天煌THJDQG-1型 光机电气一体化控制实训系统指导书.doc

光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 1 目目 录录 第一章光机电气一体化控制实训系统产品简介第一章光机电气一体化控制实训系统产品简介.2 2 一、产品概述 .2 二、产品图片 .2 三、产品特点 .2 四、技术性能 .3 五、实训工作任务 .3 六、装置基本配置 .4 第二章光机电气一体化控制实训系统组成、运行过程及各机构功能第二章光机电气一体化控制实训系统组成、运行过程及各机构功能.6 6 一、系统组成 .6 二、运行过程 .6 三、上料机构 .7 四、皮带输送机构 .8 五、搬运机械手机构 .9 六、分类仓储机构 .9 第三章光机电气一体化控制实训系统电气、气动控制及运行操作第三章光机电气一体化控制实训系统电气、气动控制及运行操作.1111 一、电气控制电路组成 .11 二、气动原理及气动回路原理图 .11 三、光机电一体化实训考核装置使用说明三菱 PLC 和变频器 .13 附录一：附录一： THJDQG-1THJDQG-1 型型 光机电气一体化控制实训系统使用说明书光机电气一体化控制实训系统使用说明书.2121 一、产品概述 .21 二、技术性能 .21 三、使用说明 .21 四、使用注意事项 .24 附录二：光机电气一体化实训系统设备总图附录二：光机电气一体化实训系统设备总图.2525 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 2 第一章第一章 光机电气一体化控制实训光机电气一体化控制实训系统产品简介系统产品简介 一、一、产品概述产品概述 本装置是一种最为典型的光机电气一体化产品，是为职业院校、职业教育培训机构而研制的， 适合机电一体化、电气自动化等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针 对教学及实训目的进行了专门设计，强化了光机电气一体化的安装与调试能力。本装置由导轨式 型材实训台、光机电气一体化设备部件、电源模块、按钮模块、PLC 模块、变频器模块、交流电 机模块、步进电机及驱动器模块、模拟生产设备实训单元（包含上料机构、皮带输送线、搬运机 械手、分类仓储等）和各种传感器等组成。采用开放式和拆装式结构设计，可根据现有的机械部 件组装生产设备，使整个装置能够灵活的按实训教学需要组装 光机电气一体化设备。装置采用工 业标准结构设计及抽屉式模块放置架，组合方便。控制对象均 采用典型机电设备部件，接近工业 现场环境，满足实训教学或技能竞赛需求。本装置涵盖了机电一体化和电气自动化专业中所涉及 的 PLC 控制、变频调速、步进调速、传感检测、气动、机械结构安装与系统调试等内容，为培养 可持续发展的光机电气一体化高技能人才提供一个良好的平台。 二、二、产品图片产品图片 三、三、产品特点产品特点 1.该装置融典型机电一体化设备机械部件安装、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安 装和 PLC 编程、机电设备安装与调试、自动控制系统安装与调试于一体，满足实训教学和竞赛的 需要。 2.该实训考核装置有PLC 模块 I/O 端子、变频器接线端子、交流电机接线端子、步进电机驱 动器接线端子、各常用模块与PLC 连接端子，均采用安全插座，使用带安全插头的导线进行电路 连接；各光电开关、行程开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接 电路与端子排连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 3 速、安全和可靠。 四、四、技术技术性能性能 1.输入电源：三相五线 AC380V10% 50Hz 2.工作环境：温度-1040 相对湿度85%（25）海拔4000m 3.装置容量：1.5kVA 4.安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准 五、五、实训工作任务实训工作任务 1.1.