电工与电子技术电子商务电子课件11.小型自动化生产线的设计-修改ppt

1、 小型自动化生产线的设计项目内容项目导入项目分析相关知识项目实施一、项目导入 本项目完成小型自动化生产线的设计，该系统具有产品的搬运、检测和传输分拣功能，整个系统由送料单元、机械手搬运单元、步进电机多点定位输送单元和传送带输送分拣单元等组成。具体的项目设计要求如下： 1、本设计的要求使用通过触摸屏与控制台按钮操作，控制生产线的自动运行。生产线通电以后，系统自行检测初始状态是否满足运行条件，如不满足则自行复位或手动调整，若满足则触摸屏显示准备就绪； 2、在准备就绪的情况下，按下启动按钮，生产线开始按顺序运行，供料单元开始工作，电机驱动转盘将工件送到物料台上；电机运行10秒后，若物料台光电开关没有

2、检测到物料，说明已没有物料，开始报警；若检测到物料，则一号搬运机械手开始动作； 3、物料台有料，一号机械手臂伸出并下降夹取工件，夹取到工件后机械手上升缩回并旋转到右侧限位；然后机械手伸出下降将工件放到步进电机输送单元的供料台上，一号搬运机械手恢复到初始状态，等待下一次运行； 4、当步进电机输送单元传感器检测到供料台工件后，步进电机前往高度检测单元进行检测；到达后通过超声波传感器进行高度检测，检测完毕后；步进电机运行到二号搬运机械手位置； 5、到达二号搬运机械手位置后；二号搬运机械手伸出、爪夹取工件，机架台上升，旋转到右限位，伸出手臂，机架台下降，手爪放松，将工件放到传送带上，同时二号搬运机械手

3、复位； 6、当传送带单元传感器检测到工件时，传送带开始工作，根据工件的颜色、材料进行分拣；分拣结束后，供料台回到供料位置，等待下一次运行。二、项目分析根据设计要求，将小型自动化生产线系统分成如下七个工作单元，每个工作单元设计功能如下： 1、触摸屏控制单元：触摸屏受S7-300PLC控制，通过触摸屏控制自动化生产线的启动、停止和系统的复位；并在触摸屏上显示自动化生产线的运行情况和被检测工件的高度。 2、循序送料单元：把放在料盘上未加工的工件通过转盘电机旋转送到物料台上，等待搬运单元的一号机械手把工件搬走。 3、一号机械手搬运单元：把物料台上的工件通过机械手抓取后，放到步进电机多点定位输送单元的供

4、料台上。 4、步进电机多点定位输送单元：将工件送到高度检测单元检测，检测完成后送到二号搬运机械手搬运单元位置。 5、高度检测单元：将送来的工件根据高度进行检测。 6、二号搬运机械手单元：将检测后的工件通过二号机械手送往传送带输送分拣单元。 7、传送带输送分拣单元：本单元通高度检测单元的反馈信号，对合格工件的颜色、材料进行分类存储；对不合格的工件进行回收处理。二、项目分析本系统采用一台S7-300PLC、两台S7-1200PLC和一个触摸屏等主要控制设备，各主控设备之间，采用以太网通信，整个生产线系统的控制过程由两台S7-1200PLC完成，其中：一号S7-1200PLC：完成循环送料单元、一号

5、机械手搬运单元、步进电机多点定位输送单元，高度检测单元和二号搬运机械手单元的功能，并与S7-300PLC、二号S7-1200PLC完成通信；二号S7-1200PLC：完成传送带输送分拣单元功能，并与一号S7-1200PLC通信；触摸屏：一方面控制系统的起、停和复位，另一方面，显示系统的运行状态和物料的高度，并与S7-300PLC通信；S7-300PLC：一方面与触摸屏通信,将触摸屏的动作信号传输给一号S7-1200PLC；另一方面与一号S7-1200PLC通信，接收来自系统的运行状态。三、相关知识1、传感器及其使用 1）磁感应式接近开关 简称磁性开关，其工作方式是当有磁性物质接近磁性开关传感器

