实训1上料检测站的程序设计与运行调试.ppt

电电气控制与PLC应应用 实训项实训项 目一 上料检测检测 站的程序设计与运设计与运 行调试调试 MPS 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 实训实训实训实训 目的目的 n 熟悉上料检测 站中各控制部件、执行部件的组成及其 作用； n 熟悉上料检测 站中PLC的硬件电路配置，明确电气 控 制线路的连接方法； n 能利用所学的基本指令完成上料检测 站程序的编制， 完成一些生产实践 中的常规控制； n 将所学的知识运 用于实践 中，调试 程序中逐步培养 分析问题 、解决问题 的能力及团队 合作能力。 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 实训设备实训设备实训设备实训设备 n 安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有 FXGPWIN软件）； n PLC（三菱FX系列）一台； n PC与PLC的通信电缆 一根； n 上料检测 站（第一站）的设备 。 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 操作和安全注意事操作和安全注意事项项项项 使用该系统需遵守各项安全操作： n 一般原则： 培训的学员 必须在指导老师的指导下才能操作该设备 。请 务必按照技术文件和各独立元件的使用要求使用该系统以保证 人员和设备 安全。 n 电气 系统 只有在掉电状态 下才能连接和断开 各种电气连线 ，使用直 流24V以下的电压 。 n 气动 系统 气动 系统的使用压力不得超过8bar（800KPA）。在气动 系统管路接好之前不得接通气源。接通气源和长时间 停机后 开始工作，个别气 缸可能会运动过 快，所以要特别当 心！ n 机械系统 所有部件的紧定螺钉应拧紧 。不要在系统运 行时人为的干 涉正常工作。 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 实训实训实训实训 任任务务务务 n n 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 n 任务务二 气动气动 回路设计与连设计与连 接 n 任务务三 I/O配置 n 任务务四 程序设计设计 n 任务务五 程序的编辑与运编辑与运 行调试调试 n 任务务六 实训报实训报 告 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 一、实训内实训内 容 1熟悉上料检测 站的组成设备 ； 2设备 操作，明确上料检测 站的操作流程与设备动 作过程 二、实训实训 目标标 1了解典型机械传动 方式、如带传动 、直线运动与 旋转运 动的转换 等； 2认识并 掌握上料检测 站的检测 元件、执行元件及其工作 原理与特点； 3会操作并明确该站的动作流程 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 三、实实施步骤骤 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 n 机械部分 （1）井式储存料仓：存储待原料元件。 （2） 自动推料单元：采用直线气 缸完成推料动作，将工件由料 仓送到传送带。 （3） DC24V齿轮减 速直流电机驱动 的传送带传 送单元：通过 输送带将 工件传送到传送带待搬运位置。 （4）原料检测单 元：包含拦截定位装置与检测 系统，完成工件 检测与颜 色辨别的光电传 感器。 （5）出料定位单元：由传感器完成工件定位检测 。 （6）报警蜂鸣装置：区分不同颜色工件。 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 n 控制部件 （1）可编程序控制器CPU FX2N-48MR：PLC程序的控制与功 能实现 。 （2）FX2N-485BD模块及通讯电缆 ：完成整个MPS系统联 机 工作。 （3）带短路保护的DC 24V开关电 源：提供工作电源与保护。 （4）按钮控制面板如图 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 n 气动气动 元件 气气源：气源装置通常包括空气压缩 机、储存装置、冷却装置、净化装 置等。气源可以提供气动系统所需的压缩空气，其中减压阀 用于调 节工作压力。实训装置中将一体式压缩机将压缩 空气送到装置上， 装置上通过一个气动 三联件调整压力和进一步净化压缩空气，供设 备使用。 图3为三联件外形图，图4为二联件的外形图。气源三联件，包含过 滤器、减压阀 和油雾器。而二联件没有油雾器。 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 二位五通换换向阀阀；换向阀是利用阀芯的位置变动，改变阀体上各通口的通 断状态 ，从而控制油路（或气路）连通、断开或改变介质的流动方向。可 电控或手动控制，以实现换 向。本站的一个两位五通双电控电磁阀，用于 驱动推出气缸控制；一个两位五通单电控电磁阀，用于驱动挡 缸控制。 可调单调单 向节节流阀阀:可调单向节流阀由单向阀和可调节流阀组成，单向阀在 一个方向上可以阻止压缩空气流动，此时，压缩空气经可调节流阀流出， 调节螺钉可以调节节 流面积。 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 n 检测检测 元件 常用传传感器：电感接近开关、电容接近开关、舌簧管开关、光电开关 等 电感接近开关：利用电涡流原理制成的新型非接触式开关元件。