机电一体化实训操作系统说明书

天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 机机电电一体化一体化 实训实训操作系操作系统统 说说 明明 书书 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 一一 系系统统概述概述 本套机电一体化实训系统是以台湾 eVIEW 触摸屏为监控设备 西门子 S7 300 型可编程序控制器作为主控制器 S7 200 型可编程控 制器作为单元控制器 所有的设备之间采用西门子专用网络连接的形 式 配有由 8 个单元组成的执行器及机械装置 每站的执行器采用托 板形式 由托板固定在实验平台上 每站的控制器采用挂板形式 挂 在实验台的网孔板上 电 气连接由学生自己动手 完成插接过程 提 高动手能力 系统涵盖了自动化领域中的常用技术 可编程控制器技术 触摸 屏监控技术 气动技术 机械传动技术 传感器技术 配线技术 机械 装配技术 机电联调技术 PLC 编程技术 各种常用电机的控制技术 等 本套系统由 8 个单元组成 它们是储料单元 翻转送料单元 尺 寸检测单元 材质检测单元 机械手送料单元 加工单元 搬运单元 立体仓储单元 每个单元有各自动作特点和要求 可成组编程 也可 以单元分步编程 其工作任务是将随设备一起提供的工件由原料仓库 取出 经过高度检测 材质检测 然后对非金属工件进行加工 最后按 材料的不同将工件进行分捡入库 同时在几个工作单元之间配以不同 形式的工件传送装置最终完成一整套工作及工艺过程 二二 控制器介控制器介绍绍 1 触摸屏 触摸屏是一种典型的人机界面 它在操作人员和机器设备之间作 双向沟通的桥梁 用户可以自由的组合文字 按钮 图形 数字等来处 理或监控管理及应付随时可能变化信息的多功能显示屏幕 使用触摸 屏能够明确指示并告知操作员机器设备目前的状况 使操作变得简单 生动 并且可以减少操作上的失误 使用人机界面还可以使机器的配 线标准化 简单化 同时也能减少PLC控制器所需的I O 点数 MT500 系列触摸屏是专门面向PLC 应用的 它不同于一些简单的仪 表式或其它的一些简单的控制PLC的设备 其功能非常强大 使用非 常方便 非常适合现代工业越来越庞大的工作量及功能的需求 日益 成 为现代工业必不可少的设备之一 2 西门子S7 300可编程控制器 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 SIMATIC S7 300 是一种通用型 PLC 能适合自动化工程中的各 种应用场合 尤其是在生产制造过程中的应用 模块化 无排风扇结 构 易于实现分布式的配置 以及用户易于掌握等特点 使得 S7 300 在实施各种控制任务时 成为一种既经济又切合实际的解决方案 S7 300 具有以下显著特点 循环周期短 处理速度高 指令集功能强大 可用于复杂功能 产品设计紧凑 可用于空间有限的场合 模块化结构 适合密集安装 有不同档次的 CPU 各种各样的功能模块合 I O 模块可供选 择 100 免维护 STEP 7 编程软件用于 SIMATIC S7 等的编程 监控和参数设置 的标准工具 为了在个人计算机上使用 STEP 7 应配置 MPI 通信卡 或 PC MPI 通信适配器 将计算机连接到 MPI 或 PROFIBUS 网络 来 下载和上载 PLC 的用户程序和组态数据 3 PROFIBUS 网络 PROFIBUS 是一种国际性的开放式现场总线标准 属于单元级 和现场级的 SIMATIC 网络 适用于传输中小量的数据 其开放性可 以允许许多家厂商开发各自的符合 PROFIBUS 协议的产品 这些产 品均可以连接在同一个 PROFIBUS 网络上 PROFIBUS 是一种电气 网络 物理传输介质可以是屏蔽双绞线 光纤或无线传输 目前的 PROFIBUS 有三种系列 PROFIBUS DP PROFIBUS PA PROFIBUS FMS PROFIBUS DP 应用于现场级 PROFIBUS PA 用于车间级 PROFIBUS FMS 专为过程自动化设计 可用于有爆炸危 险的环境中 我们在设备中使用的是 PROFIBUS DP PROFIBUS DP 的最高 传输率为 12Mbps 经过优化的高速 廉价的传输形式 适用于自动控 制系统与现场设备之间的实时通信 它采用了 RS 485 传输 4 西门子 S7 200 可编程控制器 S7 200 系列属于整体式小型 PLC 用于代替继电器的简单控制场 合 也可以用于复杂的自动化控制系统 将 CPU 模块 I O 模块和电 源装在一个箱型机壳内 CPU 模块和扩展模块用扁平电缆连接 EM277 PROFIBUS DP 从站模块用于将 S7 200 CPU 连接到 