THMSPX-3型网络型模块式柔性自动化生产线.doc

目目 录录 第一章第一章 MESMES 网络型模块式柔性自动化生产线实验系统介绍网络型模块式柔性自动化生产线实验系统介绍 2 第一节第一节 系统结构系统结构 2 第二节第二节 自动化生产线教学系统可进行的培训自动化生产线教学系统可进行的培训 4 第二章第二章 实验项目实验项目 5 第一节第一节 STEPSTEP 7 7 MICROWINMICROWIN 编程编程 5 第二节第二节 上料检测站 第一站 上料检测站 第一站 7 第三节第三节 搬运站 第二站 搬运站 第二站 8 第四节第四节 加工站 第三站 加工站 第三站 10 第五节第五节 搬运分拣站 第四站 搬运分拣站 第四站 传送带站 第五站 传送带站 第五站 11 第六节第六节 安装站 第六站 安装站 第六站 12 第七节第七节 安装搬运站 第七站 安装搬运站 第七站 13 第八节第八节 步进电机控制步进电机控制 15 第九节第九节 分类站 第八站 分类站 第八站 17 第十节第十节 八站联网八站联网 18 第十一节第十一节 触摸屏监控触摸屏监控 28 第十二节第十二节 MCGSMCGS 组态监控组态监控 33 附录一 附录一 THWSPX 3THWSPX 3 型型 MESMES 网络型模块式柔性自动化生产线实验系统网络型模块式柔性自动化生产线实验系统 使用说明书使用说明书 35 附录二 网络通信使用说明书附录二 网络通信使用说明书 47 第一节第一节 硬件介绍硬件介绍 47 第二节第二节 软件介绍软件介绍 48 附录三 附录三 触摸屏触摸屏 HITECHHITECH ADPADP 软件的安装说明软件的安装说明 54 第一章第一章 MESMES 网络型模块式柔性自动化生产线实验系统介绍网络型模块式柔性自动化生产线实验系统介绍 第一节第一节 系统结构系统结构 柔性自动化生产线实验系统是我公司为提高学生动手能力和实践技能而设计 生产的一套 实用性实验设备 该装置由六套各自独立而又紧密相连的工作站和一套监控站组成 这六站分 别为 上料检测站 搬运站 加工站 安装站 安装搬运站和分类站 该实验装置的一大显著特点是 具有较好的柔性 即每站各有一套 PLC 控制系统独立控制 将六个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习 在基本单元模块培训完成以后 通过组建 PLC 网络 又可以将相邻的两站 三站 直至六站连在一起 学习复杂系统的控制 编程 装配和调试技术 由于该系统囊括了机电一体化等专业学习中所涉及的诸如电机驱动 气动 PLC 可编程控 制器 传感器等多种技术 给学生提供了一个典型的综合操作平台 使学生将学过的各门专业 知识在这里得到全面认识 综合训练和相互提升 一 各站简介一 各站简介 1 上料检测站 由料斗 回转台 工件滑道 提升装置 检测工件和颜色的光电开关 开关电源 可编程 序控制器 按钮 I O 接口板 直流减速电机 电磁阀及 SMC 气缸组成 主要完成回传上料台 将工件依次送到检测工位 提升装置将工件提升并检测工件颜色 2 搬运站 由机械手 气爪 回转台 电感式传感器 开关电源 可编程序控制器 按钮 I O 接口 板 多种类型电磁阀及 SMC 气缸组成 主要完成将工件从上站搬至下一站 3 加工站 由回转工作台 打孔电机组件 检测缸组件 检测工件转台到位传感器 开关电源 可编 程序控制器 按钮 I O 接口板 直流减速电机 多种类型电磁阀及 SMC 气缸组成 主要完成 用回转工作台将工件在四个工位间转换 钻孔单元打孔 检测打孔深度 4 安装站 由吸盘机械手 上下摇臂部件 料仓换位部件 工件推出部件 真空发生器 开关电源 可编程序控制器 按钮 I O 接口板 多种类型电磁阀及 SMC 气缸组成 主要完成选择要安装 工件的料仓 将工件从料仓中推出 将工件安装到位 5 安装搬运站 由平移工作台 回转工作台 塔吊臂 机械手 气爪 开关电源 可编程序控制器 按钮 I O 接口板 多种类型电磁阀及 SMC 气缸组成 主要完成将上站工件拿起放入安装工位 将装 好工件拿起放下一站 6 分类站 由滚珠丝杠 滑杠推出部件 分类料仓 开关电源 可编程序控制器 按钮 I O 接口板 步进电机及驱动器 直流减速电机 电磁阀及 SMC 气缸组成 主要完成按工件类型分类 将工 件推入不同的仓位 二 控制技术二 控制技术 1 该柔性自动化生产线实验系统每一站都有一套独立的控制系统 因此 该系统可拆分开 来学习 以保证初学者容易入门和足够的学习工位 而将各站联在一起集成为系统后 能为学 员提供一个学习复杂和大型控制系统的学习平台 该系统可用不同厂商所提供的控制器进行控 制 2 各站与 PLC 之间由一个标准电缆进行连接 通过这个电缆可连接 8 个传感器信号和 8 个 输出控制信号 通过该电缆各站的传感器和输出控制器可得到 24V 电压 3 各站都可通过一块控制面板来控制 PLC 使各站按要求进行工作 一个控制面板上有 5 个 按钮开关 二个选择开关和一个急停开关 各开关的控制功能定义为 序号序号项目项目说明说明序号序号项目项目说明说明 1 1 带灯按钮 绿色开始5 5 两位旋钮 黑色单站 联网 2 2 带灯按钮 黄色复位6 6 按钮 红色停止 3 3 按钮 黄色调试按钮7 7 带灯按钮 绿色上电 4 4 两位旋钮 黑色手动 自动8 8 急停按钮 红色急停 三 工作过程三 工作过程 下图给出了系统中工件从一站到另一站的物流传递过程 上料检测站将大工件按顺序排好 