(xiàn)直線、擺動或者回轉運動的傳動裝置。 氣動執(zhí)行元件 氣動系統(tǒng)中常用的執(zhí)行元件 氣缸 氣馬達 缸用于實現(xiàn)直線往復運動氣馬達則是實現(xiàn)連續(xù)回轉運動的動作 2.2.2 氣動執(zhí)行元件認知及應用 2.2.2 氣動執(zhí)行元件認知及應用 a

27、） b）圖2- 28 幾種常見的氣動執(zhí)行元件實物圖a）氣缸 b）氣馬達2.2.2 氣動執(zhí)行元件認知及應用 類型應用特點單作用氣缸單作用氣缸結構簡單，耗氣量少，缸體內安裝了彈簧，縮短了氣缸的有效行程，活塞桿的輸出力隨運動行程的增大而減小，彈簧具有吸收動能的能力，可減小行程終端的撞擊作用；一般用于行程短，對輸出力和運動速度要求不高的場合。 雙作用氣缸通過雙腔的交替進氣和排氣驅動活塞桿伸出與縮回，氣缸實現(xiàn)往復直線運動，活塞前進或后退都能輸出力（推力或拉力）；活塞行程可以根據(jù)需要選定，雙向作用的力和速度可根據(jù)需要調節(jié)。擺動氣缸利用壓縮空氣驅動輸出軸在一定角度范圍內作往復回轉運動，其擺動角度可在一定范圍

28、內調節(jié)，常用的固定角度有90、180、270；用于物體的轉位、翻轉、分類、夾緊、閥門的開閉以及機器人的手臂動作等。 無桿氣缸節(jié)省空間，行程缸徑比可達50至200，定位精度高，活塞兩側受壓面積相等，具有同樣的推力，有利于提高定位精度，長行程制作可能。結構簡單、占用空間小，適合小缸徑、長行程的場合，但限位器使負載停止時，活塞與移動體有脫開的可能。 氣動手爪氣動手爪的開閉一般是通過由氣缸活塞產生的往復直線運動帶動與手爪相連的曲柄連桿、滾輪或齒輪等機構，驅動各個手爪同步做開、閉運動；主要是針對機械手的用途而設計的，用來抓取工件，實現(xiàn)機械手的各種動作。 表2- 4 工程實際應用中常用氣動執(zhí)行元件的應用特

29、點控制元件 壓力控制閥 方向控制閥流量控制閥 在氣動控制系統(tǒng)中，控制元件是控制和調節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件具有一定的輸出力和速度并按設計的程序正常工作 2.2.3 氣動控制元件認知及應用壓力控制閥 減壓閥 安全閥順序閥 用來控制氣動控制系統(tǒng)中壓縮空氣的壓力，以滿足各種壓力需求或節(jié)能，將壓力減到每臺裝置所需的壓力，并使壓力穩(wěn)定保持在所需的壓力值上。 2.2.3 氣動控制元件認知及應用2.2.3 氣動控制元件認知及應用a） b） c）圖2- 29 常用氣動壓力控制閥的實物圖a）安全閥 b）順序閥 c）減壓閥2.2.3 氣動控制元件認知及應用類型作用及應用特點安全閥也稱為溢流

30、閥，在系統(tǒng)中起到安全保護作用。當系統(tǒng)的壓力超過規(guī)定值時，安全閥打開，將系統(tǒng)中一部分氣體排入大氣，使得系統(tǒng)壓力不超過允許值，從而保證系統(tǒng)不因壓力過高而發(fā)生事故。順序閥依靠氣路中壓力的作用來控制執(zhí)行元件按順序動作的一種壓力控制閥，順序閥一般與單向閥配合在一起，構成單向順序閥。減壓閥對來自供氣氣源的壓力，進行二次壓力調節(jié)，使氣源壓力減小到各氣動裝置需要的壓力，并保證壓力值保持穩(wěn)定。表2- 5 主要氣動壓力控制閥的類型、作用及應用特點2.2.3 氣動控制元件認知及應用a） b） c）圖2- 30 常用氣動流量控制閥的實物圖a）調速閥 b）單向節(jié)流閥 c）帶消聲器的排氣節(jié)流閥2.2.3 氣動控制元件認知