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 PROFIBUS DP 网络 通信速率为 9600 12Mbps STEP 7 Micro Win32 是专门为 S7 200 设计的 在个人计算机 Windows 操作系统下运行的编程软件 CPU 通过 PC PPI 电缆或插在 计算机中的 CP5611 等通信卡与计算机通信 三三 系系统单统单元介元介绍绍及及资资料料 本系统的 8 个单元各自配有自己的 SIEMENS S7 200 PLC 可编 程序控制器作为单元控制器 每个单元还配有独立的操作按钮 自动 手动选择 启动 停止选择 单步运行 系统复位 因为每一站都可以方 便的连接电源系统 气动系统 机械系统 操作系统 所以每一站可以 作为独立的系统进行控制 也可以根据不同的需要进行两站或者多站 组合 完成所需要的系统动作 其中每站可以进行单步分解动作控制 单站手动单循环控制 自动响应循环控制 0 0 号工作台主要功能 号工作台主要功能 整套设备的总电源供应 AC220V 和 DC24V 具有电路分断和急 停的功能 通过工作台后面的电源插孔和导线依次连接到后续的工 作台上 整套设备的总气源供应 具有气路急停和气压调节的功能 通过 工作台前面的气路快接插头和气管依次连接导后续的工作台上 触摸屏和 S7 300 PLC 固定在网孔板上 同时从 0 号台取得电源 触摸屏使用 DC24V 供电 S7 300 PLC 使用 AC220V 供电 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 0 号台外形图 1 储储料料单单元元 动动作作过过程 程 工件由气缸推出到料板上 然后等待下一单元将工件取走 气缸的顶 出与收回靠一个二位五通双控电磁阀控制 由传感器识别顶料杆 气 缸 的位置 当传感器无信号时说明料库中无原料 顶料杆不能推出 由行程开关完成识别工件是否已被推到料板上 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 动动作要求 作要求 工件通过顶料杆由仓库被分离到料板上 判断料板上有无工件 当料库无工件时 顶料杆将不能推出 当工件被分离到料板上后 发出信号给下一单元 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第一站挂板配第一站挂板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第一站托板配第一站托板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 2 翻翻转转送料送料单单元元 动动作作过过程 程 翻转臂在两个单元间设定的位置准确地传送工件 采用直流减速电 机完成该动作 并通过真空吸盘抓取工件 系统通过三个传感器识 别旋转臂的位置 并向其他单元发出启动信号 由一个微动开关识 别工件是否被抓牢 动动作要求 作要求 工件被抓取 当工件被抓取后 旋转臂由左向右运动 旋转臂到达右侧将释放工件 释放工件后旋转臂向左运动 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第二站挂板配第二站挂板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第二站托板配第二站托板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 3 尺寸尺寸检测单检测单元元 动动作作过过程 程 当接到工件后 托料盘上升至顶端 由传感器识别工件的高度是 否符合要求 若 合格 托料盘下降至中部停稳后 推料气缸工作 将工件推出 工件将沿滑槽到下一单元 当下一站单元识别工件 已到位 这时停在中部的托料盘继续下降到底端 等待下一工件 的到来 若 不合格 托料盘直接下降至底端 将不合格工件 推 入废料槽 动动作要求 作要求 托料盘上升 托料盘到达顶部 需要延时 进行检测 根据测量结果 托料盘下降到中部或底部推料 记录检测结果 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第三站挂板配第三站挂板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第三站托板配第三站托板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 4 材材质检测单质检测单元元 动动作作过过程 程 当接到工件后传送带开始转动 带动工件向后运动 其间经过三个 传感器 来识别工件的材质 到达检测完成位置后发出信号由下一 个工作站将工件取走 传送带停止转动 等待下一个工件的到来 