能检测金属 物体，但有效检测距离非常近。不同金属的电导率、磁导率不同，因此，有 效距离也不同。相同金属的表面情况不一样，有效距离也不同。 电容接近开关：利用变介电常数电容传感器原理制成的非接触式开关元件。 能检测固、液体物体，有效距离较电感式远。金属有较的检测距离，非金属 固体相对有效距离近。 干簧管式 ：又称舌簧管开关，利用电磁力对电极 吸引原理制成的非接触式开 关元件。能检测强磁性物体，有效检测距离较近，在液压、气压缸上用于检 测活塞位置 。 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 行程开关开关 ：一种无源开关，其工作不需要电源，但必须依靠外力，即在外 力作用下使触点发生变化，因此，这一类开关 一般都是接触式的。具有结 构简单 ，使用方便。但需要外力作用，触点损耗大，寿命短。严格意义上 ，行程开关不属于传感器范畴 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 n 检测检测 元件 Object Receiver 遮断断式光电开关电开关 由相互 分离且相对对安装的光发发射器和光接 受器组组成。当当被检测检测 物体位于发发射 器和接受器之间时间时 ，光线线被阻断断， 接受器接受不到红红外线线而产产生开关开关 信号号。 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 光电开关 ：投光器发出的光线被物体阻断或反射，受光器根据是否能接 受到光来判断是否有物体。光电开关应 用最广泛，具有有效距离远，灵 敏度高等优点。光纤式的光电开关 具有安装灵活，适宜复杂环 境的优点 。但在灰尘多的环境，要保持投光器和受光器的洁净 。有反射、对射两 大类。 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 反射型光电开关电开关 反射型光电开关 分为两种 情 况：反射镜反射型及被测物漫反 射型（简称散射型）。 反射镜反射型光电开 关采用较为方便的单侧 安装方式，但需要调整 反射镜的角度以取得最 佳的反射效果。反射镜 通常使用三角棱镜，它 对安装角度的变化不太 敏感，有的还采用偏光 镜，它能将光源发出的 光转变成偏振光（波动 方向严格一致的光）反 射回去，提高抗干扰能 力。 电电 源 指 示 信 号号 指 示 检测距离 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 电电 源 指 示 信 号号 指 示 反射型光电开关电开关 及反射镜镜外形 三角反射镜镜 集发发射、接收器于一身 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 操作过过程 当系统上电后，需先按下“上电”按钮，这时复 位灯开始闪动，开 始依次按下“复位”按钮待各站完全复位后，开始灯闪动，按下开始按 钮后，推出气缸1将工件推出，传感器检测到工件至传送带后，推出 气缸1缩回，回转电机旋转，带动工件到颜色鉴别工位，传送带工 作2S后，工件被气缸2推杆挡住，检测颜 色并根据颜色作出相应反应 ：蓝色工件报警灯亮，黑色工件蜂鸣器响，持续时间 都为3秒。检测 后工件由带轮送至待搬运工位后停止，完成一个循环；返回。 在开机之前请务必检查： 电器连接 工作台面上电压为 24vDC（最大电流5A） 正确和可靠气管连接 额定的使用气压为 6bar（600Kpa） 机械部件状态 注意！! 任任务务务务一一 认识设备认识设备认识设备认识设备 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务二二 气动气动气动气动 回路回路设计与连设计与连设计与连设计与连 接接 一、实训内实训内 容 1气动 回路设计 2气动 回路连接 二、实训实训 目标标 1会设计气动 回路，并会 用FESTO仿真软 件； 2会连 接气动 回路 三、实实施步骤骤 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 n 气动气动 元件认识与认识与 符号号 气动系统包含气源、输入信号元件、信号处理元件、控制元件和执行元件五部分 。 气源、辅助元件和气源净化及调节 元件的图形符号 任任务务务务二二 气动气动气动气动 回路回路设计与连设计与连设计与连设计与连 接接 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 双作用气缸 气接口标识 符 换向阀符号 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 驱动 方式 任任务务务务二二 气动气动气动气动 回路回路设计与连设计与连设计与连设计与连 接接 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 n 气动气动 回路设计设计 （1） 电磁铁动 作顺序表 YA1YA2YA3 A+- B+-+- B-+ （2）气动 回路原理图 （3）气动 回路连接 关闭气 源，将所用的各气动元件 安装在工作台上，再将上料检测站 的总气管连接到供气网络 上，然后用气管按图9依次完成气动回路的连接， 调整单项节 流阀至合适位置，最后手动调试气动 回路，直至动作正常，无 漏气即可。 