31、及應用類型應用特點調速閥 大流量直通型速度控制閥的單向閥為一座閥式閥芯，當手輪開啟圈數(shù)少時，進行小流量調節(jié)。當手輪開啟圈數(shù)多時，節(jié)流閥桿將單向閥頂開至一定開度，可實現(xiàn)大流量調節(jié)。直通式接管方便，占用空間小。單向節(jié)流閥 單向閥的功能是靠單向型密封圈來實現(xiàn)的。單向節(jié)流閥是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的流量控制閥，常用于控制氣缸的運動速度，故常稱為速度控制閥。帶消聲器的排氣節(jié)流閥 帶消聲器的排氣節(jié)流閥通常裝在換向閥的排氣口上，控制排入大氣的流量，以改變氣缸的運動速度。排氣節(jié)流閥常帶有消聲器，可降低排氣噪聲20dB以上。一般用于換向閥與氣缸之間不能安裝速度控制閥的場合及帶閥氣缸上。表2- 6 主要氣動流量

32、控制閥的類型及應用特點方向控制閥 方向控制閥是氣動系統(tǒng)中通過改變壓縮空氣的流動方向和氣流通斷，來控制執(zhí)行元件啟動、停止及運動方向的氣動元件。 電磁控制換向閥 簡稱電磁閥 電磁閥是氣動控制中最主要的元件，它是利用電磁線圈通電時，靜鐵心對動鐵心產生電磁吸引力使閥切換以改變氣流方向的閥，根據(jù)閥心復位控制方式，又可以分為單電控和雙電控兩種常用2.2.3 氣動控制元件認知及應用2.2.3 氣動控制元件認知及應用a） b）圖2- 31 電磁控制換向閥實物圖a）單電控 b）雙電控電磁控制換向閥易于實現(xiàn)電氣聯(lián)合控制，能實現(xiàn)遠距離操作，在氣動控制廣泛使用。 電磁控制換向閥 注意的是，兩側的電磁鐵不能同時得電，否

33、則將會使電磁閥線圈燒壞。 為此，在電氣控制回路上，通常設有防止同時得電的聯(lián)鎖回路。 2.2.3 氣動控制元件認知及應用二位二通閥有2個通口的二位閥有3個通口的二位閥二位三通閥二位五通閥用于推動雙作用氣缸的回路中2.2.3 氣動控制元件認知及應用切換通道數(shù)目 電磁閥按閥切換通道數(shù)目的不同又可以分為 二通閥 三通閥 四通閥 五通閥 按閥心同時，按閥心的切換工作位置數(shù)目的不同又可以分為二位閥三位閥 電磁閥島 通常將多個電磁閥及相應的氣控和電控信號接口、消聲器和匯流板等集中在一起組成控制閥的集合體使用，此集合體稱為閥島。 在工程實際應用中，為了簡化控制閥的控制線路和氣路的連接，優(yōu)化控制系統(tǒng)結構2.2.

34、3 氣動控制元件認知及應用圖2- 32 氣動控制中常用電磁閥島實物圖任務2.3 傳感檢測技術應用知識與能力目標熟悉常用開關量傳感器及其應用1熟悉常用數(shù)字量傳感器及其應用2熟悉常用模擬量傳感器及其應用32.3.1 開關量傳感器認知及應用2.3.2 數(shù)字量傳感器認知及應用任務2.3 傳感檢測技術應用2.3.3 模擬量傳感器認知及應用傳感檢測技術是實現(xiàn)自動化的關鍵技術之一，通過傳感檢測技術能有效實現(xiàn)各種自動化生產設備大量運行信息的自動檢測，并按照一定的規(guī)律轉換成與之相對應的有用電信號進行輸出 自動化設備中用于實現(xiàn)以上信息的傳感檢測功能的裝置就是傳感器，在自動化生產線等領域中得到廣泛的應用。任務2.3

