自动化使用手册

1、目 录第一章自动生产线拆装与调试实训装置产品简介1一、产品图片1二、产品概述1三、产品特点1四、技术性能2五、实训内容2六、系统配置3第二章 网络控制方案6一、西门子PPI通信6二、三菱N：N通信10第三章 触摸屏的使用13第四章 自动生产线拆装与调试实训装置组成、工作原理、控制要求及机构功能18一、供料站18二、加工站22三、装配站28四、分拣站39五、搬运站51第五章 自动生产线安装与调试实训装置使用说明59一、安全须知59二、实训模块59三、自动生产线安装与调试实训装置运行及操作60第一章自动生产线拆装与调试实训装置产品简介一、 产品图片二、 产品概述本装置是一种最为典型的机电一体化产品

2、，是为职业院校、职业教育培训机构而研制的，它适合机电一体化、自动化等相关专业的教学和培训。该装置采用型材结构，其上安装有井式供料、切削加工、多工位装配、气动机械手搬运、皮带传送分拣等工作站及相应的电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器及交流电机模块、步进电机驱动模块、伺服电机驱动模块和各种工业传感器等控制检测单元。系统采用PLC工业网络通信技术实现系统联动，真实再现工业自动生产线中的供料、检测、搬运、切削加工、装配、输送、分拣过程。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，强化了自动化生产线的安装与调试能力，能较好地满足工学结合，以工作过程为导向的项目教学法。通过该实

3、训系统的工作任务训练，能较好地锻炼操作者团队协作能力、自动线拆装与调试能力、工程实施能力和安全意识。引导高职院校机电及自动化等专业教学改革，满足机电一体化和自动化技术专业的核心能力训练要求，突出强调技术的综合运用。三、 产品特点1. 本实训装置贴近工业现场要求，是典型的自动生产线，设备从选材、工艺、流程、结构、控制等各方面都从实际工业现场出发，考虑工学结合要求，有机融合了机械、电气、气动、传感器、交流电机变频调速、步进电机驱动控制、伺服电机驱动控制、PLC控制及工业通信网络等多种技术，能开展任务驱动的项目教学法。2. 整体结构采用开放式和拆装式，具有明显的动手拆装实训功能，可以拆装到各零部件及

4、每颗细小的螺丝，能很好的服务于项目实训教学；能根据不同的任务更换组合模块，具有很强的重组性，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块，非常适合广大职业院校自动化技能实训需求。3. 用于教学，可按工作过程导向、工学结合的模式规划教学活动，可完成多种工业现场环境下的技能培训任务。4. 该实训考核装置PLC模块I/O端子、变频器接线端子、各常用模块接线端子，均采用安全型插座，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路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速、安全和可靠。四、 技术性能1. 输入

5、电源：三相四线（或三相五线）380V±10% 50Hz2. 工作环境：温度-1040 ，相对湿度85%（25），海拔4000m3. 装置容量：1.5kVA4. 外形尺寸：196cm×96cm×80cm5. 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准五、 实训内容气动控制回路安装与调试该装置配有多种类型的气缸、电磁阀，磁性开关，如：单出单杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件、单电控二位五通电磁阀、双电控二位五通电磁阀和磁性开关等，基于这些气动控制元件，可完成下列气动技术的安装调试训练任务：Ø 气动方向控制回路的安装与调试Ø 气动速度控制回路

6、的安装与调试Ø 气动旋转控制回路的安装与调试Ø 气动顺序控制回路的安装与调试Ø 气动机械手装置的安装与调试Ø 气动系统的安装与调试电气控制电路的安装和PLC程序编写（用户可根据需求选择其他品牌PLC）该装置配有西门子S7-200主机模块、MM420变频器模块、伺服电机驱动模块、步进电机驱动模块和各种传感器等，基于这些模块，可完成下列PLC应用技术训练任务：Ø 三相交流异步电机控制电路的连接与控制程序编写Ø 步进电机控制电路的连接与控制程序编写Ø 交流伺服电机控制电路的连接与控制程序编写Ø 气动顺序动作控制程序编写&

7、#216; 气动机械手控制程序编写Ø 皮带输送控制程序编写Ø 自动生产线控制程序编写PLC工业通讯网络的安装及调试（用户可根据需求选择其他品牌PLC）本系统选用西门子S7-200PLC作为主控制器，其本身集成RS485通信口具备PPI网络通信功能，基于本网络通信功能，可完成下列工业现场总线通信技术训练任务：Ø PPI网络的硬件连接、调试Ø PPI网络参数设置、调试Ø 基于多台西门子S7-200 PLC的复杂PPI网络数据读写程序编写与调试机电设备安装与调试项目以井式供料、切削加工、多工位装配、气动机械手搬运、皮带传送分拣等工作站及相应的电源模块