6、时，传感器感应动作，并输出开关信号。 磁性开关有两根引出线，如采用共阴接法，棕色接PLC输入端，蓝色接公共端。三、相关知识1、传感器及其使用 2）光电接近开关 利用光电效应制成的开关量传感器，主要有光发射器和光接收器组成，光发射器和接收器有一体式和分体式两种。光发射器用于发射红外光或可见光 ，光接收器用于接收发射器发射的光，并将光信号转换成电信号以开关量形式输出。 按照接收光的方式不同，光电接近开关可以分为：对射式、反射式和漫反射式三种。三、相关知识1、传感器及其使用 3）电感式接近开关 电感式接近开关是利用涡流效应制成的开关量输出位置传感器 ，由放大处理电路和LC高频振荡器组成，它利用金属物

7、体在接近时能使其内部产生电涡流，使得接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，进而控制开关的通断，由于电感式接近开关基于涡流效应工作，因此它检测的对象必须是金属。三、相关知识1、传感器及其使用 4）高度检测超声波传感器 高度检测是自动化生产线中控制产品质量的单元，将已加工的工件通过超声波传感器进行高度检测，根据检测的结果对工件进行处理。本项目中，高度检测采用的是S18UIA超声波传感器，输出电流为420mA三、相关知识1、传感器及其使用 4）高度检测超声波传感器 S18UIA超声波高度检测传感器可分为四个工作区域，最小和最大工作范围，近限和远限设定点。 1）检测物体在最小和最大工作范围内时

8、，电源指示灯为绿色，代表物体在工作区域内； 2）检测物体在近限和远限设定点之内时，信号指示灯为黄色，代表物体在设定点范围，有信号输出； 3）检测物体在最小和最大工作范围之外时，电源指示灯为红色，信号指示灯为白色，代表物体不在在工作范围，无信号输出。 三、相关知识1、传感器及其使用 6）光纤式光电开关 为了对黑白两种物料的区分，在传送带输送分拣单元分别装有两个光纤式光电开关。光纤式光电开关有光纤检测头和光纤放大器组成，在分拣时通过调节放大器的灵敏度来检测颜色。当光纤式光电开关灵敏度调的较小的时候，对于反射性较差的黑色物料，光纤放大器无法接收到反射信号；反之对于反射性比较强的白色物料，光纤放大器就

9、可以接收到信号，故通过调节灵敏度来判别黑白两种颜色的物料，从而实现物料的自动分拣。三、相关知识1、传感器及其使用 6）光纤式光电开关 光纤式光电开关的灵敏度调节时，调节灵敏度高速旋钮就能进行放大器灵敏度调节。调节时，会看到“入光量显示灯”发光的变化。在检测距离固定后，当白色工件出现在光纤测头下方时，“动作显示灯”亮，提示检测到工件，当黑色工件出现在光纤头下方时，“动作显示灯”不亮，这个光纤式光电开关调试完成三、相关知识2、步进电机及其驱动 步进电动机是将电脉冲信号转变为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步距角）。根据步进电动机的

10、工作原理，步进电动机工作时需要满足一定相序的较大电流的脉冲信号，生产装备中使用的步进电机都配备有专门的步进电机驱动装置，来直接控制与驱动步进电机的运转工作。 本设计中，选用Kinco步进电机2S42Q-03848（见图10-9所示），步进电机使用参数： 步距角：1.8 5% 相电流：1.2A 电机轴径：5mm 引线数量：4 空载启动频率：11.4KHz 线序：红色为A+，黄色为A- ，橙色为B+，棕色为B-。三、相关知识2、步进电机及其驱动 Kinco步进驱动器为2M530DIP：在驱动器的顶部有一个红色的八位DIP功能设定开关，可以设定驱动器的工作方式和工作参数，在更改拨码开关的设定前要线切

11、断电源。本项目的DIP1-ON；DIP2-OFF；DIP3-OFF；DIP4-ON；DIP5-OFF，为16细分；因所使用步进电机电流为1.2A，故DIP6、DIP7、DIP8都为ON。三、相关知识3、光电编码器 光电编码器定义为一种通过光电转换，将输送至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，它主要用于速度或位置（角度）的检测。典型的光电编码器由码盘（Disk）、检测光栅（Mask）、光电转换电路（包括光源、光敏器件、信号转换电路）、机械部件等组成。三、相关知识4、变频器参数设置及其应用1）基本操作面板（BOP）上的按钮及其功能三、相关知识4、变频器参数设置及其应用1）基本操作面板