35、 傳感檢測技術應用開關量傳感器 數(shù)字量傳感器 模擬量傳感器 傳感器種類 輸出電信號的類型不同 任務2.3 傳感檢測技術應用開關量傳感器 又稱接近開關，是一種采用非接觸式檢測、輸出開關量的傳感器。在自動化設備中應用較為廣泛的主要有磁感應式接近開關、電感式接近開關、電容式接近開關和光電式接近開關等。2.3.1 開關量傳感器認知及應用磁感應式接近開關 簡稱磁性開關，其工作方式是當有磁性物質接近磁性開關傳感器時，傳感器感應動作，并輸出開關信號。 2.3.1 開關量傳感器認知及應用a） b）圖2- 33 磁性開關實物及電氣符號圖a）磁性開關實物 b）電氣符號 利用自身的測量頭構成電容器的一個極板，被檢測

36、物體構成另一個極板，當物體靠近接近開關時，物體與接近開關的極距或者介電常數(shù)發(fā)生變化，引起靜電容量發(fā)生變化，使得和測量頭連接的電路狀態(tài)也相應的發(fā)生變化，并輸出開關信號 。電容式接近開關2.3.1 開關量傳感器認知及應用金屬零件 紙張 塑料 木材的非金屬物體 絕緣的液體 電容式接近開關檢測 電容式接近開關一般應用在一些塵埃多、易接觸到有機溶劑及需要較高性價比的場合中。由于檢測內容的多樣性，使其得到更廣發(fā)的應用。2.3.1 開關量傳感器認知及應用2.3.1 開關量傳感器認知及應用a） b）圖2- 34 電容式接近開關實物及電氣符號圖a）電容式接近開關實物 b）電氣符號電感式接近開關LC高頻振蕩器 放

37、大處理電路 它利用金屬物體在接近時能使其內部產生電渦流，使得接近開關振蕩能力衰減，內部電路的參數(shù)發(fā)生變化，進而控制開關的通斷。 由于電感式接近開關基于渦流效應工作，因此它檢測的對象必須是金屬。 但由于電感式接近開關對金屬與非金屬的篩選性能好，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，在現(xiàn)代工業(yè)檢測中也得到廣泛應用。 2.3.1 開關量傳感器認知及應用利用渦流效應制成的開關量輸出位置傳感器 2.3.1 開關量傳感器認知及應用a） b）圖2- 35 電感式接近開關實物及電氣符號圖a）電感式接近開關實物 b）電氣符號利用光電效應制成的開關量傳感器光發(fā)射器 光接收器 光發(fā)射器和接收器有一體式和分體式兩種。 光發(fā)射器

38、用于發(fā)射紅外光或可見光 光接收器用于接收發(fā)射器發(fā)射的光，并將光信號轉換成電信號以開關量形式輸出。 2.3.1 開關量傳感器認知及應用光電式接近開關2.3.1 開關量傳感器認知及應用a） b）圖2- 36 各種光電式接近開關的實物及電氣符號圖a）常開型 b）常閉型對射式 反射式 漫反射 接收器接收光的方式 這三種形式光電接近開關的檢測原理和方式特點都有所不同 2.3.1 開關量傳感器認知及應用對射式光電接近開關 此開關最常用于檢測不透明物體，對射式光電接近開關的光發(fā)射器和光接收器有一體式分體式 是指光發(fā)射器與光接收器處于相對的位置工作，根據(jù)光路信號的有無判斷信號是否進行輸出改變的光電接近開關。2

39、.3.1 開關量傳感器認知及應用2.3.1 開關量傳感器認知及應用a） b）圖2- 37 對射式光電接近開關的檢測原理圖2.3.1 開關量傳感器認知及應用圖2- 38 反射式光電接近開關的檢測原理圖2.3.1 開關量傳感器認知及應用圖2- 39 漫反射式光電接近開關的檢測原理圖2.3.1 開關量傳感器認知及應用光電接近開關 自動包裝機 光電接近開關安裝時，不能安裝在水、油、灰塵多的地方，應回避強光及室外太陽光等直射的地方，注意消除背景物景的影響 自動封裝機自動灌裝機自動或半自動裝配流水線數(shù)字量傳感器 測量精度高 分辨率高 抗干擾能力強 穩(wěn)定性好 易于與計算機接口 便于信號處理 實現(xiàn)自動化測量