8、、按钮模块、PLC模块、变频器模块、步进电机驱动模块、伺服电机驱动模块和各种工业传感器等控制检测单元构成硬件平台，可完成下列机电设备安装和控制的训练任务：Ø 井式供料机构的安装与调试Ø 切削加工机构的安装与调试Ø 多工位装配机构的安装与调试Ø 气动机械手设备安装与调试Ø 输送线设备安装与调试Ø 工件分拣机构的安装与调试Ø 自动生产线系统安装与调试六、 系统配置该系统由型材实训台、供料站、加工站、装配站、成品分拣站、搬运站、电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器模块、步进电机驱动器模块、各种传感器、警示灯、电磁阀和I/O接口板

9、等组成，完成工件上料、加工、装配、分拣、输送等功能。整体结构采用开放式和拆装式设计，学生可以对各零件、部件、单元、直至整体机构进行零部件拆装、调试、运行。表1:基本配置表序号名称规格数量单位备注1工作台1980mm×960mm×800 mm1张2PLC模块西门子CPU222(AC/DC/RLY)2台8DI/6DO西门子CPU224(DC/DC/DC)2台14DI/10DO 西门子CPU226(DC/DC/DC)1台24DI/16DO 3变频器模块西门子MM420 功率0.75KW1台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4只、单相三极电源插座4个、安全插座

10、7个，DC24V 5A电源1块5按钮模块开关电源24V/5A 、12V/2A各1组、转换开关2只、复位按钮（红、黄、绿各1只）、自锁按钮（红、黄、绿各1只）、24V指示灯（红黄绿各2只）、急停按钮1只、蜂鸣器1只1块6步进电机驱动模块步进电机驱动器、指示灯、开关电源24V/5A 1套7伺服电机驱动模块交流伺服电机、伺服电机驱动器1套8触摸屏模块10.4英寸 TFT真彩，65K色1套9供料站主要由井式工件库、推料气缸、物料台、光电传感器、磁性开关、电磁阀、支架、机械零部件构成。1套10加工站主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机

11、及驱动器、滚珠丝杆、支架、机械零部件构成。1套11装配站主要由井式供料单元、三工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器、电感传感器、磁性开关、电磁阀、交流伺服电机及驱动器、支架、机械零部件构成。1套12分拣站主要由传送带、变频器、三相交流减速电机、旋转气缸、磁性开关、电磁阀、调压过滤器、光电传感器、光纤传感器、对射传感器、支架、机械零部件构成。1套13搬运站主要由电机驱动器、直线导轨、四自由度搬运机械手、行程开关、支架、机械零部件构成。1套14接线端子板接线端子排及安全型插座1套15工件含大小黑白工件1套16电源线单相三芯电源线4根17实训导线强电、弱电连接导线1套18挂线架1件19

12、PU气管4/6若干1套20气动接头气动快插式三通接头EPE65只21PLC编程电缆PC/PPI2根22配套光盘PLC编程软件（DEMO版）、使用手册、程序等1套23配套工具工具箱：十字长柄螺丝刀、大、中、小号一字螺丝刀，中、小号十字螺丝刀，钟表螺丝刀，剥线钳，尖嘴钳，剪刀，电烙铁，验电笔，镊子，活动扳手，内六角扳手（8把）1套24挂线架TH-JD201 个25型材电脑桌TH-JD211张26静音气泵0.40.8MPa1台表2：PLC及变频器选配表（用户可根据需要进行选配）三菱：序号名 称型号规格数量1三菱PLCFX2N-16MR 8字量输入/8路继电器输出2只2三菱PLCFX2N-16MT 8

13、路数字量输入/8路晶体管输出1只3三菱PLCFX2N-48MT 24路数字量输入/24路晶体管输出2只4三菱通信模块FX2N-485BD5只5三菱变频器FR-E740 功率0.75KW1只松下：序号名 称型号规格数量1松下PLCAFPX-C14R 8路数字量输入/6路继电器输出2只2松下PLCAFPX-C14T 8路数字量输入/6路晶体管输出1只3松下PLCAFPX-C60T 32路数字量输入/28路晶体管输出2只4松下通信模块AFPX-COM35只5松下变频器BFV0C0074 功率0.75KW1只欧姆龙：序号名 称型号规格数量1欧姆龙PLCCP1L-L14DR 8路数字量输入/6路继电器输