12、（BOP）上的按钮及其功能三、相关知识4、变频器参数设置及其应用2）变频器MM420参数访问实现过滤功能的有如下几个参数： 上面所述的参数P0004就是实现这种参数过滤功能的重要参数。当完成了P0004的设定以后再进行参数查找时，在LCD上只能看到P0004设定值所指定类别的参数。 参数P0010是调试参数过滤器，对与调试相关的参数进行过滤，只筛选出那些与特定功能组有关的参数。P0010的可能设定值为：0（准备），1（快速调试），2（变频器），29（下载），30（工厂的缺省设定值）；缺省设定值为0。 参数P0003用于定义用户访问参数组的等级，设置范围为14，其中： “1” 标准级：可以访问最

13、经常使用的参数。 “2” 扩展级：允许扩展访问参数的范围，例如变频器的I/O功能。 “3” 专家级：只供专家使用。 “4” 维修级：只供授权的维修人员使用具有密码保护。三、相关知识4、变频器参数设置及其应用3）基本操作面板（BOP）的“快速调试” 在进行“快速调试”以前，必须完成变频器的机械和电气安装。当选择P0010=1时，进行快速调试。 快速调试的进行与参数P3900的设定有关，当其被设定为1时，快速调试结束后，要完成必要的电动机计算，并使其他所有的参数（P0010=1不包括在内）复位为工厂的缺省设置。4）恢复出厂设置如果用户在参数调试过程中遇到问题，并且希望重新开始调试，通常采用首先把变

14、频器的全部参数复位为工厂的缺省设定值，再重新调试的方法。为此，应按照下面的数值设定参数： 设定P0010 = 30， 设定P0970 = 1。按下P键，便开始参数的复位。变频器将自动地把它的所有参数都复位为它们各自的缺省设置值。复位为工厂缺省设置值的时间大约要60 秒钟。三、相关知识4、变频器参数设置及其应用5）电机速度的连续调整（1）频率设定值信号源P1000=2，指定频率设定信号源为“模拟量输入”。这时，只须在AIN+（端子）与 AIN-（端子）加上模拟电压（DC 010V可调）；并使数字输入DIN1信号为ON，即可启动电动机实现电机速度连续调整；（2）P1080(最低频率)：参数P108

15、0属于“设定值通道”参数组（P0004=10），缺省值为0.00Hz；（3）基准频率参数P2000：缺省值为50.00Hz；（4）P1082最高频率设置参数；（5）P1120是斜坡上升时间，即电动机从静止状态加速到最高频率（P1082）所用的时间。设定范围为0650秒，缺省值为10秒。 （6）P1121是斜坡下降时间，即电动机从最高频率（P1082）减速到静止停车所用的时间所用的时间。设定范围为0650秒，缺省值为10秒。三、相关知识4、变频器参数设置及其应用 外部电源提供模拟电压信号：参数P0700（命令源选择），P1000（频率设定值选择）应为缺省设置，即P0700=2（由端子排输入），P

16、1000=2（模拟输入）。从模拟输入端（AIN+）和（AIN-）输入来自外部的010V直流电压（例如从PLC的D/A模块获得），即可连续调节输出频率的大小。 用数字输入端口DIN1和DIN2控制电动机的正反转方向时，可通过设定参数P0701、P0702实现。例如，使P0701=1（DIN1 ON接通正转，OFF停止），P0702=2（DIN2 ON接通反转，OFF停止）5）电机速度的连续调整三、相关知识5、高速脉冲输出和高速计数器指令1）高速脉冲输出 S7-1200PLC有两个PTO/PWM发生器，脉冲列输出（PTO）提供占空比为50%的方波脉冲列输出，脉冲宽度调制（PWM）提供连续的、脉冲宽

17、度可以用程序控制的脉冲列输出。两个PTO/PWM发生器，分别通过CPU集成的Q0.0Q0.3或信号板的Q4.0Q4.3输出。三、相关知识5、高速脉冲输出和高速计数器指令2）高速计数器指令 S7-1200PLC最多集成了6个高速计数器HSC1HSC6，HSC指令有4种工作模式：内部方向控制的单相计数计数器，外部方向控制的单相计数器、两路脉冲输入的双相计数器和AB相正交计数器。三、相关知识5、高速脉冲输出和高速计数器指令2）高速计数器指令三、相关知识6、运动控制1)运动控制基本配置三、相关知识6、运动控制 2)工艺对象轴（1)在项目树中，选择工艺对象，插入新对象，并定义轴名称和编号三、相关知识6、