后提升送出 搬运站将大工件从上料检测站搬至加工站 加工站将大工件加工后送出工位 安 装搬运站将大工件搬至安装工位放下 安装站再将对应的小工件装入大工件中 而后 安装搬 运站再将安装好的工件送分类站 分类站再将工件送入相应的料仓 上料检测站 搬运站 加工站 分类站 分拣站 传送站 安装站安装搬运站 第二节第二节 自动化生产线教学系统可进行的培训自动化生产线教学系统可进行的培训 由于柔性自动化生产线实验系统所提供的是一个综合的科技环境 因此在本设备上可进行 多种技术的培训 在本设备上我们可进行传感器技术 气动技术 电机驱动和 PLC 技术等多方 面的培训 而且随这套装置我们介绍给大家的是一种不同的教学理念和教学方法 一 传感器培训一 传感器培训 该系统所使用的传感器数量达四十多个 有电容式的 电感式的 光电式的以及电磁式的 每一个都有着各自的特性 发挥着不同的作用 使系统得以可靠工作 学员可通过了解工作中 各类传感器的工作特性来加强对这些传感器的感性认识 再结合老师对传感器的工作原理分析 和特性演示 可使学员快速掌握所学知识 二 气动技术培训二 气动技术培训 该装置上使用了大量的气动元件 包括多种电控气动阀 多种气动缸 气动夹爪 真空吸 盘 真空发生器 过滤减速阀等 在学习这些气动元件时 我们不但可以单独学习每一种分离 元件 而且还可以在学习时了解各种气动元件之间以及气动元件与其它元件之间是如何配合起 来进行协调工作的 三 三 PLCPLC 技术培训技术培训 自动化生产教学系统所提供的六套工作站各自都有一套 PLC 控制器 这使得自动化生产教 学系统可以分成六个完全独立的工作单元 使二十几个学生可以同时进行学习 而且每个学员 都有动手的机会 在该设备上学员不但可以学习 PLC 的各种技术 而且可以学习综合科技环境 下 PLC 的多种应用 为灵活学习和掌握 PLC 的各方面知识提供了条件 四 电气控制系统培训四 电气控制系统培训 自动化生产教学系统六个工作站其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计 并且以附 件方式提供全部设计图纸和说明书 学员在该设备上可学习电路原理图分析 PLC 各 I O 地址 查对和新设备电路连线分析方法 五 机械系统安装调试培训五 机械系统安装调试培训 自动化生产教学系统上的六个工作站可让各组学员将机械部分全部的或部分的拆去 再按 要求将其重新组装 并且调试至系统可正常 可靠地工作 这对提高在校学生动手能力有极大 帮助 六 系统维护和故障检测技术培训六 系统维护和故障检测技术培训 部分培训重点介绍机电一体化系统日常维护的内容和方法 以及系统常见故障分析 排除 的方法 第二章第二章 实验项目实验项目 第一节第一节 STEPSTEP 7 7 MICROWINMICROWIN 编程编程 一 目的一 目的 1 熟悉 STEP 7 MICROWIN 软件的主要操作功能 2 初步掌握 STEP 7 MICROWIN 软件对 PLC 的编程和监控 3 学会编制一个简单的程序并能正确的运行 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP7 MICROWIN 软件 2 PLC 西门子 S7 200 系列 一台 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 PC PPI 4 按钮开关板 输入 及指示灯板 输出 各一块 可用六站中的任一站取代 三 步骤三 步骤 一 编辑程序 1 将 PC 与 PLC 按正确方式连接 2 将 PLC 的工作状态开关放在 STOP 处 3 启动 STEP 7 MICROWIN 软件 用鼠标单击工具栏上的 新建 按钮或者在 文件 菜单 中选择 新建 新建一个程序 在 PLC 菜单中选择 类型 然后在下拉菜单中选择使用的 PLC CPU224CN 或者点击 读取 PLC 软件将自动选定已连接上的 PLC 类型 再单击 确认 按钮 4 将光标定位于左上角 选择功能图上的常开按钮 或按 F4 然后输入常开触点编号 I1 0 接着再选择常闭按钮 输入触点编号 I1 1 最后选择功能图 按 F6 上的线圈按钮 输入 线圈编号 M0 0 然后将光标移至下一行起始处 选择功能图上的常开按钮 或按 F4 输入常开 触点 M0 0 然后选择功能图上的竖线按钮 或按 Ctrl 这样就完成了一个网络的输入 5 按步骤 4 输入常开触点 M0 0 和线圈 Q1 0 最后选择 PLC 菜单中的 编译 软件将 输入完成的程序进行编译 如果有错误 在输出窗口中出现错误提示 根据提示找到原因并解 决 程序未通过编译时 不能下载到 PLC 中 6 若要删除一行 可将光标移至要删除行的起始处 点击右键 选择 删除 菜单中的 行 命令即可 若要插入一行 可将光标移至要插入处 选择 插入 菜单中的 行 命令 若删除后留有一些竖线 可将光标移至该竖线的右上侧 然后按键盘上的删除按钮 Delete 即可 7 将编辑好的程序存盘 选择 文件 菜单中的 保存 或工具栏中的保存按钮 即可弹出保存对话框 在保存对 话框中选择所保存的驱动器 文件夹 文件名等 二 将编辑好的程序传入 PLC 1 点击 查看 菜单中的 设置 PG PC 接口 在弹出的对话框里选择 PC PPI cable PPI 再单击 属性 按钮 然后选择 本地连接 对话框中选择通讯串口 在 PPI 对话 框中不做改动 完成后点击 确认 关闭属性对话框 再点击 确定 关闭 