气动系统的安装与调试气动系统的安装与调试 通过配置的单杆气缸、导杆气缸、旋转气缸、气动手爪等气动执行元件和单控电磁换向阀 和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务： 气动执行元件的安装 气动方向控制元件的安装 气动速度控制的调试 气动顺序控制回路的安装 气动机械手臂的安装 气动系统安装与调试 2.2.电气控制电路的安装电气控制电路的安装 通过配置的交流电机、步进电机、指令开关和传感器等，可完成下列电气安装的工作任务： 交流电机正反转控制电路的连接 交流电机调速控制电路的连接 步进电机控制电路的连接 传感检测电路的连接 3.3.PLCPLC 编程编程 步进电机控制程序编写 异步电机正反转控制程序编写 异步电机调速控制程序编写 搬运机械手控制程序编写 皮带输送线控制程序编写 光机电气一体化设备控制程序编写 4.4.机电设备安装与调试机电设备安装与调试 通过配置的光机电气一体化设备部件、PLC 模块、变频器模块、步进电机模块、指令开关和 传感器等，可完成下列光机电气设备安装和光机电气一体化技术的工作任务： 工件库及工件推出设备的安装与调试 皮带输送线设备的安装与调试 搬运机械手设备的安装与调试 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 4 运料小车的安装与调试 光机电气一体化设备安装与调试 5.5.自动控制系统安装与调试自动控制系统安装与调试 通过配置的光机电气一体化设备部件、PLC 模块、变频器模块、步进电机模块、指令开关和 传感器等，可完成下列光机电气设备安装和光机电气一体化技术的工作任务： 上料结构和皮带输送线的自动控制 搬运机械手的自动控制 运料小车的自动控制 光机电气一体化的自动控制 六、六、装置基本配置装置基本配置 光机电气一体化控制实训系统由型材实训台、井式上料机构、物料输送、搬运机械手、及 分类仓储机构、PLC 模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、各种传感器、工件、I/O 接口板 和气管等组成，详见下表： 序号序号名称名称主要元件规格或功能主要元件规格或功能数量数量备注备注 1. 型材实训台1200mm800mm840mm1 台 推荐配置：FX2N-48MT（晶体管输出） ； 或用户自行配置，PLC 要求输入 DI 20 点，输出 DO 12 点 1 台 2. 三菱 PLC 主机、 变频器模块 推荐配置：FR-E740，三相输入，功率： 0.75kW；或用户自行配置 1 台 用户可自 行配置 3. 触摸屏 5.7 英寸工业彩色触摸屏 1 块 4. 电源模块 三相电源总开关（带漏电和短路保护）1 个，熔断器 3 只，单相电源插座 2 个， 三相五线电源输出 1 组。 1 件 5. 按钮模块 开关电源 24V/6A 1 只，开关电源 12V/5A 1 只，急停按钮 1 只，复位按钮黄、绿、 红各 1 只，自锁按钮黄、绿、红各 1 只， 转换开关 2 只，蜂鸣器 1 只，24V 指示灯 黄、绿、红各 2 只。 1 件 6. 井式上料机构 井式工件库 1 件，光电传感器 1 只，磁 性开关 2 只，单杆气缸 1 只，单控电磁 阀 1 只，警示灯 1 只，主要完成将工件 库中的工件依次推出。 1 件 7. 皮带输送机构 三相交流减速电机（AC380V，输出转速 40r/min）1 台，滚动轴承 4 只，滚轮 2 只，传输带 958 mm38mm1.5mm 1 条， 电感传感器 1 只，电容传感器 1 只，色 标传感器 1 只，光电编码器 1 只，主要 完成工件的辨别，并将工件运送到机械 手处。 1 件 8. 搬运机械手机构 旋转气缸 1 只，导杆气缸 1 只，气动手 1 件 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 5 爪 1 只，磁性开关 5 只，单控电磁阀 3 只，主要完成将工件从皮带输送机构搬 运到运料小车上。 9. 分类仓储机构 步进电机 1 只，步进电机驱动器 1 只， 磁性开关 2 只，货台 6 个，单控电磁阀 1 只，单杆气缸 1 只，限位开关 3 只，运 料小车一个，完成物料的分类仓储工作。 1 件 10. 接线端子转换板 接线端子和安全插孔。 1 块 11. 物料 金属（铁、铝）各 6 个，尼龙 6 个 18 个 12. 安全插线 强电导线/弱电导线若干 1 套 13. 