40、適宜于遠距離傳輸 一種能把被測模擬量直接轉換為數(shù)字量輸出的裝置，可直接與計算機系統(tǒng)連接。 在一些精度要求較高的場合應用極為普遍。工業(yè)裝備上常用的數(shù)字量傳感器主要有數(shù)字編碼器、數(shù)字光柵和感應同步器等。 2.3.2 數(shù)字量傳感器認知及應用數(shù)字編碼器在實際工程中應用最多的是光電編碼器。光電編碼器是通過讀取光電編碼盤上的圖案或編碼信息來表示與光電編碼器相連的測量裝置的位置信息的。 數(shù)字編碼器 2.3.2 數(shù)字量傳感器認知及應用圖2- 40 光電編碼器實物圖 通過讀取編碼盤上的二進制的編碼信息來表示絕對位置信息的，二進制位數(shù)越多，測量精度越高，輸出信號線對應越多，結構越復雜，價格越高。 直接利用光電轉換

41、原理輸出三組方波脈沖信號A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90，從而可方便地判斷出旋轉方向，而Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位；其測量精度取決于碼盤的刻線數(shù)，但結構相對絕對式簡單，價格便宜 根據(jù)光電編碼器的工作原理2.3.2 數(shù)字量傳感器認知及應用絕對式光電編碼器增量式光電編碼器光電編碼器 廣泛應用 優(yōu)點 體積小 精度高 工作可靠 接口數(shù)字化 數(shù)控機床 回轉臺 伺服傳動 機器人 雷達、軍事目標測定等需要檢測角度的裝置和設備中 光電編碼器是一種角度（角速度）檢測裝置，它將輸入給軸的角度量，利用光電轉換原理轉換成相應的電脈沖或數(shù)字量 2.3.2 數(shù)字量傳感器認知及應用數(shù)字光柵傳感器是根據(jù)標尺光柵

42、與指示光柵之間形成的莫爾條紋制成的一種脈沖輸出數(shù)字式傳感器。它廣泛應用于數(shù)控機床等閉環(huán)系統(tǒng)的線位移和角位移的自動檢測以及精密測量方面，測量精度可達幾微米。2.3.2 數(shù)字量傳感器認知及應用數(shù)字光柵傳感器圖2- 41 數(shù)字光柵傳感器實物圖測量精度高 分辨率高 測量范圍大 動態(tài)特性好 適合于非接觸式動態(tài)測量，易于實現(xiàn)自動控制，廣泛用于數(shù)控機床和精密測量設備中數(shù)字光柵傳感器但是光柵在工業(yè)現(xiàn)場使用時，對工作環(huán)境要求較高，不能承受大的沖擊和振動，要求密封，以防止塵埃、油污和鐵屑等的污染，成本較高 2.3.2 數(shù)字量傳感器認知及應用應用定尺與滑尺之間的電磁感應原理來測量直線位移和角位移的一種精密傳感器。由

43、于感應同步器是一種多極感應元件，對誤差起補償作用，所以具有很高的精度2.3.2 數(shù)字量傳感器認知及應用感應同步器圖2- 42 直線式感應同步器的結構圖2- 43 旋轉式感應同步器的結構對環(huán)境溫度、濕度變化要求低，測量精度高，抗干擾能力強，使用壽命長和便于成批生產等優(yōu)點在各領域應用極為廣泛 已經廣泛應用于大型精密坐標鏜床、坐標銑床及其它數(shù)控機床的定位、數(shù)控和數(shù)顯 感應同步器 直線式感應同步器 圓盤式感應同步器 常用于雷達天線定位跟蹤、導彈制導、精密機床或測量儀器設備的分度裝置等 2.3.2 數(shù)字量傳感器認知及應用模擬量傳感器是將被測量的非電學量轉化為模擬量電信號的傳感器它檢測在一定范圍內變化的連