14、出2只2欧姆龙PLCCP1L-L14DT 8路数字量输入/6路晶体管输出1只3欧姆龙PLCCP1H-X40DT 24路数字量输入/16路晶体管输出2只4欧姆龙通信模块CP1W-CIF115只5欧姆龙变频器3G3JV-A4007 功率0.75KW1只第二章 网络控制方案THJDAL-2系统的控制方式采用每一个工作站由一台PLC承担控制任务，各PLC之间通过RS485串行通信实现互连的分布式控制方式。 一、 西门子PPI通信1PPI通信概述PPI协议是S7-200系列PLC最基本的通信方式，通过自身的端口（PORT0或PORT1）就可实现通信。PPI是一种主从协议通信，主从站在一个令牌环网中，主站

15、发送要求到从站设备，从站设备响应，从站不发送信息，只是等待主站的要求并对要求做出响应。主站靠一个PPI协议管理的共享连接来与从站通信。PPI并不限制与任意一个从站通信的主站数量，但在一个网络中，主站个数不能超过32。如果在用户程序中使用PPI主站模式，可以使用网络读写指令来读写从站信息。2PPI通信实现步骤 （1） 设置通信端口参数 对网络上的每一台PLC，应设置其系统块中的通信端口参数。对用作PPI通信的端口（PORT0或PORT1），指定其PLC地址（站号）和波特率。设置后把系统块下载到PLC。具体操作如下： 运行个人电脑上的STEP7 V4.0程序，打开设置端口界面，如图2-1所示。利用

16、PC/PPI编程电缆把输送站PLC系统块里端口0的PLC地址设置为1，波特率设置为9.6kbp。如图2-2所示。同样方法设定供料站PLC端口0的PLC地址设置为2，波特率为9.6 kbp；加工站PLC端口0的PLC地址设置为3，波特率为9.6 kbp；装配站PLC端口0的PLC地址设置为4，波特率为9.6 kbp；分拣站PLC端口0的PLC地址设置为5，波特率为9.6 kbp。图 2-1图2-2（2） 用专用网线连接各站PLC的端口0，用PC/PPI编程电缆连接网络连接器的编程口，将主站的运行开关拨到STOP状态。利用SETP7 V4.0软件搜索网络中的5个站。如图2-3所示。如果能全部搜索到

17、表明网络连接正常。 图2-3（3） 网络结构图（4） 通信口设置西门子S7-200 PLC中的SMB30和SMB130为自由端口控制寄存器。其中SMB30控制自由端口0的通信方式，SMB130控制自由端口1的通信方式。我们可以对SMB30、SMB130进行读、写操作，如下表所示，这些字节设置自由端口通讯的操作方式，并提供自由端口或者系统所支持的协议之间的选择。Msb7 Lsb0ppdbbbmmSMB30控制自由端口0 SMB130控制自由端口1p p校验选择 00=不校验；01=偶校验；10=不校验；11=奇校验d字符数据 0=每个字符8位；1=每个字符7位b b b通讯速率 000=3840

18、0bps；001=19200bps；010=9600bps； 011=4800bps；100=2400bps；101=1200bps；110=115.2Kbps；111=57.6Kbps；m m协议选择 00=PPI/从站模式；01=自由口模式；10= PPI/主站模式；11=保留如上程序所示，此段程序是将PLC的自由端口0的通信方式设置为 “PPI/主站模式”。（5） 网络读写指令使用网络读写指令NETR/NETW，用于在西门子S7-200 PPI网络中的各CPU之间通信。网络读写指令只能由在网络中充当PPI主站的CPU执行，从站CPU不必专门编写通信程序，只须将与主站通信的数据放入数据缓冲

19、区即可；此种通信方式中的主站CPU可以对PPI网络中其他任何从站CPU进行网络读写操作。NETR指令：网络 “读”指令，用于主站CPU通过指定的通信口从其他从站CPU中指定的数据区读取以字节为单位的数据，存入本站CPU中指定地址的数据区中；读取的最大数据量为16个字节。NETW指令：网络 “写”指令，用于主站CPU通过指定的通信口将本站CPU指定地址的数据区中的以字节为单位的数据写入其他从站CPU中指定的数据区中；写入的最大数据量为16个字节。（6） 利用指令向导完成网络配置 根据上述指令，即可完成主站的网络读写程序。借助网络读写向导更加方便。具体步骤如下：A. 在SEEP7 V4.0软件命令