设置 PG PC 接口 对话框 2 点击 查看 菜单中的 通信 在弹出的对话框中双击 双击刷新 程序搜索连接上 的 PLC 站点 PLC 在出厂时默认设定站点号为 2 点中搜索到 PLC 再点击 确定 键 3 当多台 PLC 组成 PPI 网络使用时 必须先单台连接 将每个站点重新设置站点号为互不 重复的号码 点击 查看 菜单中的 系统块 在 PLC 地址 中输入要给定的网络站点号 然后点击 确定 退出 4 选择 文件 菜单中的 下载 或工具栏中的下载按钮 将编译好的程序下载到 PLC 中 三 程序运行 1 选择 PLC 菜单中的 RUN 运行 在弹出的 RUN 运行 对话框上单击 确定 按钮 就可使 PLC 处于运行状态 2 运行程序结果 上电后 按 开始 按钮 I1 0 指示灯Q1 0 亮 按 复位 按钮 I1 1 指示灯 Q1 0 灭 检查运行结果是否正确 3 选择 调试 菜单中的 开始程序状态监控 可在屏幕中看到运行过程中各触点的接 通与断开状态 以检查程序中的错误 通过本实验学会了如何输入一个程序 如何将输入的程序保存在磁盘上 如何将程序输入 PLC 如何运行一个程序 如何检查一个程序在运行过程中的接通与断开情况 如果已掌握这部 分内容 则可进入下一个实验 在以后的实验中 实验步骤均相同 不再重复说明 第二节第二节 上料检测站 第一站 上料检测站 第一站 一 目的一 目的 1 利用所学的指令完成上料检测站的程序编制 2 将所学的知识运用于实践中 培养分析问题 解决问题的能力 3 熟悉第一站中各控制部件 执行部件的组成 用一些最常用的基本指令完成一些生产实 践中的常规控制 4 通过熟悉第一站 就可获得其它各站的相关内容 为整个八站的拼合与调试作准备 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP7 MICROWIN 软件 2 PLC 西门子 S7 200 系列 一台 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 PC PPI 4 上料检测站 第一站 的设备 三 内容三 内容 将编制好的程序送入 PLC 并运行 上电后 复位按钮 灯闪烁 按 复位 按钮 气缸进 行复位 若气缸复位完成 则 1B2 1 此时 开始按钮 灯闪烁 按 开始 按钮后 送料电 机转 若没料 B1 0 则电机转动 10 秒后停止 同时报警灯亮 若有料 B1 1 则气缸 1 上 升 1Y1 1 若在 3 秒内没有到达气缸上限位则报警灯亮 同时蜂鸣器发出报警声 按 调试 按钮 气缸下降 待 1B2 1 后 送料电机再次转动 循环上料过程 四 步骤四 步骤 新建一个程序 根据上述控制要求和下面顺控图 编写出相应的程序 并运行通过 M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 上电 S7 1 1B2 1 B1 1 定时器1 1 1B1 1 S5 0 S3 1 1B2 1 复位灯 L2 闪烁 1Y1 0 气缸下降 开始灯 L1 闪烁 K1 1 电机运行 定时器1 2定时 1Y1 1 气缸上升 定时器3定时 等待信号 1Y1 0 气缸下降 复位按钮 S2 1 开始按钮 S1 1 M10 1B1 0 定时器3 3秒 1B1 1 K2 1 报警灯亮 K3 1 报警声音 B1 0 定时器2 10秒 M11 B1 1 定时器1 1 返回M3 第三节第三节 搬运站 第二站 搬运站 第二站 一 目的一 目的 1 利用所学的指令完成搬运站的程序编制 2 将所学的知识运用于实践中 培养分析问题 解决问题的能力 3 培养学生根据不同的控制要求编制程序的能力 逐步培养学生发现问题 分析问题 解 决问题的能力 4 进一步熟悉第二站各部件的工作情况 为整个八站的拼合与调试作准备 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP7 MICROWIN 软件 2 PLC 西门子 S7 200 系列 一台 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 PC PPI 4 搬运站 第二站 的设备 三 内容三 内容 将编制好的程序送入 PLC 并运行 上电后 复位按钮 灯闪烁 按 复位 按钮 气缸进 行复位 气缸复位完成后 1B1 1 2B1 1 3B1 0 4B1 1 此时 开始按钮 灯闪烁 按 开 始 按钮 程序开始运行 按 调试 按钮 手臂伸出 手臂伸出到位后 再下降到位 之后 气夹将物料夹紧并上升 手臂退回后右转到位 1B2 1 2B1 1 4B1 1 再按 调试 按钮 手 臂前伸到第三站一号工位上方 然后下降 气夹打开 将物料放入一号工位中 各气缸复位 等待下一个工件到来 四 步骤四 步骤 新建一个程序 根据上述控制要求和下面顺控图 编写出相应的程序 并运行通过 M0 M1 M2 M3 M4 M5 上电 S7 1 复位按钮 S2 1 B2 1 1B2 1 2B2 1 3B1 1 2B1 1 1B1 1 2B1 1 4B1 1 开始按钮 S1 1 S5 0 S3 1 复位灯 L2 闪烁 4Y1 0 气夹打开 3Y1 1 手臂上伸 2Y1 1 横臂缩回 1Y1 1 手臂转到左侧 开始灯 L1 闪烁 等待触发信号 M6 M7 M8 M9 M10 M11 2B2 1 定时器1 1 4B1 1 3B1 1 4B1 1 2Y1 1 手臂伸出 读信息 定时器1定时0 5秒 