调压过滤器AFR-2000M（配有压力表 01MPa） 。1 套 14. 气管 4/6 若干 1 套 15. PLC 编程电缆 配套 PLC 使用 1 条 用户可自 行配置 16. 配套光盘 PLC 编程软件使用手册、程序等 1 套 17. 配套工具 工具：小号一字螺丝刀，中号十字螺丝 刀，剥线钳，尖嘴钳，活动扳手，内六 角扳手（9 把） ，接线板 1 套 18. 静音气泵1Mpa1 台 19. 挂线架TH-JD201 个 20. 电脑推车TH-JD211 台 21. 计算机 品牌机 1 台用户自配 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 6 第二章第二章 光机电气一体化控制实训系统组成、运行过程及各机构功能光机电气一体化控制实训系统组成、运行过程及各机构功能 一、一、系统系统组成组成 光机电气一体化控制实训系统由型材导轨式实训台、典型光机电气一体化设备机械部件、 PLC 模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块（包含上料机构、皮带输 送线、搬运机械手、分类仓储等） 、接线端子排、各种传感器、警示灯和气动电磁阀等组成。整 体结构采用开放式和拆装式设计，学生可以组装、接线、编程和调试由上料机构、皮带输送机 构、搬运机械手机构和分类仓储机构组成的光机电气一体化设备。 二、二、运行过程运行过程 1 1. .上上料料机机构构 在复位完成后，点动“启动”按钮，料筒光电传感器检测到有工件时，延时两秒后，推料气 缸将工件推出至皮带输送线，若10 秒钟后，料筒检测光电传感器仍未检测到工件，则说明料筒 内 无物料，这时警示黄灯闪烁，放入物料后黄灯熄灭；推料气缸推出物料后会立即缩回，工件下 落。 当搬运机械手夹起物料后，又重复上述过程。 2 2. .皮皮带带输输送送机机构构 当物料被推料气缸推出后，PLC 启动变频器，三相交流异步电机以30Hz 的频率运行，皮带开 始输送物料。物料分别经过第一、第二、第三传感器时，传感器会把检测到的信号传给PLC，PLC 判别物料，为分类仓储机构做准备。物料被传送带运送到终点时，变频器停止运行，传送带停止 工作。上料机构的推料气缸推出物料后，再重复上面的过程。 3 3. .搬搬运运机机械械手手机机构构 当物料送到终点后，机械手手臂下降，手臂下限位传感器检测到位后，气动手爪抓取物料 ,手 爪夹紧限位传感器检测到夹紧信号后，手爪气缸上升。手爪提升限位传感器检测到位后；手臂向 右旋转。手臂旋转完成一定角度后，延时2 秒，机械手手臂下降。手臂下限位传感器检测到位后， 气动手爪放开物料,手爪气缸上升。手爪提升限位传感器检测到位后，手臂向左旋转，等待下一 个 物料到位，重复上面的过程。 4 4. .分分类类仓仓储储机机构构 当机械手把物料放到运料小车上后，PLC 启动步进电机，并根据第2 步中传感器发来的信息， 把物料运送到相应的货台位置，然后推料气缸把物料推到货台上，运料小车再回到起始位置，等 待下一物料到位，重复上面的动作。 5 5. .启启动动、停停止止、复复位位、警警示示 (1)系统上电后，点动“复位”按钮后，系统复位。这时，应将料台、皮带上工件清空。点动 “启动”按钮，警示绿灯亮。缺料时，延时10 秒后警示黄灯闪烁；放入工件后，警示黄灯闪烁停 止，设备开始运行。运行过程中，不得人为干预执行机构，以免影响设备正常运行。 (2)按“停止”按钮，所有部件停止工作（除运料小车，运料小车到达位置后停止） ，警示红灯 亮；缺料时，延时10 秒后警示黄灯闪烁；放入工件后，警示黄灯闪烁停止。 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 7 6 6. .突突然然断断电电的的处处理理 突然断电，设备停止工作。电源恢复后，点动“复位”按钮，再点动“启动”按钮。则设备 重新开始运行。 三、三、上料机构上料机构 1.1.主要组成与功能主要组成与功能 (1)由井式工件库、光电传感器、工件、推料气缸、安装支架等组成。主要完成将工件依次 送至皮带输送机构上。没有工件时，延时10 秒后，报警指示黄灯闪烁，放入工件后闪烁自动停止。 (2)光电传感器：此传感器为光电漫反射型传感器，用来检测有无物料。