20、菜单中选择 工具指令向导，并在指令向导窗口中选择NETR/NETW，单击“下一步”后，就会出现NETR/NETW指令向导界面，设置网络读写数为8。见下图B. 单击“下一步”，填写对加工站（2号站）读操作的参数，见下图。单击“下一项操作”，填写其它站参数，如此类推，直到第4项，完成对分拣站（5号站）读操作的参数的填写；再单击“下一项操作”，完成写操作的参数填写。C. 单击“下一步”直至配置完成。D. 在主程序中调用子程序“NET_EXE”。说明： Timeout：设定通信超时时限，132767秒，若=0，则不计时。 Cycle：输出开关量，所有网络读/写操作每完成一次切换状态。Error：发生错

21、误时报警。二、 三菱N：N通信1N：N网络框图2相关标志和数据寄存器介绍（1）辅助继电器特性辅助继电器FX2N名 称描 述响应类型只读M8038N：N网络参数设置用来设置N：N网络参数主站点，从站点只读M8183主站点的通讯错误当主站点产生通讯错误时它是ON从站点只读从M8184到M8191从站点的通讯错误当从站点产生通讯错误时它是ON主站点，从站点只读M8191数据通讯当与其它站点通讯时它是ON主站点，从站点说明：在CPU错误，程序错误或停止状态下，对每一站点处产生的通讯错误数目不能进行计数。（2）数据寄存器。特性辅助继电器（FX2N）名 称描 述响应类型只读D8173站点号存储它自己的站点

22、号主站，从站只读D8174从站点总数存储从站点总数主站，从站只读D8175刷新范围存储刷新范围主站，从站只写D8176站点号设置设置它自己的站点号主站，从站只写D8177总从站点数设置设置从站点总数主站只写D8178刷新范围设置设置刷新范围主站读写D8179重试次数设置设置重试次数主站读写D8180通讯超时设置设置通讯超时主站只读D8201当前网络扫描时间存储当前网络扫描时间主站，从站只读D8202最大网络扫描时间存储最大网络扫描时间主站，从站只读D8203主站点的通讯错误数目主站点的通讯错误数目从站只读D8204到D8210从站点的通讯错误数目从站点的通讯错误数目主站，从站只读D8211主站

23、点的通讯错误代码主站点的通讯错误代码从站只读D8212到D8218从站点的通讯错误代码从站点的通讯错误代码主站，从站3设置当程序运行或可编程控制器电源打开时，N：N网络的每一个设置都变为有效。1）设定站点号（D8176）设定0到7的值到特殊数据寄存器D8176中。设定值描 述0主站点1到7从站点号 例子：1是第1从站点，2是第2从站点如：设定主站0：MOV K0 D8176； 设定从站1：MOV K1 D8176；2）设定从站点的总数（D8177）设定0到7的值到特殊数据寄存器中（默认=7）。对于从站点此设定不需要。设定值描 述设定值描 述11个从站点55个从站点22个从站点66个从站点33个

24、从站点77个从站点44个从站点3）设置刷新范围（D8178）设定0到2的值到特殊数据寄存器D8178中（默认=0）。对于从站此设置不需要。在每种模式下使用的元件被N：N网络的所有点所占用。通讯设备刷 新 范 围模式0模式1模式2位软元件（M）0点32点64点字软元件（D）4点4点8点a.在模式0的情况下 b.在模式1的情况下c.模式2的情况下站点号软 元 件 号位软元件（M）字软元件（D）64点8点第0号M1000到M1063D0到D7第1号M1064到M1127D10到D17第2号M1128到M1191D20到D27第3号M1192到M1255D30到D37第4号M1256到M1319D40

25、到D47第5号M1320到M1383D50到D57第6号M1384到M1447D60到D67第7号M1448到M1511D70到D774）设定重试次数（D8178）设定0到10的值到特殊寄存器D8178中。（默认=3）从站点不需要此设置。5）设置通讯超时（D8179）。设定5到255的值到特殊寄存器D8179中。（默认=5）此值乘以10（ms）就是通讯超时的持续时间。通讯超时是主站与从站间的通讯驻留时间。例如：确保把以上的程序作为N：N网络参数设定程序从第0步开始写入。此程序不需要执行，因为当把其编入此位置时，它自动变为有效。6）N：N网络接线图如下：第三章 触摸屏的使用THJDAL-2系统的