4Y1 1 手臂下降 3Y2 1 气夹夹紧 4Y1 0 手臂上升 2Y2 1 手臂缩回 M12 M13 2B1 1 S5 0 S3 1 1B1 1 1Y2 1 手臂右摆 2Y1 1 手臂伸出 M14 M15 2B2 1 4B2 1 4Y1 1 手臂下降 3Y1 1 气夹放松 M16 M17 3B1 1 4B1 1 4Y1 0 手臂上升 2Y2 1 手臂缩回 M18 M19 2B1 1 1B1 1 1Y1 1 手臂左摆 返回M5 第四节第四节 加工站 第三站 加工站 第三站 一 目的一 目的 1 在已熟悉第三站的控制程序时 增加一些新的控制要求 培养学生修改程序 调试程序 的能力 2 树立编程是为生产服务的思想 只要是生产上需要的 编程时必须充分考虑 设法满足 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP7 MICROWIN 软件 2 PLC 西门子 S7 200 系列 一台 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 PC PPI 4 加工站 第三站 的设备 三 内容三 内容 1 将编制好的程序送入 PLC 并运行 上电后 复位按钮 灯闪烁 按 复位 按钮 工作 转盘及各工位进行复位 复位完成后 B2 1 1B2 1 2B2 1 3B1 1 此时 开始按钮 灯闪烁 按 开始 按钮 有物料放入时 一号工位传感器置 1 即 B1 1 按 调试 按钮 物料转动一 个工位 物料进入二号工位 加工气缸 加工电机和辅助气缸同时动作 检测气缸动作 模拟 检测工件质量 2 重复第一步操作 转盘再次转动一个工位时 二号工位物料进入三号工位 3 再次重复第一步操作 转盘再次转动一个工位 三号工位物料进入四号工位 四 步骤四 步骤 新建一个程序 根据上述控制要求和下面顺控图 编写出相应的程序 并运行通过 M0 M1 M2 M3 M4 M5 上电 S7 1 B2 1 1B2 1 2B2 1 3B1 1 B1 1 定时器1 1 复位灯 L2 闪烁 K1 1 电机转动 开始灯 L1 闪烁 等待工件 定时器1定时0 5秒 等待信号 复位按钮 S2 1 开始按钮 S1 1 M6 M7 M8 M9 S5 0 S3 1 B2 1 定时器2 1 1B1 1 2B1 1 3B2 1 1B2 1 2B2 1 3B1 1 K1 1 电机转动 定时器2定时0 8秒 1Y1 1 2Y1 1 3Y1 1 1Y1 0 2Y1 0 3Y1 0 返回M3 第五节第五节 搬运分拣站 第四站 搬运分拣站 第四站 传送带站 第五站 传送带站 第五站 一 目的一 目的 1 利用所学的指令完成搬运分拣程序的编制 2 本实验是八单元中的第四站 通过熟悉第四站 就可获得其它各站的相关内容 并为整 个八站的拼合与调试作好准备 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP 7 MICROWIN 软件 2 PLC 西门子 S7 200 系列 一台 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 PC PPI 4 柔性自动化生产线实验系统安装站 三 内容三 内容 将编制好的程序送入 PLC 并运行 上电后 复位按钮 灯闪烁 按 复位 按钮 气缸进 行复位 气缸复位完成后 1B1 1 2B1 1 3B1 0 4B1 1 此时 开始按钮 灯闪烁 按 开 始 按钮 程序开始运行 按 调试 按钮 搬运分拣站完成分拣生产线中的废物料并将其搬运至废料存储器中以及搬运合格工 件到传送站 传送带站主要由直流减速电机 光电开关 开关电源 按钮 I O 接口板 通讯接 口板等组成 主要完成将合格产品传送至下一站 四 步骤四 步骤 1 新建一个程序 M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M10 M11 M12 上电 S7 1 复位灯 L2 闪烁 复位按钮 S2 1 1Y1 1 手臂左移 2Y1 0 手臂上升 1Y1 1 2Y1 1 开始灯 L1 闪烁 开始按钮S1 1 上电 S7 1 S5 0 S3 1 2Y1 1 手臂下降 3B1 1 3Y2 1 气夹夹紧 3B2 1 2Y1 0 手臂上升 2B2 1 1Y2 1 手臂右移 1B1 1 2Y1 1 手臂下降 3B1 1 3Y2 0 气夹放松 3B2 1 2Y1 1 手臂上升 M13 M14 M15 2B2 1 1Y1 1 手臂左移 2Y1 0 手臂上升 5B1 1 M1 1 传送电机 5B2 1 返回M3 第六节第六节 安装站 第六站 安装站 第六站 一 目的一 目的 1 利用所学的指令完成安装站的程序编制 2 将所学的知识运用于实践中 培养分析问题 解决问题的能力 3 通过熟悉第六站 可获得其它各站的相关内容 为整个八站的拼合与调试作准备 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP7 MICROWIN 软件 2 PLC 西门子 S7 200 系列 一台 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 PC PPI 4 安装站 第四站 的设备 三 内容三 内容 将编制好的程序送入 PLC 并运行 上电后 复位按钮 灯闪烁 按 复位 按钮 各气缸 进行复位 复位完成后 1B2 1 2B1 1 OR 2B2 1 