18、运动控制 2)工艺对象轴（1)在项目树中，选择工艺对象，插入新对象，并定义轴名称和编号三、相关知识6、运动控制 2)工艺对象轴(2)在项目树中看到添加的工艺对象，双击组态，进行参数组态，工艺对象轴，选择轴_1,硬件接口中，脉冲发生器的输出位置三、相关知识6、运动控制2)工艺对象轴(3)扩展参数三、相关知识6、运动控制2)工艺对象轴(4)动态参数三、相关知识6、运动控制2)工艺对象轴(4)动态参数三、相关知识6、运动控制3)相关指令运动控制指令使用相关工艺数据块和 CPU 的专用 PTO来控制轴上的运动，通过指令库的工艺指令，可以获得运动控制指令三、相关知识6、运动控制 3)相关指令（1）MC_

19、Power指令 系统使能指令，用于启动或禁用轴。三、相关知识6、运动控制 3)相关指令（2）MC_Reset指令 可复位所有运动控制错误，所有可确认的运动控制错误都会被确认。三、相关知识6、运动控制 3)相关指令（3）MC_Home 回原点指令 使用 MC_Home 指令可将轴坐标与实际物理驱动器位置匹配。三、相关知识6、运动控制 3)相关指令（4） MC_Halt停止轴指令 使用 MC_Halt 指令可停止所有运动并将轴切换到停止状态。三、相关知识6、运动控制 3)相关指令（5）MC_MoveAbsolute 绝对位移指令 使用 MC_MoveAbsolute 指令可启动轴到绝对位置的定位运

20、动。为了使用 MC_MoveAbsolute指令，必须先启用轴，同时必须使其回原点。三、相关知识6、运动控制 3)相关指令（6）MC_MoveRelative相对位置指令 指令的执行不需要建立参考点，只需要定义运动距离、方向和速度。当上升沿Execute使能时，轴按照设定好的距离与速度运动，其方向根据距离的符号决定。三、相关知识6、运动控制 3)相关指令（7） MC_MoveVelocity目标转速运动指令 指令块可使轴按预先设定的速度运行，运行速度在Velocity设定。三、相关知识6、运动控制 3)相关指令（8）MC_MoveJog点动指令 使用 MC_MoveJog 指令以指定的速度在点

21、动模式下持续移动轴。 三、相关知识6、运动控制【应用举例】 假定有一步进电机带动一滑块在轨道上从左（原点）向右（目标点）滑行，步进电机转速为3000转/分钟，旋转编码器旋转一圈为1000个脉冲，电机每转一圈，滑块运行10mm,左限位I0.1，原点I0.0，右限位I0.2，工作示意图见10-46所示，试编写程序，将滑块从原点滑动30mm到目的地。三、相关知识6、运动控制【应用举例】 （1）组态CPU脉冲输出；（2）2）组态工艺对象；（3）建立变量 轴组态生成后，生成的默认变量根据题目要求，建立变量如下变量三、相关知识6、运动控制【应用举例】编辑轴运动功能块FC1 三、相关知识6、运动控制【应用举

22、例】编辑轴运动功能块FC1 三、相关知识7、S7-1200以太网通信 S7-1200PLC的通信方式包括以下三种： 1）S7-1200PLC与S7-1200PLC之间的以太网通信，这种通信方式通过TCP或ISO on TCP协议来实现，使用的通信指令主要是紧凑型指令（TSEND_C ，TRCV_C ）和（TCON， TDISCON ，TSEND ，TRCV）指令实现。 2）S7-1200PLC与S7-300/400PLC之间的以太网通信，可以采用TCP、ISO on TCP和S7通信。TCP和ISO on TCP通信采用的指令完全相同，S7-1200PLC采用T-block指令进行通信，S7-

23、300/400PLC中若使用以太网模块，则采用AG_SEND，AG_RECV编程通信。对于S7通信，S7-1200PLC的PROFINET通信只支持S7通信的服务器端，所以在编程时S7-1200PLC无需编程，只在S7-300/400PLC一侧建立单边连接，并使用PUT、 GET指令进行通信。 (3)S7-1200PLC与S7-200PLC之间的以太网通信，由于S7-200的以太网模块值支持S7通信，这种通信只能用S7通信来实现。由于S7-1200的PROFINET通信只支持S7的服务器端，所以在编程方面，S7-1200无需编程，只需在S7-200CPU一侧将以太网设置成客户端，并用ETHx-