26、人机界面采用MT4500C触摸屏。人机界面是在操作人员和机器设备之间作双向沟通的桥梁，用户可以在屏幕上自由的组合文字、按钮、图形、数字等来处理或监控管理随时可能变化的信息。1. MT4500C触摸屏的接口（1）串行接口MT4000有两个串行接口，标记为COM0、COM1。两个口分别为公头和母头,以方便区分。COM0 为 9 针公头，管脚定义如下图:COM1为9针母头，管脚图如下。与COM0的区别仅在于PC_RXD,PC_TXD被换成了PLC 232连接的硬件流控TRS_PLC,CTS_PLC。（2）USB接口MT4000 提供了一个USB高速下载通道，它将大大加快下载的速度，且不需要预先知道目

27、标触摸屏的IP 地址。2. EV5000软件安装（1）将EV5000软件光盘放入光驱，计算机将会自动运行安装程序，或者手动运行光盘目录Setup.exe（2）按向导提示，一路按下【下一步】。（3）按下完成，软件安装完毕。（4）要运行程序时，可以从菜单开始/程序/eview/EV5000_UNICODE_CHS下找到相应的可执行程序点击即可。3. 制作一个最简单的工程 (1) 安装好EV5000 软件后，在开始/程序/eview/ EV5000_UNICODE_CHS下找到相应的可执行程序点击，打开触摸屏软件。（2）点击菜单文件里的新建工程，这时将弹出如下对话框，输入所建工程的名称。也可以点“&

28、gt;>”来选择所建文件的存放路径。在这里我们命名为“test_01”。点击建立即可。（3）选择所需的通讯连接方式,MT5000支持串口、以太网连接,点击元件库窗口里的通讯连接,选中所需的连接方式拖入工程结构窗口中即可。（4）选择所需的触摸屏型号，将其拖入工程结构窗口（5）选择需要连线的PLC 类型,拖入工程结构窗口里。如下图所示: 适当移动HMI和PLC 的位置，将连接端口靠近连接线的任意一端，就可以顺利把它们连接起来。注意：连接使用的端口号要与实际的物理连接一致。这样就成功的在PLC 与HMI 之间建立了连接。拉动HMI 或者PLC 检查连接线是否断开，如果不断开就表示连接成功。（6

29、）然后双击HMI0 图标,就会弹出下图所示的对话框：在此对话框中需要设置触摸屏的端口号。在弹出的HMI 属性框里切换到串口1 设置，修改串口1的参数（如果PLC 连接在COM0,请切换到串口0 设置，修改串口0的参数），如下图所示：（7）在工程结构窗口中，选中HMI 图标，点击右键里的编辑组态，进入了组态窗口。（8）在左边的PLC元件窗口里，轻轻点击图标 ，将其拖入组态窗口中放置，这时将弹出位状态切换开关元件属性对话框，设置位控元件的输入/输出地址。 （9）切换到位状态切换开关页，设定开关类型，这里设定为切换开关（10）切换到标签页,选中使用标签，分别在内容里输入状态0、状态1 相应的标签,并

30、选择标签的颜色。（您可以修改标签的对齐方式，字号，颜色）（11）切换到图形页，选中使用向量图复选框，选择一个您想要的图形，这里选择了下图所示的开关。（12）最后点确定关闭对话框，放置好的元件如下图所示：（13）选择工具条上的保存，接着选择菜单工具/编译。 如果编译没有错误,那么这个工程就做好了。（14）选择菜单工具/ 离线模拟 /仿真。可以看到设置的开关在点击它时将可以来回切换状态，和真正的开关一模一样！如下图所示：4. 工程下载MT4000提供2 种下载方式，分别为USB和串口。在下载和上传之前，要首先设置通讯参数。通信参数的设置在菜单栏里的工具栏里设置选项里，如右图：下载设备选择USB。

31、第一次使用USB下载，要手动安装驱动。把USB 一端连接到PC 的USB 接口上，一端连接触摸屏的USB接口，在触摸屏上电的条件下，会弹出如下安装信息:根据提示手动安装USB驱动。选择菜单工具/下载。将做好的工程下载到触摸屏中。5. 用通信电缆连接触摸屏与PLC。注：提供的样例工程，西门子触摸屏采用COM0口，PLC地址为2。波特率为9.6kbps；三菱采用COM1口，PLC地址为0。波特率为9.6kbps第四章 自动生产线拆装与调试实训装置组成、工作原理、控制要求及机构功能一、 供料站1、 供料站组成及功能由井式工件库、推料气缸、物料台、光电传感器、磁性传感器、电磁阀、支架、机械零部件构成。