此时 开始按钮 灯闪烁 按 开始 按钮 程序开始运行 按 调试 按钮 吸盘手臂先从配件货台转到安装位 待配件推动气缸将小配 件推入到配件货台上时再转回 在吸盘对准小配件后真空发生器动作 将小配件吸住 吸盘手 臂再次从配件货台转到安装位 把小配件放入到工件后真空发生器停止动作 安装完成后吸盘 手臂退回 四 步骤四 步骤 新建一个程序 根据上述控制要求和下面顺控图 编写出相应的程序 并运行通过 M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 上电 S7 1 复位按钮 S2 1 1B2 1 2B1 1 OR 2B2 1 开始按钮 S1 1 S5 0 S3 1 1B1 1 4B2 1 复位灯 L2 闪烁 1Y2 1 3Y1 1 开始灯 L1 闪烁 等待工件 1Y2 1 气缸1摆出 4Y1 1 推出物料 1Y1 1 气缸1摆回 M6 M7 M8 M9 M10 M11 4B2 1 1B2 1 定时器1 1 1B1 1 定时器2 1 定时器3 1 1B1 1 2B1 1 2Y2 1 OR 2B2 1 2Y1 1 1Y1 1 气缸1摆回 3Y2 1 吸盘吸气 定时器1定时0 5秒 1Y2 1 气缸1摆出 定时器2定时0 5秒 3Y1 1 吸盘停止吸气 定时器3定时0 5秒 1Y1 1 气缸1摆回 气缸2换位 等待完成信号 M12 S5 0 返回M3 第七节第七节 安装搬运站 第七站 安装搬运站 第七站 一 目的一 目的 1 利用所学的指令完成安装搬运站的程序编制 2 将所学的知识运用于实践中 培养分析问题 解决问题的能力 3 通过熟悉第五站 就可获得其它各站的相关内容 为整个八站的拼合与调试作准备 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP7 MICROWIN 软件 2 PLC 西门子 S7 200 系列 一台 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 PC PPI 4 安装搬运站 第七站 的设备 三 内容三 内容 将编制好的程序送入 PLC 并运行 上电后 复位按钮 灯闪烁 按 复位 按钮 各气缸 进行复位 复位完成后 1B2 1 2B2 1 此时 开始按钮 灯闪烁 按 开始 按钮 程序开 始运行 按 调试 按钮 手臂低下 气夹夹紧后手臂抬起并搬运到安装位置 再按 调试 按钮 手臂下降 气夹夹紧后手臂抬起 右转到位 四 步骤四 步骤 新建一个程序 根据上述控制要求和下面顺控图 编写出相应的程序 并运行通过 返回 M3 M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 上电 S7 1 复位按钮 S2 1 4B2 1 1B2 1 2B2 1 开始按钮 S1 1 调试按钮 S3 1 4B1 1 定时器1 1 定时器2 1 复位灯 L2 闪烁 4Y1 0 手臂抬起 1Y1 1 前气缸弹出 2Y1 1 后气缸弹出 开始灯 L1 闪烁 准备状态 4Y1 1 手臂低下 定时器1定时0 2秒 3Y2 1 气夹夹紧 定时器2定时0 2秒 4Y1 0 手臂抬起 返回 M3 1B2 x6 1 M7 M8 M9 M10 M11 4B2 1 2B1 1 4B1 1 定时器1 1 定时器3 1 2Y2 1 转到安装位 4Y1 1 手臂低下 定时器1定时0 2秒 4Y1 1 气夹打开 定时器3定时0 2秒 4Y1 1 手臂低下 定时器1定时0 2秒 M12 M13 4B1 1 定时器1 1 S5 0 等待安装 M14 M15 S5 1 S3 1 4B1 1 定时器1 1 4Y1 1 手臂低下 定时器1定时0 2秒 4Y1 1 气夹打开 定时器3定时0 2秒 M16 M17 定时器3 1 4B1 1 4Y1 0 手臂上升 2Y1 1 手臂缩回 M18 M19 1B1 1 4B1 1 定时器1 1 4Y1 1 手臂低下 定时器1定时0 2秒 4Y1 1 气夹打开 定时器4定时0 8秒 M20 定时器4 1 4Y1 0 手臂上升 M21 M22 4B1 1 1B2 1 2B2 1 1Y1 1 前气缸弹出 2Y1 1 后气缸弹出 返回M4 第八节第八节 步进电机控制步进电机控制 一 目的一 目的 1 掌握利用 PLC 实现对步进电机的控制 2 为第六站的学习做准备 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP7 MICROWIN 软件 2 PLC 西门子 S7 200 系列 一台 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 PC PPI 4 分类站 第八站 的设备 三 步进电机控制三 步进电机控制 1 熟悉步进控制指令程序 输入如下指令 并观察程序的运行结果 分别改变 Q0 0 Q0 1 Q0 2 Q0 3 的输出状态 观察步进电机的运行方式 MAIN SBR 0 SBR 0 SBR 1 2 将观察的结果填入下表中 写出步进电机的运行方向与 Q0 0 Q0 1 Q0 2 Q0 3 状态的 关系 步进电机的运行速度与行走的距离与 VD0 VD10 的关系 第九第九节节 分类站 第八站 分类站 第八站 一 目的一 目的 1 学会步进电机的控制指令 完成第六站中工件的入库指令 为完成更复杂的控制作准备 2 进一步熟悉步进电机的控制特点 培养学生根据任务需求 编制相应程序的能力 