有物料时为PLC 提 供一个输入信号（接线注意棕色接“+” 、蓝色接“-” 、黑色接输出） 。 (3)磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC 发出一个到位信 号。 （磁性传感器接线时注意蓝色接“-” ，棕色接“PLC 输入端” ） 。 (4)推料气缸：依次将工件推到皮带输送机构上，由单相电控气动阀控制。 (5)警示灯：在设备停止时红灯亮；在设备运行时绿灯亮；在无物料时或点动 “复位”按钮 后黄灯闪烁。 (6)井式工件库：用于存放32mm 工件，料筒侧面有观察槽。 (7)安装支架：用于安装工件库和推料气缸等。 2.2.主要器件：主要器件： (1)光电传感器：SB03-1K (2)磁性传感器：CS-120 (3)单杆气缸：SBA-1045-SA2 (4)警示灯：JD501-L01G/R/Y024（红灯） (5)警示灯：JD501-L01G/G/Y024（绿灯） 井式工件库 光电传感器 单杆气缸 磁性传感器 警示灯 安装支架 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 8 (6)警示灯：JD501-L01G/Y/Y024（黄灯） 四、四、皮带输送机构皮带输送机构 1 1. .主主要要组组成成与与功功能能 由皮带输送线、三相异步电动机（由变频器控制） 、电容传感器、电感传感器、色标传感器、 编码器等组成。主要完成传感器的检测和物料的传送。 (1)电容传感器：检测金属材料，检测距离为13mm。 （接线注意:棕色接“+” 、蓝色接“-” 、 黑色接输出） 。 (2)电感式传感器：检测铁质材料，检测距离为13mm（接线注意:棕色接“+” 、蓝色接“-” 、 黑色接输出） 。 (3)色标传感器：用于检测颜色物料，检测距离为28mm，通过传感器放大器的电位器可调。 （接线注意:棕色接“+” 、蓝色接“-” 、黑色接输出） 。 (4)编码器：根据物料从起点到终点所需的脉冲数，控制变频器的启动和停止。 (5)皮带输送线：由三相交流异步电动机拖动，将物料输送到相应的位置。 (6)三相异步电动机：驱动传送带转动，由变频器控制。 2 2. .主主要要器器件件 (1)三相异步电动机：21K10GN AC380V，10W,输出轴转速40 转/分。 (2)电磁阀：4V110-06 (3)调速阀：出气节流式 (4)电感传感器：LE4-1K (5)电容传感器：E2K-X8ME1 (6)色标传感器：E3S-VS1E4 (7)编码器：ZSP 3004-001E-200B/5-24C 色标传感器 电容传感器 编码器 三相异步电机机 皮带输送线 电感传感器 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 9 五、五、搬运机械手机构搬运机械手机构 1 1. .主主要要组组成成与与功功能能 由气动手爪、导杆气缸、旋转气缸、电磁阀等组成，主要完成下列动作：气动机械手手臂下 降，气动手爪夹紧物料，机械手手臂上升，手臂旋转到位，手臂下降，手爪松开将物料放入运料 小车，机械手手臂上升，机械手返回原位，等待下一个物料到位，重复上面的动作。 (1)气动手爪：完成工件的抓取动作，由单向电控气动阀控制。手爪夹紧时磁性传感器有信 号输出到 PLC，磁性开关指示灯亮。 (2)导杆气缸：控制气动手爪的上升和下降，由单向电控气动阀控制 。 (3)旋转气缸：控制机械手的旋转，由单向电控气动阀控制。 (4)磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC 发出一个到位信 号。 （磁性传感器接线时注意：蓝色接“-” ，棕色接“PLC 输入端” ） 。 2 2. .主主要要器器件件 (1)电磁阀：4V110-06 (2)调速阀：出气节流式 (3)磁性开关：CS-30E、CS-9D、CS-15T (4)气缸：JTD-2330-SE2 (5)气动手爪：HDP-16-ST1 (6)旋转气缸：RTB10SD2-A2 六、六、分类仓储机构分类仓储机构 导杆气缸 磁性传感器 旋转气缸 气动手爪 货台 推料气缸 运料小车 磁性传感器 步进电机 步进电机驱动器 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 10 1 1. .