44、續(xù)數(shù)值，發(fā)出的是連續(xù)信號，用電壓、電流、電阻等表示被測參數(shù)的大小在工程應用中模擬量傳感器主要用于生產系統(tǒng)中位移、溫度、壓力、流量及液位等常見模擬量的檢測 2.3.3 模擬量傳感器認知及應用認知應用 在工業(yè)生產實踐中為了保證模擬信號檢測的精度，提高抗干擾能力，便于與后續(xù)處理器進行自動化系統(tǒng)集成，所使用的各種模擬量傳感器一般都配有專門的信號轉換與處理電路，兩者組合在一起使用，把檢測到的模擬量變換成標準的電信號輸出，這種檢測裝置稱為變送器。變送器2.3.3 模擬量傳感器認知及應用2.3.3 模擬量傳感器認知及應用 a） b） c） d）圖2- 44 各種變送器實物圖a）壓力變送器 b）溫度變送器 c

45、）液位變送器 d）差壓變送器任務2.4 電機驅動技術應用知識與能力目標熟悉直流電動機及其應用1熟悉交流電動機及其應用2了解步進電動機及其應用34了解伺服電動機及其應用任務2.4 電機驅動技術應用子任務一 直流電動機認知及應用 子任務二 交流電動機認知及應用 子任務三 步進電機認知及應用 子任務四 伺服電動機認識及應用2.4.1 直流電動機認知及應用 輸入的直流電能 轉換成機械能輸出定子轉子直流電動機電磁相互作用并勵串勵復勵永磁自勵他勵直流電動機按勵磁方式分為2.4.1 直流電動機認知及應用a） b） c） d）圖2- 45 直流電動機的勵磁方式a）他勵 b）并勵 c）串勵 d）復勵2.4.1

46、直流電動機認知及應用圖2- 46 各種直流電動機實物圖2.4.1 直流電動機認知及應用直流電動機 應用 優(yōu)點 良好的調速性能 較大的起動轉矩 過載能力等 低電壓電路生產機械 電動自行車 電腦風扇 收錄機電機等 大型軋鋼設備 大型精密機床 礦井卷揚機 電纜設備 等調節(jié)勵磁電流調節(jié)電樞端電壓調串入電樞回路的電阻調速方法直流電動機的轉向控制可采用電樞電壓極性改變或勵磁電壓極性改變來實現(xiàn)，但兩者不能同時改變，否則電動機運轉方向不變。2.4.1 直流電動機認知及應用2.4.2 交流電動機認知及應用 交流電動機是利用定子和轉子之間的電磁相互作用，將輸入的交流電能轉換成機械能輸出的電動機。三相交流電動機異步

47、電動機同步電動機交流電動機轉子轉速與旋轉磁場之間的關系電動機正常運行通電的相數(shù)分為分為單相交流電動機根據(jù)2.4.2 交流電動機認知及應用圖2- 47 各種交流電動機實物圖 三相異步電動機的優(yōu)點有良好的工作性能和較高的性價比等2.4.2 交流電動機認知及應用變頻調速由于調速性能優(yōu)越，能平滑調速、調速范圍廣及效率高等諸多優(yōu)點，隨著變頻器性價比的提高和應用的推廣，越來越成為最有效的調速方式。變極調速變頻調速改變轉差率調速三相異步電動機的調速方法2.4.2 交流電動機認知及應用 對于三相異步電動機的運轉方向的改變只需通過改變交流電動機供電電源的相序即可。當然，如果采用變頻器驅動電動機，轉速和轉向均可通

48、過變頻器來實現(xiàn)。2.4.2 交流電動機認知及應用交流電動機的工作效率較高，又沒有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點，所以在工農業(yè)生產、交通運輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設備等各方面廣泛應用。特別是中小型軋鋼設備、礦山機械、機床、起重運輸機械、鼓風機、水泵及農副產品加工機械等大部分采用三相異步電機來拖動。2.4.3 步進電動機認知及應用 步進電動機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰频膱?zhí)行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（即步距角）。根據(jù)步進電動機的工作原理，步進電動機工作時需要滿足一定相序的較大電流的脈沖信號，生產裝備中使用的