动动作要求 作要求 由变频器驱动三相交流电动机来完成工件在传送带上的运动和停止 存储工件的检测结果 提供给加工单元和立体仓储单元 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第四站挂板配第四站挂板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第四站托板配第四站托板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 5 机械手搬运机械手搬运单单元元 动动作作过过程 程 当工件被送到机械手下方后 机械手将向下运动 然后锁紧夹爪 当工件被夹住后 机械手上升 到达上端后 手臂向右旋转 180 当 到达右侧后夹爪向下并释放工件 然后上升 最后机械手臂向左摆 动 复位 并发出信号 将控制权交给下一单元 动动作要求 作要求 机械夹爪上下运动 机械夹爪锁紧后将有信号产生 机械手臂左右摆动 180 只有当机械手臂下降到低端时才能作开合动作 完成动作后 发出信号给下一单元 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第五站挂板配第五站挂板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第五站托板配第五站托板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 6 加工加工单单元元 动动作作过过程 程 当工件被送到锁紧槽后 拉缸向后 将工件锁紧 然后钻机启动 并 缓慢下降 当到达规定位置后钻机上升 升至顶端后停转 这时拉 缸复位向前 并发出信号 将控制权移交给下一站 动动作要求 作要求 钻机旋转 钻机上下运动 锁紧槽锁紧 既拉缸向后 后 钻机才能旋转并下降 锁紧槽释放后要发出一个信号给下一站 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第六站挂板配第六站挂板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第六站托板配第六站托板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 7 传传送送单单元元 动动作作过过程 程 接到信号后 旋臂顺时针旋转 180 当到达工件上方时 旋臂下降 再抽真空 工件被吸住后 旋臂上升至顶端 并逆时针旋转 180 后旋 臂真空释放将工件放置在立体仓库得接料库位上 为下次动作作准 备 动动作要求 作要求 旋臂做上下运动 旋臂顺时针或逆时针旋转 180 用抽真空抓取工件 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第七站挂板配第七站挂板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第七站托板配第七站托板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 8 立体立体仓储单仓储单元元 动动作作过过程 程 接到第 4 站的取空料盘信号后 叉车根据来料种类将该类库位的空 盘取出并放置在装料位 等待第 7 站将来料装入料盘中 当第 7 站完 成放料的工作后 叉车将料盘放入相应料仓位 叉车返回原位 为下 次动作做准备 同时在仓库未满的情况下 触发第 1 站的动作 动动作要求 作要求 何种货物及到来的先后顺序由程序事先指定所放的库位 叉车作 X Y Z 三维的运动 叉车运行定位信号由传感器产生 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第八站挂板配第八站挂板配线图线图 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 第八站托板配第八站托板配线图线图 四四 附附 录录 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 附附录录 A 系 系统统整体整体动动作流程作流程图图 摆摆杆向左杆向左 顶顶料杆收回料杆收回 启启动动 摆摆缸向右缸向右 顶顶料杆推出料杆推出 抽真空抓件抽真空抓件 工件工件释释放放 摆摆缸复位缸复位 料料块块下降下降 合格合格 料料块块上升上升 检测检测 N Y 料料块块下降下降 不合格不合格 推料推料 不合格不合格 天津市探索智能机械有限公司 面 向 基 础 与 未 来 教 育 的 理 工 科 教 学 培 训 系 统 天津市探索智能机械有限公司 机 电 一 体 化 实 训 操 作 系 统 地址 天津市西青开发区大寺科技园 邮编 检测检测工件材工件材质质 机械