主主要要组组成成与与功功能能 由运料小车、货台、步进电机、步进电机驱动器等组成，主要完成将不同的物料运送到相应 的货台上。 (1)步进电机及驱动器：用于控制运料小车的运行。通过脉冲个数进行精确定位。 (2)推料气缸：将物料推到货台上，由单相电控气动阀控制。 (3)磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC 发出一个到位信 号。 （磁性传感器接线时注意：蓝色接“-” ，棕色接“PLC 输入端” ） 。 2 2. .主主要要器器件件 (1) 调速阀：出气节流式 (2) 磁性传感器：CS-120 (3) 单杆气缸：SBA-1030-SA2 (4) 步进电机：42J1834-810 (5) 步进驱动器：M415B 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 11 第三章第三章 光机电气一体化控制实训系统电气、气动控制及运行操作光机电气一体化控制实训系统电气、气动控制及运行操作 一、一、电气控制电路组成电气控制电路组成 本系统电气控制部分集电源控制模块、按钮模块、可编程控制器模块、变频器模块、步进电 机模块等于一体。系统采用模块式设计，各个模块均为通用模块，可以互换，扩展性强，提供的 PLC 实训内容全面、丰富，锻炼学生的实际动手能力。整个实训过程简单、明了、易懂、易学。 在本系统上，所有电气元件的引线均连接到接线端子排上，通过接线端子排连接到安全插孔，由 安全插孔连接到各个模块，提高实训考核装置的安全性。 二、二、气动原理及气动回路原理图气动原理及气动回路原理图 1.气动执行元件部分：单杆气缸、气动手爪、导杆气缸、旋转气缸。 2.气动控制元件部分：单控电磁阀。 3.气缸示意图 注：气缸的正确运动使物料到达相应的位置，只要交换进、出气的方向（由单相电控气动阀 实现）就能改变气缸的伸出、缩回运动，气缸两侧的磁性开关可以识别气缸是否已经运动到位。 4.单向电磁阀示意图 单向电控阀用来控制气缸单向运动，实现气缸的伸出、缩回运动。 5.气动手爪控制示意图 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 12 注：上图中手爪夹紧由单向电控气阀控制。当电控气阀得电 ,手爪夹紧；当电控气阀断电后， 手爪张开。 6.气动回路原理图 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 13 三、三、光机电一体化实训考核装置使用说明光机电一体化实训考核装置使用说明三菱三菱 PLCPLC 和变频器和变频器 ( (一一) )安安全全须须知知 在进行安装、接线等操作时，请务必在切断电源后进行，以避免发生事故。 在进行配线时，请勿将配线屑或导电物落入可编程控制器或变频器内。 请勿将异常电压接入 PLC 或变频器电源输入端，以避免损坏 PLC 或变频器 请勿将 AC 电源接于 PLC 或变频器输入/输出端子上，以避免烧坏 PLC 或变频器，请仔细检 查接线是否有误。 在变频器输出端子（U、V、W）处不要连接交流电源，以避免受伤及火灾，请仔细检查接线 是否有误。 当变频器通电或正在运行时，请勿打开变频器前盖板，否则危险。 在插拔通信电缆时，请务必确认 PLC 的电源处于断开状态。 ( (二二) )实实训训模模块块 1.电电源源模模块块：三相四线 380V 交流电源经三相电源总开关后给系统供电，设有保险丝，具有 漏电和短路保护功能，提供单相双联暗插座，可以给外部设备、模块供电，并提供单、三相交 流电源，同时配有安全连接导线。 2.按按钮钮模模块块：提供红、黄、绿三种指示灯（DC24V） ，复位、自锁按钮，急停开关，转换开关、 蜂鸣器。提供 24V/6A、12V/5A 直流电源。 3.变变频频器器模模块块：系统采用三菱 E740 系列高性能变频器，三相交流 380V 电源供电，输出功率 0.75KW。具有多段速度控制功能。具备电流控制保护、跳闸（停止）保护、防止过电流失控保 护、防止过电压失控保护。 4.P PL LC C 模模块块：采用日本三菱 FX2N-48MT-A（AC/DC/晶体管输出）主机，内置数字量 I/O（24 路数字量输入/24 路晶体管输出） 。每个 PLC 的输入端均设有输入开关，PLC 的输入/输出接口均 已连接到面板上，方便用户使用。 ( (三三) )端端子子接接线线图图（三三菱菱） 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 14 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 15 ( (四四) )三三菱菱 P PL LC C 电电气气控控制制原原理理图图 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 16 ( (五五) )三三菱菱 I I/ /O O 地地址址分分配配及及功功能能说说明明 序序 号号 PLCPLC 地址地址 名称及功能说明名称及功能说明 接到实训台接到实训台 上的号码上的号码 序序 号号 PLCPLC 地址地址 名称及功能说明名称及功能说明 接到实训台接到实训台 上的号码上的号码 1X0 编码器A相脉冲输 出 69 1Y0 步进电机驱动器 PUL+ 9 （PUL） 2X1 编码器B相脉冲输 出 70 2Y1 步进电机驱动器 DIR+ 7 （DIR） 3X2启动按钮3Y2上料气缸电磁阀 15 （YV1） 4X3停止按钮4Y3旋转气缸电磁阀 17 （YV2） 5X4复位按钮5Y4升降气缸电磁阀 19 （YV3） 6X5 上料检测光电传 感器输出 55 （SB1） 6Y5气动手爪电磁阀 21 （YV4） 7X6右基准限位开关 65 7Y6分拣气缸电磁阀 23 （YV5） 8X7电容传感器输出 58 （SB2） 8Y7启动灯 26 9X10电感传感器输出 61 （SB3） 9Y10停止灯 27 10X11色标传感器输出 64 （SB4） 10Y11复位灯 25 11X12 升降气缸伸出到 位传感器正端 45 （3B2） 11Y14变频器STR和RM 12X13 升降气缸下降到 位传感器正端 43 （3B1） 12 13X14 旋转气缸逆时针 到位传感器正端 39 （2B1） 13 14X15 旋转气缸顺时针 到位传感器正端 41 （2B2） 14 15X16 上料气缸原位传 感器 35 （1B1） 16X17 上料气缸伸出传 感器 37 （1B2） 17X20 分拣气缸原位传 感器 49 （5B1） 18X21 分拣气缸伸出传 感器 51 （5B2） 19X22 气动手爪夹紧限 位传感器 47 （4B1） 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 17 实训台上的号码：3，10，14，16，18，20，22，24，53，56，59，62，67接 +24V；2，36，38，40，42，44，46，48，50，52，54，57，60，63，66，68接0V；1接13；11 接12；4接6；5接8；PLC输出端COM1，COM2，COM3接0V；COM4接变频器的SD。 注：PLC模块上的0V接按钮模块的0V。 ( (六六) )三三菱菱变变频频器器参参数数设设置置及及操操作作 1 1. .变变频频器器操操作作面面板板说说明明 2 2. .基基本本操操作作面面板板功功能能说说明明 按按 键键说说明明 正转运行指令键 可用于选择操作模式或设定模式 用于确定频率和参数的设定 用于连续增加或降低运行频率。按下这个键可改变频率 在设定模式中按下此键，则可连续设定参数 用于给出正转指令 用于给出反转指令 用于停止运行 用于保护功能动作输出停止时复位变频器 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 18 3 3. .端端子子接接线线操操作作说说明明 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 19 4 4. .参参数数设设置置方方法法 (1)(1)恢复参数为出厂值恢复参数为出厂值 设置步骤设置步骤操作操作显示显示 1电源接通时显示的监视器画面0.00 2 按键，进入 PU 运行模式 EXT PU PU 显示灯亮 3按 MODE 键，进入参数设定模式P0 4旋转旋钮，将参数编号设定为 ALLCALLC 5按 SET 键，读取当前的设定值。