49、步進電機都配備有專門的步進電機驅動裝置，來直接控制與驅動步進電機的運轉工作。2.4.3 步進電動機認知及應用圖2- 48 各種步進電動機及驅動裝置實物圖機電式磁電式直線式步進電機永磁式反應式混合式 步進電動機受脈沖的控制，其轉子的角位移量和轉速與輸入脈沖的數(shù)量和脈沖頻率成正比，可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的，同時也可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電動機的運行特性還與其線圈繞組的相數(shù)和通電運行方式有關。 2.4.3 步進電動機認知及應用2.4.3 步進電動機認知及應用 步進電動機的運行特性不僅與步進電動機本身和負載有關，而且與

50、配套使用的驅動裝置也有著十分密切的關系。現(xiàn)在使用的絕大部分步進電機驅動裝置都采用有硬件環(huán)形脈沖分配器，與功率放大器集成在一起，共同構成步進電動機的驅動裝置，可實現(xiàn)脈沖分配和功率放大兩個功能。步進電動機驅動裝置上還設置有多種功能選擇開關，用于實現(xiàn)具體工程應用項目中驅動器步距角的細分選擇和驅動電流大小的設置。2.4.3 步進電動機認知及應用步進電動機在實際應用中 按照步進電機和驅動器裝置具體的對應電氣接口關系連接好硬件線路123 根據(jù)需要設置好驅動器裝置上步距角細分選擇與電流設置開關 控制器只需要提供一組控制步進電動機轉速和方向的mW數(shù)量級功率的可調脈沖序列就可驅動電動機工作結構簡單、價格便宜、精

51、度較高以及使用方便等優(yōu)點缺點 應用 優(yōu)點在計算機的數(shù)字開環(huán)控制系統(tǒng)中應用廣泛，例如數(shù)控機床、印刷設備、打印機、自動記錄儀等都有應用一是用得不好有可能失步，二是控制精度相對較低，而且運動中無法確定運動部件的準確位子但是對于工作精度要求不是很高的領域一般都可滿足工作要求。2.4.3 步進電動機認知及應用2.4.4 伺服電動機認知及應用 伺服電動機又稱執(zhí)行電動機，在自動控制系統(tǒng)中，用做執(zhí)行元件，把所接收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。其主要的特點是，當信號電壓為零時無自轉現(xiàn)象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。 2.4.4 伺服電動機認知及應用伺服電動機直流交流伺服電動機的分類2.4.4

52、 伺服電動機認知及應用類型優(yōu)點缺點應用直流伺服電動機精確的速度控制，轉矩速度特性很硬，原理簡單、使用方便，價格優(yōu)勢。電刷換向，速度限制，附加阻力，產生磨損微粒（對于無塵室）直流伺服電機的特性較交流伺服電機硬。通常應用于功率稍大的系統(tǒng)中，如隨動系統(tǒng)中的位置控制等。交流伺服電動機良好的速度控制特性，可實現(xiàn)平滑控制，幾乎無振蕩；高效率，90%以上，不發(fā)熱；高速控制；高精確位置控制；額定運行區(qū)域內，實現(xiàn)恒力矩；低噪音；沒有電刷的磨損，免維護；不產生磨損顆粒、沒有火花，適用于無塵間、易暴環(huán)境，慣量低。 控制較復雜，驅動器參數(shù)需要現(xiàn)場調整PID參數(shù)整定，需要更多的連線。交流伺服電動機的輸出功率一般為0.1

53、100 W，電源頻率分50Hz、400Hz等多種。應用廣泛，如用在各種自動控制、自動記錄等系統(tǒng)中。表2- 7 兩種伺服電動機的比較2.4.4 伺服電動機認知及應用圖2- 49 各種伺服電動機及驅動器實物圖2.4.4 伺服電動機認知及應用 交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應用。伺服控制單元功率驅動單元通訊接口單元伺服電動機相應的反饋檢測器件交流永磁同步伺服驅動器2.4.4 伺服電動機認知及應用交流永磁同步伺服驅動器的組成 伺服控制單元包括電流