24、XFR指令编程通信。三、相关知识7、S7-1200以太网通信 (1)S7-1200PLC与S7-1200PLC的以太网通信 S7-1200PLC通信若采用紧凑型指令（TSEND_C ，TRCV_C ），该指令除了具有发送或接收功能外，还具有建立和断开连接的功能。而指令TSEND ，TRCV仅有发送或接收功能，可以配合TCON， TDISCON 指令建立和断开连接。这些指令只能在OB1主程序中调用。 【应用举例】完成两台S7-1200PLC的通信，将PLC_1的通信数据区DB块中10个字节的数据发送到PLC_2的接收数据区DB块中；同时PLC1的MB10字节接收来自PLC_2的MB10中的数据。

25、三、相关知识7、S7-1200以太网通信 (2)S7-1200PLC与S7-300/400的以太网通信 S7-1200PLC与S7-300/400PLC的以太网通信可以使用ISO-on-TCP、TCP和S7连接，采用ISO-on-TCP和TCP连接，S7-1200PLC调用的是TSEND_C和TRCV_C指令，如果S7-300使用以太网模块，则调用AG_SEND和AG_RCV指令，如果使用PROFINET接口，则使用OPEN IE指令。 【应用举例】完成一台S7-1200PLC与一台S7-300PLC的通信，将1200PLC的通信数据区DB块中10个字节的数据发送到300PLC的接收数据区DB

26、块中；同时1200PLC的IB10字节来自300PLC的QB0中的数据。四、项目实施1、S7-300PLC站点的设计 S7-300PLC的站点是整个系统的上层控制器，可以用于控制多条生产线的工作，这里仅以一条生产线为例。S7-300PLC通过触摸屏完成自动化生产线起、停控制和状态显示。S7-300PLC、S7-1200PLC以及触摸屏之间，由交换机构建小型局域网，通信地址见表10-6所示。本系统采用西门子全自动化集成开发平台TIA Portal V12，系统设计、调试和维护方便直观。 设备类型S7-300CPU触摸屏1号S7-1200CPU2号S7-1200CPUIP地址192.168.1.1

27、10192.168.1.111192.168.1.112192.168.1.113四、项目实施1、S7-300PLC站点的设计 1）S7-300PLC硬件组态 在TIA Portal V12中，新建一个项目，项目名称“综合项目”，“添加新设备”，选择西门子300PLC，其订货号为“6ES7 315-2EH13-0AB0/V2.6”。在属性栏，选择启动“时钟存储器”，地址为MB0，IP地址为“192.168.1.110”，子网掩码为“255.255.255.0”四、项目实施1、S7-300PLC站点的设计 2）S7-300PLC的程序设计 为了实现S7-300PLC与S7-1200PLC一号站点

28、的数据通讯，S7-300PLC发送给S7-1200PLC一号站的数据将放在DB3中的数据，而S7-1200PLC一号站点则把接收的这些数据存放在DB33中，这些数据有一一对应关系；S7-1200PLC把将要发送的数据放在DB34中，S7-300PLC将接收到S7-1200PLC的数据后放在DB4中，通过数据的相互传送，实现系统的控制和状态显示要求S7-300PLCS7-1200PLC一号站点发送 HMI启动M3.0DB3.DBX0.0接收DB33.DBX0.0HMI启动DB6.DBX0.0HMI停止M3.1DB3.DBX0.1DB33.DBX0.1HMI停止DB6.DBX0.1HMI复位M3.

29、2DB3.DBX0.2DB33.DBX0.2HMI复位DB6.DBX0.2接收 DB4.DBX0.0运行控制M2.0发送 运行状态M1.0DB34.DBX0.0DB4.DBX0.1准备就绪M2.1准备就绪M3.0DB34.DBX0.1DB4.DBX0.2停止控制M2.2停止状态M6.0DB34.DBX0.2DB4.DBW2物料高度数据MW4物料高度MW100DB34.DBW2四、项目实施1、S7-300PLC站点的设计 2）S7-300PLC的程序设计 S7-300PLC站点的变量定义，是触摸屏与PLC之间的通信变量，通过触摸屏上的启动、停止和复位按钮控制系统的工作，并把系统的运行状态和物料高