0 6旋转旋钮，将值设定为 11 7按 SET 键确定闪烁 (2)(2)变更参数的设定值变更参数的设定值 设置步骤设置步骤操作操作显示显示 1电源接通时显示的监视器画面000 2按键，进入 PU 运行模式 EXT PU PU 显示灯亮 3按 MODE 键，进入参数设定模式P0 4旋转旋钮，将参数编号设定为 P1P1 5按 SET 键，读取当前的设定值。120.0 6旋转旋钮，将参数编号设定为 50.00HZ50.00 7按 SET 键确定闪烁 (3)(3)主要参数设置主要参数设置 序号序号参数代号参数代号初始值初始值设置值设置值功能说明功能说明 1P112050上限频率（Hz） 2P200下限频率（Hz） 3P35050电机额定频率 4P45030多段速度设定（高速） 5P53030多段速度设定（中速） 6P61010多段速度设定（低速） 7P752加速时间 8P850减速时间 9P7903运行模式选择 ( (七七) )光光机机电电一一体体化化实实训训考考核核装装置置运运行行及及操操作作 1.按照 I/O 地址分配表、PLC 控制原理图和端子接线图，用安全导线完成按钮模块、 PLC 模块 和变频器模块的输入/输出端与实训系统端子排之间连接。接线时请按照如下规则进行操作： 序号序号器件名称器件名称接线规则接线规则 1磁性传感器正端与 PLC 的输入端相连，负端连接至 24V 直流电源的负端 2光电传感器 信号输出端与 PLC 的输入端相连，正端连接至 24V 直流电源的 正端，负端连接至 24V 直流电源的负端。 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 20 3电容传感器 信号输出端与 PLC 的输入端相连，正端连接至 24V 直流电源的 正端，负端连接至 24V 直流电源的负端。 4电感传感器 信号输出端与 PLC 的输入端相连，正端连接至 24V 直流电源的 正端，负端连接至 24V 直流电源的负端。 5色标传感器 信号输出端与 PLC 的输入端相连，正端连接至 24V 直流电源的 正端，负端连接至 24V 直流电源的负端。 6按钮开关 常开端与 PLC 的输入端相连，公共端连接至 24V 直流电源的负 端 7电磁阀负端与 PLC 的输出端相连，正端连接至 24V 直流电源的正端 8步进电机驱动器 拨码 SW3、SW6 为 ON，步进电机 PUL 接 PLC 的 Q0.0，DIR 接 PLC 的 Q0.1 9警示灯信号端接 PLC 的输出端，公共端接 24V 直流电源的正端。 变频器的电源输入端L1、L2、L3 分别接到电源模块中三相交流电源U、V、W 端；变频器输出 端 U、V、W 分别接到接线端子排的电机输入端86、87、88。 将系统左侧的三相四线电源插头插入三相电源插座中，开启电源控制模块中三相电源总开关， U、V、W 端输出三相380V 交流电源，单相双连暗插座输出220V 交流电源。 2.用三芯电源线分别从单相暗插座引出交流220V 电源到 PLC 模块和按钮模块的电源插座上。 3.在三菱编程软件中打开样例程序或由用户编写控制程序，先进行编译。当程序有错误时根 据提示信息进行相应的修改，直至编译无误为止。编译完成后，用通信编程电缆连接计算机串口 与 PLC 通讯口，打开PLC 模块电源开关，将程序下载到PLC 中。下载完毕后将PLC 的 “RUN/PROG”开关拨至“RUN”状态，运行PLC。 4. 当按下停止按钮后，再按下“复位”按钮，系统将自动复位，警示黄灯闪烁；当设备等待 运行，无物料时黄灯闪烁。 5.按下“启动”按钮，警示绿灯亮，放入工件后设备开始运行。 6.按下“停止”按钮，所有部件停止工作（除运料小车） ，同时停止红灯亮；缺料时，延时 10 秒后警示黄灯闪烁；放入工件后，警示黄灯闪烁停止。 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 21 附录一：附录一： THJDQG-1 型型 光机电气一体化控制实训系统光机电气一体化控制实训系统使用说明书使用说明书 一、一、产品概述产品概述 本装置是一种最为典型的机电一体化产品，是为职业院校、职业教育培训机构而研制的，适 合机电一体化、电气自动化等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场的基础上又针 对教学及实训目的进行了专门设计，强化了机电一体化的安装与调试能力。