54、控制器速度控制器位置控制器轉矩交流伺服電動機的轉動精度決定于電機自帶編碼器的精度（線數(shù)）2.4.4 伺服電動機認知及應用2.4.4 伺服電動機認知及應用 交流永磁同步驅動器其集先進的控制技術和控制策略為一體，使其非常適用于高精度、高性能要求的伺服驅動領域，還體現(xiàn)了強大的智能化、柔性化，是傳統(tǒng)的驅動系統(tǒng)所不可比擬的。2.4.4 伺服電動機認知及應用當前，高性能的電伺服系統(tǒng)大多采用永磁同步型交流伺服電動機，控制驅動器多采用快速、準確定位的全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)。德國西門子安川美國科爾摩根日本松下典型生產廠家可編程控制器的分析與應用項目3任務3.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎知識與能力目標掌

55、握PLC的基本結構1熟悉PLC工作原理2熟悉PLC的編程語言3理解I/O單元結構4理解梯形圖的能流概念5任務3.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎知識與能力目標了解梯形圖的特點6掌握PLC尋址方式7了解存儲器的劃分8S7-200PLC的工作原理S7-200PLC的編程基礎3.1.13.1.2任務3.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎 可編程控制器簡稱PLC，是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的控制器。PLC是在電氣控制技術和計算機技術的基礎上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動化技術、計算機技術

56、、通信技術融入為一體的新型工業(yè)控制裝置。 1.PLC的基本結構3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 1 可編程控制器實物圖1.PLC的基本結構I/O點數(shù)容量 使用情況 PLC 結構形式 小型機 中型機 大型機 整體式 模塊式 通用型 專用型 3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎1.PLC的基本結構123 中型機大型機小型機 一般以開關量控制為主；輸入/輸出總點數(shù)在256點以下，用戶存儲器容量在4KB一下；價格低廉，體積小巧，適用于單機或小規(guī)模生產過程的控制；典型的小型機有西門子S7-200系列等。 輸入/輸出總點數(shù)在256至2000點之間，用戶存儲器容量為2至

57、64KB；不僅具有開關量和模擬量控制功能，還具有更強的數(shù)字計算能力；適用于復雜的邏輯控制系統(tǒng)以及連續(xù)生產過程的過程控制場合；典型的有西門子S7-300系列等。 用戶存儲器容量為32KB至幾MB；性能與工業(yè)計算機相當，具有齊全的中斷控制、過程控制、智能控制、遠程控制等功能；通信功能十分強大，適合于大規(guī)模過程控制、分布式控制系統(tǒng)和工廠自動化網絡控制；典型的有西門子S7-400系列等。 PLC的類型特點：應 用 特 點類 型3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎1.PLC的基本結構3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 3 PLC控制系統(tǒng)示意圖1.PLC的基本結構3.1

58、.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 4 循環(huán)掃描周期2.PLC工作原理3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 5 PLC信號的傳遞過程2.PLC工作原理3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 6 PLC內部結構功能示意圖3.PLC的編程語言3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 7 梯形圖圖3- 8 電動機（起、保、停）繼電器控制電路圖3.PLC的編程語言3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 9 直流輸入電路4.I/O單元3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 10 交流輸入電路4.I/

59、O單元3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 11 晶體管輸出電路4.I/O單元3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 12 晶閘管輸出電路4.I/O單元3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 13 繼電器輸出單元的電路4.I/O單元3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 14 CPU226（DC/DC/DC）I/O電路結構4.I/O單元3.1.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎圖3- 15 CPU226（AC/DC/RLY）I/O電路結構4.I/O單元3.1.2 S7-200PLC的編程基礎圖3- 16 典型的梯

60、形圖1.梯形圖的能流概念圖3- 17 現(xiàn)場開關狀態(tài)與梯形圖中的觸點2.梯形圖的特點3.1.2 S7-200PLC的編程基礎3.1.2 S7-200PLC的編程基礎3.尋址方式圖3- 18 數(shù)字量I/O編址3.1.2 S7-200PLC的編程基礎圖3- 19 模擬量I/O編址3.尋址方式3.1.2 S7-200PLC的編程基礎圖3- 20 存取CPU存儲器中的位數(shù)據(jù)3.尋址方式3.1.2 S7-200PLC的編程基礎圖3- 21 按字節(jié)、字、雙字訪問存儲區(qū)3.尋址方式3.1.2 S7-200PLC的編程基礎圖3- 22 T，C存儲器存取數(shù)據(jù)3.尋址方式3.1.2 S7-200PLC的編程基礎數(shù)制