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP7 MICROWIN 软件 2 PLC 西门子 S7 200 系列 一台 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 PC PPI 4 分类站 第八站 的设备 三 内容三 内容 1 将编制好的程序送入 PLC 并运行 上电后 复位按钮 灯闪烁 按 复位 按钮 两轴 分别向左 向下运行进行复位 复位完成后 I0 0 1 I0 1 1 I0 4 1 此时 开始按钮 灯 闪烁 按 开始 按钮 两轴运行到等待位置 按 调试 按钮 货台据此运行到右侧第一列 从第四层开始将工件推入仓位 再返回到等待位置 2 每层在放入三个之后放入下一层 全部放满之后重新从第四层开始 四 步骤四 步骤 新建一个程序 根据上述控制要求和下面顺控图 编写出相应的程序 并运行通过 Q0 0Q0 1Q0 2Q0 3D0D1 备注 X 轴方向前进 X 轴方向后退 Y 轴方向前进 Y 轴方向后退 M8 M9 M10 1B1 1 1B2 1 M120 1 M130 1 1Y1 0 推料复位 货台到等待位置 返回M3 M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 上电 S7 1 复位按钮 S2 1 B1 1 B2 1 1B2 1 开始按钮 S1 1 M120 1 M130 1 S5 0 S3 1 S5 0 定时器1 1 M120 1 M130 1 复位灯 L2 闪烁 货台回原位 开始灯 L1 闪烁 货台到等待位置 等待工件放入 等待放置完成 定时器1定时0 5秒 货台运行到仓库 1Y1 1 推出物料 第十节第十节 八站联网八站联网 一 目的一 目的 通过组建 PROFIBUS DP 网络 实现六站的自动运行 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP 7 MICROWIN SIMATIC Manager 软件 2 模块式柔性自动化生产线实验系统八站 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 PC PPI 4 八站之间的 DP 通信连线一套 三 内容三 内容 根据六站的控制要求 组建 PROFIBUS DP 网络 通过 S7 300 主机采集并处理各站的相应信 息 完成六站间的联动控制 四 步骤四 步骤 首先设定各站的 EM277 模块地址 用一字螺丝刀调节模块上的编址开关 出厂设定为 3 4 5 9 6 7 8 将 DP 联线首端出线的网络联接器接到 300 主机的 DP 口上 其它网络联接器依次接到六个 站的 EM277 模块 DP 口上 将联线末端网络联接器上的终端电阻开关打到 ON 位置 其它网络 联接器上的终端电阻开关全部打到 OFF 位置 运行 SIMATIC Manager 软件 创建一个项目 创建一个新项目有二种方式 直接创建和使 用向导创建 两者的区别在于 直接创建将产生一个空项目 用户按需要添加项目框架中的各 项内容 新建项目向导则向用户提供一系列选项 根据用户的选择 自动生成整个项目的框架 1 在文件菜单下单击新建 或者单击工具栏按钮 可以直接创建一个新项目 在弹 出的对话框中输入项目名称 单击 OK 完成 直接创建的项目中只包含一个 MPI 子网对象 用户需要通过插入菜单向项目中手动添加其 他对象 如图所示 先插入一个 300 站点 进行硬件组态 当完成硬件组态后 再在相应 CPU 的 S7 Program 目 录下编辑用户程序 2 硬件组态程序 双击硬件图标 就会进入硬件组态界面 如下图所示 3 配置主机架 1 主机架配置原则 在 STEP 7 中组态 S7 300 主机架 0 号机架 必须遵循以下规范 1 号槽只能放置电源模块 在 STEP 7 中 S7 300 电源模块也可以不必组态 2 号槽只能放置 CPU 模块 不能为空 3 号槽只能放置接口模块 如果一个 S7 300 PLC 站只有主机架 而没有扩展机架 则主机架不需要接口模块 而 3 号槽必须留空 实际的硬件排列仍然是连续的 2 主机架配置方法 在 STEP7 中 通过简单的拖放操作就可完成主机架的配置 在配置过程中 添加到主机架 中的模块的订货号 在硬件目录中选中一个模块 目录下方的窗口会显示该模块的订货号以及 描述 应该与实际硬件一致 具体步骤如下所述 A 首先在硬件目录中找到 S7 300 机架 双击或者拖拽到左上方的视图中 即可添加一个 主机架如上图所示 B 插入主机架后 分别向机架中的 1 号槽添加电源 可省略 2 号槽添加 CPU 硬件目录 中的某些 CPU 型号有多种操作系统 Firmware 版本 在添加 CPU 时 CPU 的型号和操作系统 版本都要与实际硬件一致 在配置过程中 STEP 7 可以自动检查配置的正确性 当硬件目录中的一个模块被选中时 机架中允许插入该模块的插槽会变成绿色 而不允许该模块插入的插槽颜色无变化 在将选中的 CPU 模块添加到机架中时 弹出一个对话框如下图 点击新建键 将弹出对话框进行如下设置 点击确定键退出 回到硬件组态画面 出现当前 PLC 站窗口为下的画面 先点击机架中的 300 主机 再到下图所示的详细窗口中双击蓝色部分 双击后弹出主机的属性对话框 程序默认的输入输出开始地址为 124 将系统默认框内的 钩去掉 二者全部重新填写为 0 点击确定键后退出 