30、度显示在触摸屏上。数据是通过数据块发送和接收的，因此需添加两个全局数据块，发送数据块（DB3）和接收数据块（DB4），数据共八个字节的数组类型。四、项目实施1、S7-300PLC站点的设计 2）S7-300PLC的程序设计 与S7-1200PLC的通信程序的设计添加一个功能块FC1,命名为与S7-1200通信，在FC1中添加S7通信的发送PUT指令和接收GET指令，并设置指令的连接参数。注意：由于S7-1200PLC的站点尚未创建，因此，在伙伴一栏，是“未知”，当S7-1200PLC一号站点硬件组态一旦建立，则伙伴就必须选择一号站点所对应的PLC。 四、项目实施1、S7-300PLC站点的设计

31、 2）S7-300PLC的程序设计 FC1梯形图四、项目实施1、S7-300PLC站点的设计 2）S7-300PLC的程序设计 主程序 四、项目实施2、触摸屏与S7-300PLC的连接 1、添加触摸屏 在项目中添加触摸屏，其型号为6AV6647-0AD11-3AX0，为带以太网接口的彩色触摸屏，并设置触摸屏的IP地址：192.168.1.111子网掩码：255.255.255.0，并将触摸屏连接到以上新建的PN/IE_1子网上。 2、画面组态 组态画面中包含三个状态指示矩形框（画面中最上面的三个方框），用于显示系统的准备就绪、运行状态和停止状态，其中触摸屏中的准备就绪指示框的“外观”变量选择S

32、7-300PLC的变量“M2.1（准备就绪）”，M2.1=0，背景色为白色；M2.1=1，背景色为黄色色，同样，设置运行状态位（M2.0）为1时背景色为绿色，为0时，背景色为白色；停止状态位（M2.2）为1时背景色为红色，为0时，背景色为白色。组态画面中包含三个命令控件，分别选择S7-300PLC的变量M3.0(HMI启动 )、M3.1（HMI停止）和 M3.2（HMI复位），并设置三个命令控件的事件，按下对因变量置位，释放对应变量复位。组态画面中还包含输入输出域在（画面中最下面）的方框，用于显示被测物料的高度，与S7-300PLC的变量MW4（物料高度）关联四、项目实施2、触摸屏与S7-30

33、0PLC的连接四、项目实施3、S7-1200PLC一号站点的设计 1)硬件设备组成 循序供料单元循序供料单元（如图10-95）是自动生产线的起始单元，作用是向系统的其他单元提供原料，相当于实际生产线中的自动上料系统。循序送料单元的主要结构是：送料转盘、可调节支架、直流电机、物料、出料口物料检测传感器、物料检测支架。循序送料单元是按照系统需要将放置在送料转盘中等待加工的物料自动推到物料台上，以便机械手抓取，送到其他单元。四、项目实施 1)硬件设备组成 一号搬运机械手单元一号搬运机械手单元（图10-96）用来将送料单元的物料搬运到步进电机多点定位输送单元的供料位置，一号搬运机械手单元主要结构是:旋

34、转气缸、非标螺丝、气动手爪、手爪磁性开关、提升气缸、磁性开关、节流阀、伸缩气缸、磁性开关、左右限位传感器、缓冲阀、机械手支架、电磁阀、汇流板。一号搬运机械手单元用了四个二位五通电磁阀，其中机械手爪电磁阀、升降电磁阀、伸缩电磁阀为双电控电磁阀，旋转电磁阀为单电控电磁阀。双电控电磁阀，在两端都无电控信号时，阀芯的位置是取决前一个电控信号；单电控电磁阀，在无电控信号时，阀芯在弹簧力的作用下复位。3、S7-1200PLC一号站点的设计四、项目实施 1)硬件设备组成 步进电机多点定位输送单元步进电机多点定位输送单元是将工作台精确定位到指定单元的位置，达到准确抓取目的。步进电机多点定位输送单元主要电器包括