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务三三 I/OI/O配置配置 一、实训内实训内 容 1I/O地址分配 2I/O端口接线 3PLC的选型 二、实训实训 目标标 1会确定该站PLC的I/O元件，并分配合理的地址； 2会选择 PLC的型号 3会画 出I/O端口接线图并 完成接线； 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 三、实实施步骤骤 n I/O元件的确定 确认上料检测站控制器件 ：PLC的输入信号 确认上料检测站被控器件 ：PLC的输出信号 n PLC的选型 原则：根据该系统输入信号输出信号的性质、点数及驱动的输出元件工 作 电压，考虑预留一定的冗余等，选用合适的PLC以能满足系统要求 。 本站选用FX2N-48MR的PLC完全能满足系统要求。 任任务务务务三三 I/OI/O配置配置 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 n I/O元件地址分配 输入作用输出作用 X0检测 有无工件SQ0Y0电机KM X1颜色判定SQ1Y1蜂鸣器HA X2传送带末端有无工件SQ2Y2报警灯HL1 X3气缸1缩回到位SQ3Y3气缸1伸出YA1 X4气缸1伸出到位SQ4Y4气缸2伸出YA2 X5气缸2缩回到位SQ5Y5气缸2缩回YA3 X6气缸2伸出到位SQ6Y10 开始灯HL10 X10开始SB1Y11复位灯HL11 X11复位SB2 X12特殊功能按钮SB3 X13自动/手动SA4 X14单站/联网 SA5 X15停止SB6 X16上电SB7 任任务务务务三三 I/OI/O配置配置 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 n I/O端口接线图线图 任任务务务务三三 I/OI/O配置配置 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务四四 程序程序设计设计设计设计 一、实训内实训内 容 1分析该站动作情况，画出动作流程图； 2编制梯形图或指令程序 二、实训实训 目标标 1会画 出动作流程图； 2会完成程序的设计与编写 三、实实施步骤骤 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务四四 程序程序设计设计设计设计 根据任务一可知，该系统动作为一顺序控制，对于顺序控制流程，编程方 法很多。常用方法为采用步进梯形指令编程，或采用起、保、停法编程、或采 用移位指令编程。 顺序控制流程：根据工艺流程图，将这个复杂 的控制过程分解为若干个工 序（工步），弄清各个工序的工作细节（工序成立的条件、工序转移的条件和 转移的方向），每个工序定义一个状态 器或辅助继电器，将各个工作状态， 按控制顺序要求联系起来，就形成了工作流程图。 n 动作流程分析 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 n 上料动作流程图 任任务务务务四四 程序程序设计设计设计设计 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 “应用移位指令”梯形图编 程方法： 任任务务务务四四 程序程序设计设计设计设计 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 上料站采用移位指令编写 的参考程序程序 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 上料站采用移位指令编写 的参考程序程序 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务五五 程序的程序的编辑与运编辑与运编辑与运编辑与运 行行调试调试调试调试 一、实训内实训内 容 1PLC与计 算机的通讯连 接与设 置 2程序的编辑 、上传、下载等； 3运行调试 操作 二、实训实训 目标标 1会完成PLC与计 算机的通讯连 接与设 置； 2会程序的编辑 、上传、下载等操作 3能正确完成调试 ，会分析与处 理调试 中出现的问题 三、实实施步骤骤 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务五五 程序的程序的编辑与运编辑与运编辑与运编辑与运 行行调试调试调试调试 三、实实施步骤骤 n PLC与计 算机的通讯连 接与设 置 将PC机与PLC按正确方式连接，并设 置通讯端口与通讯参数 ； n 程序的编辑 、上传、下载 （1）将PLC的工作状态开关 放在“PROG”处。 （2）启动 FXGPWIN软件，用鼠标单击 工具栏上的“新建”按钮， 选择 所使用的PLC类型（FX2N），再单击 “确认”按钮。 （3）完成程序的输入与编辑 ； （4）程序的上传或下载 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务五五 程序的程序的编辑与运编辑与运编辑与运编辑与运 行行调试调试调试调试 三、实实施步骤骤 n 调试过 程 （1）气动回路操作 遵守气动安全操作规范情况下，打开气源后，手动强制驱动电 磁阀，即 依次按下各换向阀的手动按钮，确认各气缸动作符合要求，若不符合，作 相应的调整。 n 电气操作 遵守电气安全操作规范情况下，检查到位信号的状态是否正常，PLC能 否正常采集；若不正常，调整元器件位置或做其它检查 。 电电气控制与PLC应应用 苏州市职业 大学机电工程系 任任务务务务五五 程