程序将 300 重新分配地址为从 0 到 1 点击主机框架外的 PROFIBUS 1 DP 黑白相间线 使之变成全黑色 从硬件目录中选取 EM277 模块 如下图所示 双击进行添加 双击后弹出如下图所示的对话框 在地址栏的下拉菜单中选择拟定的站定号 将第一站的 模块定为 3 号 第二站的模块定为 4 号 第三站的模块定为 5 号 第四站的模块定为 6 号 第 五站的模块定为 7 号 第六站的模块定为 8 号 点击确定键完成设置并退出 鼠标左键单击选中模块 到硬件目录中选中 4Word Out 4Word In 类型的模块 双击后完 成设置 操作如下图所示 各个模块进行相同的操作后 在详细窗口中显示出模块的信息 从 3 号开始 双击上图中蓝色部分 将弹出一个属性对话框 重新更改输入输出地址的起 始位置 全部填写为 20 4 号地址填写 30 5 号地址填写 40 6 号地址填写 50 7 号地址填写 60 8 号地址填写 100 9 号地址填写 110 点击确定键 程序会自动紧接着 300 的地址分配给模块下一个可用地址 二个模块在进行 相同的操作后 3 号站分配为 20 27 4 号站分配为 30 37 通过以上的操作 网络的硬件组态已基本完成 最后从 站点 菜单中选择 保存并编译 或者点击工具栏上按钮 通过以上操作 确定了每一站的 EM277 所对应的输入输出点数 以 3 号站为例说明 程序 分配了 I20 0 I27 7 Q20 0 I Q20 7 作为输入输出的点数 其中 200 主机向 300 主机传送 的数据作为输入型数据 300 主机向 200 主机传送的数据作为输出型数据 200 主机数据300 主机数据200 主机数据300 主机数据 V0 Q20 V8 I20 V1 Q21 V9 I21 V2 Q22 V10 I22 V3 Q23 V11 I23 V4 Q24 V12 I24 V5 Q25 V13 I25 V6 Q26 V14 I26 V7 Q27 V15 I27 在 200 的程序中 V0 0 V7 7 是作为 300 主机向 200 主机传送数据的输入点使用的 V8 0 V15 7 是作为 200 主机向 300 主机传送数据的输出点使用的 在 200 中作为输出给 300 的数据 可以是 Q 也可以是 I 而作为 300 输出给 200 的数据 可以是 Q 或者是 I 例如 200 站的 I0 0 可以通过 V8 0 V15 7 间任一点传送到 300 主站上去 也可以让 300 主站通过 V0 0 V7 7 间任一点传送到 200 站来 根据二站间的数据传送方式 分别编写每一站 200 的程序和 300 的数据交换程序 第一站的 M6 0 第二站的 M5 0 第一站的 M6 4 第二站的 M5 3 第二站的 M6 3 第一站的 M5 4 第二站的 M6 0 第三站的 M5 0 第二站的 M6 4 第三站的 M5 3 第三站的 M6 3 第二站的 M5 4 第三站的 M6 0 第四 五站的 M5 0 第三站的 M6 4 第四 五站的 M5 3 第三站的 M6 5 第四 五站的 M5 5 第四 五站的 M6 3 第三站的 M5 4 第四 五站的 M6 0 第六站的 M5 0 第四 五站的 M6 4 第六站的 M5 3 第六站的 M6 3 第四 五站的 M5 4 第六站的 M6 0 第七站的 M5 0 第六站的 M6 1 第七站的 M5 1 第六站的 M6 2 第七站的 M5 2 第六站的 M6 4 第七站的 M5 3 第七站的 M6 3 第六站的 M5 4 第七站的 M6 0 第八站的 M5 0 第七站的 M6 1 第八站的 M5 1 第七站的 M6 4 第八站的 M5 3 第八站的 M6 3 第七站的 M5 4 在各站程序中 M5 由 V3 输入 M6 由 V14 0 输出 在 300 程序中 各站点的数据对应到 300 站点时 分别为 第一站 V3 Q23 V14 I26 第二站 V3 Q33 V14 I36 第三站 V3 Q43 V14 I46 第四 五站 V3 Q113 V14 I116 第六站 V3 Q53 V14 I56 第七站 V3 Q63 V14 I66 第八站 V3 Q103 V14 I106 完成第一站 200 主机的 M6 0 数据传送到第二站主机的 M5 0 其中进行了一系列的转换 第一站 M6 0 V14 0 I26 0 第二站 Q33 0 V3 0 M5 0 其中 I26 0 Q33 0 的数据传送动作 在 300 主机的 OB1 程序中进行 鼠标左键单击窗口左边的 块 选项 则右边窗口中会出现 OB1 图标 OB1 是系统的 主程序循环块 里面可以写程序 也可以不写程序 根据需要确定 根据二站间的数据传送方式在程序编辑器中输入下图所示的程序 第一程序段表示将 I2 0 数据传送到 Q6 0 中 相当于将 V14 0 传送到 V3 0 中 即第一站的颜色信息 M6 0 送至第 二站的输入 M5 0 为方便记忆 在程序段上方可写入该程序的文字说明 完成程序的编写后回到主程序画面 在右侧空白处点击右键 进行如下图操作 新增一数 据块作为程序中各字节型数据存储器 在属性设置栏中 将 名称和类型 更改为 DB10 更改完成后点击 确定 键退出 回到主程序画面后双击 OB10 添加下图所示的数据 完成后回到主程序画面 在 选项 菜单栏中选取 设置 PG PC 接口 弹出如下图所示的对话框 选择 CP5611 PROFIBUS 再点击 属性 键 如下图所示 在传输率中 