35、：光电传感器、工作台、步进电机、转动轴、支架、行程开关、磁性开关、光电编码器。3、S7-1200PLC一号站点的设计四、项目实施 1)硬件设备组成 二号搬运机械手单元二号搬运机械手单元（图10-98）是将工件从步进电机多点定位输送单元搬运到传送带位置，二号搬运机械手单元主要电器包括:回转气缸、气动手爪、手爪磁性开关、薄型气缸、磁性开关、节流阀、伸缩气缸、电磁阀组、汇流板。二号搬运机械手单元用了四个二位五通电磁阀，其中机械手爪电磁阀为双电控电磁阀，双杆、回转、薄型气缸电磁阀为单电控电磁阀。3、S7-1200PLC一号站点的设计四、项目实施 2)气动控制原理图 3、S7-1200PLC一号站点的设

36、计四、项目实施 3)PLC的地址分配与硬件原理图3、S7-1200PLC一号站点的设计输入输出地址地址地址地址步进电机光电编码器A相I0.0步进电机脉冲Q0.0步进电机光电编码器B相I0.1步进电机方向Q0.1下料台物料检测传感器I0.2一号机械手夹紧电磁阀Q0.3一号机械手旋转左限位传感器I0.3一号机械手松开电磁阀Q0.4一号机械手旋转右限位传感器I0.4一号上升电磁阀Q0.5步进电机原点传感器I0.5一号下降电磁阀Q0.6步进电机终点传感器I0.6一号伸出电磁阀Q0.7检测台检测传感器I0.7一号缩回电磁阀Q1.0步进左限传感器I1.0一号旋转电磁阀Q1.1步进右限传感器I1.1绿色警示

37、灯Q2.0启动按钮I1.2红色警示灯Q2.1停止按钮I1.3下料电机Q2.3复位按钮I1.4报警器Q2.4急停按钮（常闭）I1.5 四、项目实施 4)硬件组态3、S7-1200PLC一号站点的设计 在项目树中添加新设备，选择1200CPU,根据以上CPU和信号模块进行硬件组态； 设置时钟存储器中的复选框“允许使用时钟存储器字节”，设置MB0为时钟存储器字节； 设置PROFINET接口参数，将以太网连接到PN/IE_1子网上，选择“在项目中设置IP地址”，填写已分配的IP地址：192.168.1.112和子网掩码：255.255.255.0，在FROFINET中选择“自动生成PROFINET设备

38、名称”； 设置高速计数器：组态时设置HCS1的工作方式为A/B计数器四倍频，使用CPU集成的输入点I0.0和I0.1。设置HSC1的初始状态为增计数，默认的地址为ID1000，在运行时可以用该地址监视HCS1的计数值； 设置脉冲发生器：组态时设置PTO1/PWM1的信号类型为PTO，输出源为CPU集成输出，脉冲输出为Q0.0，方向输出为Q0.1。Q0.1为1时为正方向，Q0.1为0时为反方向。硬件标识符为258；步进电机组态;四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计 S7-1200PLC一号站的控制任务如下： 上电后首先按下复位按钮，进行系统复位，复位完成触摸屏显示准备

39、就绪； 系统显示准备就绪后，按下触摸屏或控制台上启动按钮，系统即可启动运行； 循序送料单元的控制要求：工件水平放置在转盘中，直流电机旋转推动转盘中的推料器件，将工件推向出料口。工件进入出料口后，电机持续动作直至传感器检测到工件，电机停止动作。如果电机动作10S后，出料口物料检测传感器仍没有检测到工件，则说明没有工件，电机停转，红色报警指示灯点亮。 一号机械手搬运单元的控制要求：一号搬运机械手单元初始状态为伸缩气缸缩回、旋转气缸在左侧限位、升降气缸上升、气动手爪张开状态，当循序送料单元将工件送到出料口并检测到物料后，PLC控制程序驱动机械手伸出下降夹紧上升缩回右旋伸出下降放松上升缩回左旋。完成物

40、料的搬运工序，并向系统发出搬运完成信号，为下一次工件到来做准备。步进电机多点定位输送单元控制要求：系统复位后步进电机控制的工作台在原位，首先工作台从原位运行到抓料处，当物料检测传感器检测到工件后，一号机械手抓取工件后放到工作台后，检测传感器检测到工件后，工作台运行到高度检测位置，进行高度检测，检测完毕后，工作台运行到二号机械手抓取位置，等待二号机械手抓取工件；高度检测单元：将送来的工件根据高度进行检测，将检测结果送到传送带输送分拣单元。高度为：0.1mmH25mm为废料；当高度为25mm28mm则报警。二号搬运机械手单元要求：二号搬运机械手单元在系统正常工作后的初始状态为双杆气缸缩回、回转摆台