本装置由导轨式型材 实训台、机电一体化设备部件、电源模块、按钮模块、 PLC 模块、变频器模块、交流电机模块、 步进电机及驱动器模块、模拟生产设备实训单元（包含上料机构、皮带输送线、搬运机械手、分 类仓储等）和各种传感器等组成。采用开放式和拆装式结构设计，可根据现有的机械部件组装生 产设备，使整个装置能够灵活的按实训教学需要组装机电一体化设备。装置采用工业标准结构设 计及抽屉式模块放置架，组合方便。装置还设有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固 定，有利于实训室的布局。控制对象均采用典型机电设备部件，接近工业现场环境，满足实训教 学或技能竞赛需求。本装置涵盖了机电一体化和电气自动化专业中所涉及的PLC 控制、变频调速、 步进调速、传感检测、气动、机械结构安装与系统调试等内容，为培养可持续发展的机电一体化 高技能人才提供一个良好的平台。 二、二、技术性能技术性能 1.输入电源：三相五线 AC380V10% 50Hz 2.工作环境：温度-1040 相对湿度85%（25）海拔4000m 3.装置容量：1.5kVA 4.安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准 三、三、使用说明使用说明 1.1.挂箱挂箱 1.1 电源模块 将电源线插头插在三相四线电源插座上，合上空气开关，用万用表测量输出电源，插座为 交流 220V，U、V、W 输出线电压为交流 380V，相电压为交流 220V。 1.2 按钮模块 本模块提供红、黄、绿三种指示灯（DC24V） ，复位、自锁按钮，急停开关，转换开关、蜂鸣 器（12V）及 24V 和 12V 直流电源。在指示灯的两端加上DC24V 电压，对应的指示灯点亮。按下复 位按钮时，常闭点断开，常开点接通，松开时，恰好相反。自锁按钮按下时，常闭点断开，常开 点接通，并保持，再按一下自锁按钮，恰好相反。测量按钮挂箱的 DC +24V、GND 之间有+24V 输 出；DC+12V、GND 之间有+12V 输出。按下急停开关，常闭点断开，常开点接通；松开急停按钮， 恰好相反。旋转转换开关，一端常闭点断开，常开点接通；另一端恰好相反；反之同理。在蜂鸣 器两端加 12V 电压，蜂鸣器会响。 1.3 可编程控制器模块 采用日本三菱 FX2N-48MT 主机，内置数字量 I/O（24 路数字量输入/24 路晶体管输出） 。每 个 PLC 的输入端均设有输入开关，PLC 的输入/输出接口均已连接到面板上，方便用户使用。 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 22 注：根据应用需求，注：根据应用需求，PLCPLC 主机用户可自行配置，也可配置多台主机用户可自行配置，也可配置多台 PLCPLC 联网控制。联网控制。 （至少有一套（至少有一套 PLCPLC 为晶体管输出，为晶体管输出，PLCPLC 要求输入要求输入 DIDI 2020 点，输出点，输出 DODO 1212 点）点） 1.4 变频器模块 系统采用三菱 E740 系列高性能变频器，三相交流 380V 电源供电，输出功率 0.75KW。具有 多段速控制功能。具备电流控制保护、跳闸（停止）保护、防止过电流失控保护、防止过电压 失控保护。 注：根据应用需求，变频器用户可自行配置。注：根据应用需求，变频器用户可自行配置。 2.2.装置说明装置说明 2.1 上料机构 2.1.1 主要组成与功能 (1)由井式工件库、光电传感器、工件、推料气缸、安装支架等组成。 (2)光电传感器：此传感器为光电漫反射型传感器。有物料时为PLC 提供一个输入信号。 (3)推料气缸：将工件推到皮带输送机构上，由单相电控气动阀控制。 (4)警示灯：在设备停止时红灯亮；在设备运行时指绿灯亮；在无物料时和点动 “复位”按 钮后黄灯闪烁。 (5)井式工件库：用于存放32mm 工件，料筒侧面有观察槽。 (6)安装支架：用于安装工件库和推料气缸等。 2.1.2 主要器件： (1)光电传感器：SB03-1K (2)磁性传感器：CS-120 (3)单杆气缸：SBA-1045-SA2 (4)警示灯：JD501-L01G/R/Y024 (5)警示灯：JD501-L01G/G/Y024 (6)警示灯：JD501-L01G/Y/Y024 2.2 皮