选择 3Mbps 点击确定键完成设置 回到设置接口对话框后再点击确定键 弹出对话框 点击确定 在完成设置后 将完成的硬件组态和程序下载到 300PLC 中 打开 PLC 菜单的下载 或者点 击工具栏上的 图标 将整个工程下载到 PLC 中 将 200 和 300 的程序分别下载完成后 把各主机的运行开关打到 RUN 位置 运行几秒后 300 主机上的 RUN 绿色指示灯亮 表示正常 如有任何一只红色报警指示灯点亮 则重新检查 硬件组态和程序是否有错 系统上电后 先按下各站的 上电 按钮 这时 复位灯 开始闪动 如第一次开机 请 将各站工件收到上料检测站或安装站中 而后依次按下 复位 按钮 待各站完全复位后 各 站 开始灯 闪动 再从第六站开始依次向前按下 开始 按钮 系统可开始工作 当任一站 出现异常 按下该站 急停 按钮 该站立刻停止运行 当排除故障后 按下 上电 按钮 该站可接着从刚才的断点继续运行 如工作时突然断电 来电后系统重新开始运行 设置各站 单 联 开关打到 联 第一站最最后打到 联 手 自 开关打到 自 时 第一站自动运行 对物料进行上料操作 第二站进行将将物料从第一站搬运到第三站 第 三站将物料进行加工和检测 第四站分拣废料到废料盒中并搬运合格工件到第五站 第五站传 送合格工件 搬运第七站将物料从第五站搬运到安装位 第六站将小工件安装至大工件中 第 八站将安装完成的工件根据颜色分类放入到相应的仓库位中 第十一节第十一节 触摸屏监控触摸屏监控 一 目的一 目的 了解触摸屏进行监控的使用方法 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 ADP 软件 2 柔性自动化生产线实验系统八站 3 DP 通信电缆 三 步骤三 步骤 1 根据附录三的内容安装触摸屏软件并下载组态工程 2 为了使触摸屏与 PLC 之间进行数据的通讯 连接触摸屏的 COM1 口到 300 主机的 MPI 口 同时在 SIMATIC Manager 软件中设定 PLC 的 MPI 口通讯参数 在触摸屏中也设置相同的参数 3 在如上图所示的界面中 双击 MPI 1 在弹出的网络组态窗口中双击红色的 MPI 网络 线 4 在弹出的网络属性对话框中 选择网络设置项 确定通讯口波特率为 187 5Kbps 完 成后点 确定 键保存设置并退出 5 打开触摸屏组态编辑软件 打开样例工程 在 应用 菜单里选择 设定工作参数 6 在 一般 项中将 控制区 和 状态区 默认的地址删除 PLC 种类 中选择 300 的 MPI 端口 再选择到 连线 设置区 如下图所示 对触摸屏通讯口进行参数设置 7 根据附录三的说明将工程下载触摸屏 系统正常运行后 按触摸屏上的 RUN 进入主 画面中 8 按画面进入实验项目选择画面 9 选取 一号上料检测站 转到一号站画面 10 在画面中放置了一号站一些主要的检测开关 它们的动作对应于 PLC 的状态 当相应 的 PLC 输入点动作时 画面中的元件也跟着动作 从而通过画面元件的动作情况就可了解工 作站运行的情况 11 在每站中 手 自 单 联 上电 作为状态指示用 开始 复位 调试 作为状态指示和按键输入用 12 按右侧 MEUN 键 画面右侧弹出一个快捷菜单栏 13 按 退回系统 或快捷键 F1 键可退回到开机画面 14 按 关闭画面 或快捷键 F2 键可关闭当前画面 回到前一个画面 15 按 站点选择 或快捷键 F3 键可进入到实验项目选择画面 再重新选择实验项目 进入相应的站点进行监控 16 按 状态监视 或快捷键 F4 键可进入到各站颜色监视画面 17 按 系统参数 或快捷键 F5 键可进入到系统参数的菜单 18 在各站的 单 联 开关全部为 联 任意一站的 手 自 开关为 手 时 可点 击实验项目选择画面左侧的 任务下单 按键 19 在弹出的任务下单画面中 第一行为任务下单数值输入框 如下图 点击数字 0 20 在弹出的 数值键盘 上按各数字键 输入 99 以内的任意数字 21 输入完成后按 ENT 键进行确定并退出键盘 22 点击 确定 键 对输入的数值进行确认 23 生产线根据任务数进行物料加工 各站加工完成的数值在触摸屏上显示 第十二节第十二节 MCGSMCGS 组态监控组态监控 一 目的一 目的 了解 MCGS 组态软件的使用方法 二 设备二 设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 MCGS 软件 2 柔性自动化生产线实验系统八站 3 DP 通信电缆 三 步骤三 步骤 1 安装 MCGS 软件 在组态环境中运行组态工程 2 选择工作台窗口中的 设备窗口 标签 进入设备窗口页 3 鼠标双击设备窗口图标或单击 设备组态 按钮 打开设备组态窗口 4 选中 设备 1 西门子 S7 300 400MPI 双击打开 设备属性设置 对话框 选择 设 备调试 观察 通讯状态标志 的通道值 如果为 0 表示组态软件与 300 主机通讯正常 否则为不正常 5 确定组态软件与 300 主机通讯正常后 按 F5 进入运行环境 6 在弹出的欢迎窗口中 按 Ctrl Y 或点击 登录系统 在弹出的 用户登录 对话框中 选择用户名为 负责人 密码为 MASTER 可用计算机键盘输入或点击对话框中的软键盘 7 输入正确的密码后点击 确定 进入 控制窗口 界面 如果没有输入密码或输入错误 点击 确定 和 取消 也能进入 控制窗口 界面 但无法进行除 系统管理 登录用 户 外的其它操作 8 没