32、主要完成将放置在工件库中待加工工件推出到物料台上，以便输送单元的机械手将其抓取，输送到其它站。（1） 井式工件库：存放黑白两种工件。（2） PLC主机：控制端子与端子排相连。（3） 光电传感器1：用于检测工件库物料是否不够。当工件库有物料时给PLC提供输入信号。物料的检测距离可由光电传感器头的旋钮调节，调节检测范围19cm。（4） 光电传感器2：用于检测工件库是否有物料。当工件库有物料时给PLC提供输入信号。物料的检测距离可由光电传感器头的旋钮调节，调节检测范围19cm。（5） 光电传感器3：用于检测物料台上是否有物料。当工件库与物料台上有物料时给PLC提供输入信号。物料的检测距离可由光电传感

33、器头的旋钮调节，调节检测范围530cm（6） 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给PLC发出一个到位信号。（7） 电磁阀：用于控制气缸伸缩，当PLC给电磁阀一个信号，电磁阀动作，气缸推出。失电退回。（8） 推料气缸：由单控电磁阀控制。当电磁阀得电，气缸伸出，同时将物料送至物料台上。失电缩回。（9） 端子排：用于连接PLC输入输出端口与各传感器和电磁阀。2、 主要技术指标：（1） 控制电源：直流24V/2A（2） PLC主机：CPU222 AC/DC/RLY （可根据需要选择其他品牌）（3） 光电传感器1：E3Z-LS63（4） 光电传感器2：E3Z-LS63（5） 光电传感

34、器3：SB03-1K（6） 磁性传感器：D-C73L（7） 电磁阀：SY5120（8） 推料气缸：CDJ2KB16-753、 端子接线图a.西门子 说明：（1）光电传感器引出线：棕色接“+24V”电源，蓝色接“0V”，黑色接PLC输入。（2）磁性传感器引出线：蓝色接“0V”，棕色接PLC输入。（3）电磁阀引出线：黑色接“0V”，红色接PLC输出。b.三菱说明：（1）光电传感器引出线：棕色接“+24V”电源，蓝色接“0V”，黑色接PLC输入。（2）磁性传感器引出线：蓝色接“0V”，棕色接PLC输入。（3）电磁阀引出线：红色接“+24V”，黑色接PLC输出。4、 气动控制回路气动控制系统是本工作单

35、元的执行机构，该执行机构的逻辑控制功能是由PLC实现的。气动控制回路的工作原理见下图。1B1、1B2为安装在推料气缸的两个极限工作位置的磁性传感器。1Y1为控制推料气缸的电磁阀。5、 PLC的控制原理图a.西门子b.三菱6、 网络控制THJDAL-2采用RS485串行通信实现网络控制方案。系统的启动信号、停止信号、复位信号均从连接到搬运站（主站）的按钮/指示灯模块或触摸屏发出，经搬运站PLC程序处理后，向各从站发送控制要求，以实现各站的复位、启动、停止操作。各从站在运行过程中的状态信号，应存储到该单元PLC规划好的数据缓冲区，以实现整个系统的协调运行。网络读写数据规划表：序号西门子系统三菱系统

36、功能主站1（搬运站）从站2（供料站）1V1200.0V1010.0M1064供料站复位完成2V1200.1V1010.1M1065供料站工件不够3V1200.2V1010.2M1066供料站工件有无4V1200.3V1010.3M1067供料站物料台工件有无7、 工作流程系统启动后，若供料站的物料台上没有工件，则应把工件推到物料台上，并向系统发出物料台上有工件信号。若供料单元的工件库内没有工件或工件不足，则向系统发出报警信号。物料台上的工件被搬运单元机械手取出后，若系统启动信号仍然为ON，则进行下一次推出工件操作。二、 加工站1、 加工站组成及功能由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主

37、轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、滚珠丝杆、支架、机械零部件构成。主要完成工件模拟钻孔、切屑加工。（1） PLC主机：控制端子与端子排相连。（2） 步进电机及驱动器：用于驱动龙门式二维装置运动。（3） 光电传感器：用于检测物料台是否有物。当物料台有物时给PLC提供输入信号。物料的检测距离可由光电传感器头的旋钮调节，调节检测范围19cm。（4） 磁性传感器1：用于气动手指的位置检测，当检测到气动手指夹紧后给PLC发出一个到位信号。（5） 磁性传感器2：用于升降气缸位置检测，当检测到升降气缸准确到位后给PLC发出一个到位信号。（6） 行程开关：X轴Y轴装有六个行程开