41、在左侧限位、薄型气缸下降、气动手爪张开状态，当步进电机多点定位输送单元将工件送到二号搬运机械手位置后，二号机械手伸出夹紧上升缩回右旋伸出下降放松缩回左旋。完成工件的搬运工序，并向系统发出搬运完成信号，为下一次物料到来做准备。四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计主程序设计的思路四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计变量的定义四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计变量的定义四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计数据通信四、项目实施

42、 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计数据通信四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计与S7-1200PLC二号站点的通信程序设计（FC1）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计与S7-1200PLC二号站点的通信程序设计（FC1）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计与S7-1200PLC二号站点的通信程序设计（FC1）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计与S7-1200PLC二号站点的通信程序设计（FC1）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计回原

43、点程序（FC2）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计初态检测（FC3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计初态检测（FC3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计初态检测（FC3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计初态检测（FC3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计初态检测（FC3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计复位（FC5）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计状态指示（FC6）四、项目实施

44、5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计与S7-300PLC的通信程序（FC7）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计运行控制FB1四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计运行控制FB1四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计运行控制FB1四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计运行控制FB1四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计运行控制FB1四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计运行控制FB1四、项目实施 5)程序设计3、S7-120

45、0PLC一号站点的设计运行控制FB1四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计运行控制FB1四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计运行控制FB1四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计一号机械手FB2四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计一号机械手FB2四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计一号机械手FB2四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计一号机械手FB2四、项目实施 5)程序设

46、计3、S7-1200PLC一号站点的设计一号机械手FB2四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计一号机械手FB2四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计一号机械手FB2四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计一号机械手FB2四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计一号机械手FB2四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计一号机械手FB2四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计高度检测FC4根据生产实际,物料高度为H，当H0.1mm为无料；当0.1mmH2

47、5mm为废料；当25mm28mm则报警。由于高度检测传感器的测量高度范围设置为030mm，输出电流为420mA，而模拟量模块的将电流则为020mA转换为数字量027648，则1mm为单位，对应数字量为553027648，则得出高度H的计算公式为:四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计高度检测FC4四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计高度检测FC4四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计二号机械手（FB3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计二号机械手（FB3）四、项目实施 5)程序设计3、

48、S7-1200PLC一号站点的设计二号机械手（FB3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计二号机械手（FB3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计二号机械手（FB3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计二号机械手（FB3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计二号机械手（FB3）四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计主程序四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计主程序四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计主程序

49、四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计主程序四、项目实施 5)程序设计3、S7-1200PLC一号站点的设计主程序四、项目实施 1)硬件设备组成4、S7-1200PLC二号站点的设计四、项目实施 2)气动控制原理图4、S7-1200PLC二号站点的设计四、项目实施 3)PLC的地址分配4、S7-1200PLC二号站点的设计四、项目实施4)硬件组态4、S7-1200PLC二号站点的设计 在项目树中添加新设备：选择1200CPU,为CPU 1214C AC/DC/Rly，订货号为：CPU 1214C AC/DC/Rly，16数字量输入DI16 x 24 VDC_1，订货号

50、为：SM 1221DI16x24 VDC，8数字量输出DQ8 x 继电器_1，订货号为：SM1222 DQ8 x 继电器。 设置时钟存储器：选中图中的复选框“允许使用时钟存储器字节”，设置MB0为时钟存储器字节； 设置PROFINET接口参数：将以太网连接到PN/IE_1子网上，选择“在项目中设置IP地址”，填写已分配的IP地址：192.168.1.113和子网掩码：255.255.255.0，并连接到PN/IE_1子网上； 设置高速计数器：组态时设置HCS1的工作方式为A/B计数器，使用CPU集成的输入点I0.0和I0.1。设置HSC1的初始状态为增计数，初始计数值参考值都为0，默认的地址为ID1000，在运行时可以用该地址监视HCS1的计数值；四、项目实施5)程序设计4、S7-1200PLC二号站点的设计控制要求S7-1200二号站点实现的是传送带分拣单元的传送和分拣功能，其控制要求描述如下：当传送带上的物料传感器检测到工件时，电机启动，带动传送带将工件送往料槽。当接收到来自高度检测单元物料为合格品时，1号槽传感器检测的是金属物料，气缸1将其推进1号槽；当接收到来自高度检测单元物料为合格品时，