38、关，其中两个给PLC提供两轴的原点信号，另外四个用于硬件保护，当任何一轴运行过头，碰到行程开关时断开步进电机控信号公共端。（7） 电磁阀：气动手指、升降气缸均用二位五通的带手控开关的单控电磁阀控制，两个单控电磁阀集中安装在带有消声器的汇流上。当PLC给电磁阀一个信号，电磁阀动作，对应气缸动作。（8） 气动手指：由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得电，气动手指夹紧工件。（9） 升降气缸：由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得电，气缸伸出，带动主轴电机上下运动。（10） 主轴电机：用于驱动模拟钻头。（11） 滚珠丝杆：用于带动气动手指沿Y轴移动，并实现精确定位。（12） 同步轮同步带：用于带动主轴沿X轴移动

39、，并实现精确定位。（13） 端子排：用于连接PLC输入输出端口与各传感器和电磁阀。其中下排14和上排14号端子短接经过带保险的端子与+24V相连。上排519号端子短接与0V相连。2、 主要技术指标（1） 控制电源：直流24V/2A（2） PLC主机：CPU224 DC/DC/DC（可根据需要选择其他品牌）（3） 步进电机驱动器：M415B（4） 步进电机：42J1834-810（5） 光电传感器：E3Z-LS63（6） 磁性传感器1：D-Z73（7） 磁性传感器2：D-A73（8） 行程开关：RV-165-1C25（9） 电磁阀：SY5120（10） 气动手指：MHZ2-20D（11） 升降气

40、缸：CDQ2B50-203、 端子接线图a.西门子说明：（1）光电传感器引出线：棕色接“+24V”电源，蓝色接“0V”，黑色接PLC输入。（2）磁性传感器引出线：蓝色接“0V”，棕色接PLC输入。（3）电磁阀引出线：黑色接“0V”，红色接PLC输出。b.三菱说明：（1）光电传感器引出线：棕色接“+24V”电源，蓝色接“0V”，黑色接PLC输入。（2）磁性传感器引出线：蓝色接“0V”，棕色接PLC输入。（3）电磁阀引出线：红色接“+24V”，黑色接PLC输出。4、 气动控制回路气动控制系统是本工作单元的执行机构，该执行机构的逻辑控制功能是由PLC实现的。气动控制回路的工作原理见下图。1B、2B1

41、、2B2为安装在气缸的极限工作位置的磁性传感器。1Y1、2Y1为控制气缸的电磁阀。5、 PLC的控制原理图a.西门子b.三菱6、 步进电机及驱动器（1） M415B两相步进电机驱动器的主要参数： 供电电压：直流1240V 输出相电流：0.211.5A 控制信号输入电流：620mA（2） 参数设定 在驱动器的侧面连接端子中间有六位SW功能设置开关，用于设定电流和细分。该站X轴、Y轴驱动器电流都设定为0.84A，细分设定为16。序号SW1SW2SW3电流（A）1OFFONON0.212ONOFFON0.423OFFOFFON0.634ONONOFF0.845OFFONOFF1.056ONOFFOF

42、F1.267OFFOFFOFF1.50序号SW1SW2SW3细分1ONONON12OFFONON23ONOFFON44OFFOFFON85ONONOFF166OFFONOFF327ONOFFOFF64（3） 步进电机接线图a.西门子b.三菱7、 网络控制THJDAL-2采用RS485串行通信实现的网络控制方案，系统的启动信号、停止信号、复位信号均从连接到搬运站（主站）的按钮/指示灯模块或触摸屏发出，经搬运站PLC程序处理后，向各从站发送控制要求，以实现各站的复位、启动、停止等操作。各从站在运行过程中的状态信号，应存储到该单元PLC规划好的数据缓冲区，以实现整个系统的协调运行。网络读写数据规划表

43、：序号西门子系统三菱系统功能主站地址（搬运站）从站地址（加工站）1V1204.0V1010.0M1128加工站复位完成2V1204.1V1010.1M1129加工台有工件3V1204.2V1010.2M1130加工完成4V1204.3V1010.3M1131等待加工工件8、 工作流程该站主要完成对工件的冲压加工过程。加工单元物料台的物料检测传感器检测到工件后，机械手指夹紧工件，二维运动装置开始动作，主轴下降并启动电机，模拟切削加工。切削加工完成后，主轴电机提升并停止，二维运动装置回零点，向系统发出加工完成信号。待搬运机械手将工件搬运走以后，操作结束，等待下一次待加工工件。三、 装配站1、 装配

44、站组成及功能由井式供料单元、三工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器、电感传感器、磁性开关、电磁阀、交流伺服电机及驱动器、警示灯、支架、机械零部件构成。主要完成工件紧合装配。（1） PLC主机：控制端子与端子排相连。（2） 伺服电机及驱动器：用于控制三工位旋转工作台。根据PLC发出的脉冲数量实现三工位旋转工作台精确定位。（3） 光电传感器：用于检测工件库、物料台是否有物料。当工件库或物料台有物料时给PLC提供输入信号。物料的检测距离可由光电传感器头的旋钮调节，调节检测范围19cm。（4） 电感传感器：用于检测工作台是否回到原点，检测距离4mm±20%。（5） 磁性传感器1

45、：用于顶料气缸的位置检测，当检测到气缸准确到位后给PLC发出一个到位信号。（6） 磁性传感器2：用于冲压气缸位置检测，当检测到冲压气缸准确到位后给PLC发出一个到位信号。（7） 警示灯：用于指示系统工作状态和工件库工件是否缺料。系统启动，绿灯亮；系统停止，红灯亮；系统缺料，黄灯亮。（8） 电磁阀：顶料气缸、挡料气缸、冲压气缸均用二位五通的带手控开关的单控电磁阀控制，三个单控电磁阀集中安装在带有消声器的汇流上。当PLC给电磁阀一个信号，电磁阀动作，对应气缸动作。（9） 顶料气缸：由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得电，气缸伸出，顶住倒数第二个物料。（10） 挡料气缸：由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得

46、电，气缸缩回，倒数第一个物料落下。（11） 冲压气缸：由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得电，气缸伸出，实现两工件紧合装配。（12） 端子排：用于连接PLC输入输出端口与各传感器和电磁阀。其中下排14和上排14号端子短接经过带保险的端子与+24V相连。上排526号端子短接与0V相连。2、 主要技术指标：（1） 控制电源：直流24V/2A（2） PLC主机：CPU224 DC/DC/DC（可根据需要选择其他品牌）（3） 伺服电机驱动器：R7D-BP02HH-Z（4） 伺服电机：R88M-G20030H-Z（5） 光电传感器：E3Z-LS63（6） 电感传感器：LE4-1K（7） 磁性传感器1：D-C

47、73L（8） 磁性传感器2：MT-22（9） 电磁阀：SY5120（10） 顶料气缸：CDJ2B16-30（11） 挡料气缸：CDJ2B16-45（12） 冲压气缸：GD16×50MT23、 端子接线图a.西门子说明：（1）光电传感器引出线：棕色接“+24V”电源，蓝色接“0V”，黑色接PLC输入。（2）电感传感器：棕色接“+24V”电源，蓝色接“0V”，黑色接PLC输入。（3）磁性传感器引出线：蓝色接“0V”，棕色接PLC输入。（4）电磁阀引出线：黑色接“0V”，红色接PLC输出。（5）警示灯：黄绿线接“0V”，黑色线接PLC输出的Q0.5，蓝色线接PLC输出的Q0.6，棕色线接P

48、LC输出的Q0.7。 b.三菱说明：（1）光电传感器引出线：棕色接“+24V”电源，蓝色接“0V”，黑色接PLC输入。（2）电感传感器：棕色接“+24V”电源，蓝色接“0V”，黑色接PLC输入。（3）磁性传感器引出线：蓝色接“0V”，棕色接PLC输入。（4）电磁阀引出线：红色接“+24V”，黑色接PLC输出。（5）警示灯：黄绿线接“+24V”，黑色线接PLC输出的Y5，蓝色线接PLC输出的Y6，棕色线接PLC输出的Y7。4、 气动控制回路气动控制系统是本工作单元的执行机构，该执行机构的逻辑控制功能是由PLC实现的。见下图5、 PLC的控制原理图a.西门子b.三菱6、 伺服电机及驱动器欧姆龙通用

49、SMARTSTEP2系列AC伺服具有位置控制和速度控制2种模式，而且能够切换位置控制和速度控制进行运行。因此它适用于以加工机床和一般加工设备的高精度定位和平稳的速度控制为主的范围宽广的各种领域。（1） 控制模式a. 位置控制模式用最高500kpps的高速脉冲串执行电机的旋转速度和方向的控制,分辨率为100000脉冲/转的高精度定位。b. 速度控制模式用由参数构成的内部速度指令（最多4速）对伺服电机的旋转速度和方向进行高精度的平滑控制。另外，对于速度指令，它还具有进行加减速时的常数设置和停止时的伺服锁定功能。（2） 各部分名称 电源LED（PWR）LED显示状态绿色灯亮主电源打开橙色灯亮警告时1 秒闪烁（过载、过再生、分隔旋转速度异常）红色灯亮报警发生报警显示LED（ALM）发生报警时闪烁