机电一体化柔性装配系统PLC控制实训指导书

1、机电一体化柔性实训教学系统机电一体化柔性实训教学系统PAGE PAGE 6实训教学指导书书机电一体化柔性性装配系统PLC控控制天津市龙洲科技技仪器有限公公司目 录TOC o 1-3 f h z HYPERLINK l _Toc228089054 机电一体化柔性性装配系统概概述 PAGEREF _Toc228089054 h 1 HYPERLINK l _Toc228089055 第一单元 上上料单元 PAGEREF _Toc228089055 h 5 HYPERLINK l _Toc228089056 一、 单元简介介 PAGEREF _Toc228089056 h 5 HYPERLINK l

2、 _Toc228089057 二、 实训目的的 PAGEREF _Toc228089057 h 7 HYPERLINK l _Toc228089058 三、 实训设备备 PAGEREF _Toc228089058 h 7 HYPERLINK l _Toc228089059 四、 实训内容容与步骤 PAGEREF _Toc228089059 h 8 HYPERLINK l _Toc228089060 五、 控制要求求 PAGEREF _Toc228089060 h 9 HYPERLINK l _Toc228089061 六、 I/O编编号分配表 PAGEREF _Toc228089061 h 1

3、4 HYPERLINK l _Toc228089062 第二单元 下下料单元 PAGEREF _Toc228089062 h 16 HYPERLINK l _Toc228089063 一、 单元简介介 PAGEREF _Toc228089063 h 16 HYPERLINK l _Toc228089064 二、 实训目的的 PAGEREF _Toc228089064 h 18 HYPERLINK l _Toc228089065 三、 实训设备备 PAGEREF _Toc228089065 h 18 HYPERLINK l _Toc228089066 四、 实训内容容与步骤 PAGEREF _T

4、oc228089066 h 18 HYPERLINK l _Toc228089067 五、 控制要求求 PAGEREF _Toc228089067 h 19 HYPERLINK l _Toc228089068 六、 I/O编编号分配表 PAGEREF _Toc228089068 h 22 HYPERLINK l _Toc228089069 第三单元 加加盖单元 PAGEREF _Toc228089069 h 24 HYPERLINK l _Toc228089070 一、 单元简介介 PAGEREF _Toc228089070 h 24 HYPERLINK l _Toc228089071 二、

5、实训目的的 PAGEREF _Toc228089071 h 25 HYPERLINK l _Toc228089072 三、 实训设备备 PAGEREF _Toc228089072 h 25 HYPERLINK l _Toc228089073 四、 实训内容容与步骤 PAGEREF _Toc228089073 h 26 HYPERLINK l _Toc228089074 五、 控制要求求 PAGEREF _Toc228089074 h 27 HYPERLINK l _Toc228089075 六、 I/O编编号分配表 PAGEREF _Toc228089075 h 29 HYPERLINK l

6、_Toc228089076 第四单元 穿穿销单元 PAGEREF _Toc228089076 h 31 HYPERLINK l _Toc228089077 一、 单元简介介 PAGEREF _Toc228089077 h 31 HYPERLINK l _Toc228089078 二、 实训目的的 PAGEREF _Toc228089078 h 32 HYPERLINK l _Toc228089079 三、 实训设备备 PAGEREF _Toc228089079 h 32 HYPERLINK l _Toc228089080 四、 实训内容容与步骤 PAGEREF _Toc228089080 h

7、32 HYPERLINK l _Toc228089081 五、 控制要求求 PAGEREF _Toc228089081 h 34 HYPERLINK l _Toc228089082 六、 I/O编编号分配表 PAGEREF _Toc228089082 h 36 HYPERLINK l _Toc228089083 第五单元 模模拟单元 PAGEREF _Toc228089083 h 38 HYPERLINK l _Toc228089084 一、 单元简介介 PAGEREF _Toc228089084 h 38 HYPERLINK l _Toc228089085 二、 实训目的的 PAGEREF

8、_Toc228089085 h 39 HYPERLINK l _Toc228089086 三、 实训设备备 PAGEREF _Toc228089086 h 39 HYPERLINK l _Toc228089087 四、 实训内容容与步骤 PAGEREF _Toc228089087 h 39 HYPERLINK l _Toc228089088 五、 控制要求求 PAGEREF _Toc228089088 h 40 HYPERLINK l _Toc228089089 六、 I/O编编号分配表 PAGEREF _Toc228089089 h 42 HYPERLINK l _Toc228089090

9、第七单元 伸伸缩换向单元元 PAGEREF _Toc228089090 h 44 HYPERLINK l _Toc228089091 一、 单元简介介 PAGEREF _Toc228089091 h 44 HYPERLINK l _Toc228089092 二、 实训目的的 PAGEREF _Toc228089092 h 46 HYPERLINK l _Toc228089093 三、 实训设备备 PAGEREF _Toc228089093 h 46 HYPERLINK l _Toc228089094 四、 实训内容容与步骤 PAGEREF _Toc228089094 h 46 HYPERLIN

10、K l _Toc228089095 五、 控制要求求 PAGEREF _Toc228089095 h 47 HYPERLINK l _Toc228089096 六、 I/O编编号分配表 PAGEREF _Toc228089096 h 50 HYPERLINK l _Toc228089097 第八单元 检检测单元 PAGEREF _Toc228089097 h 52 HYPERLINK l _Toc228089098 一、 单元简介介 PAGEREF _Toc228089098 h 52 HYPERLINK l _Toc228089099 二、 实训目的的 PAGEREF _Toc2280890

11、99 h 53 HYPERLINK l _Toc228089100 三、 实训设备备 PAGEREF _Toc228089100 h 53 HYPERLINK l _Toc228089101 四、 实训内容容与步骤 PAGEREF _Toc228089101 h 53 HYPERLINK l _Toc228089102 五、 控制要求求 PAGEREF _Toc228089102 h 54 HYPERLINK l _Toc228089103 六、 I/O编编号分配表 PAGEREF _Toc228089103 h 56 HYPERLINK l _Toc228089104 第九单元 分分拣单元

12、PAGEREF _Toc228089104 h 58 HYPERLINK l _Toc228089105 一、 单元简介介 PAGEREF _Toc228089105 h 58 HYPERLINK l _Toc228089106 二、 实训目的的 PAGEREF _Toc228089106 h 59 HYPERLINK l _Toc228089107 三、 实训设备备 PAGEREF _Toc228089107 h 59 HYPERLINK l _Toc228089108 四、 实训内容容与步骤 PAGEREF _Toc228089108 h 59 HYPERLINK l _Toc228089

13、109 五、 控制要求求 PAGEREF _Toc228089109 h 60 HYPERLINK l _Toc228089110 六、 I/O编编号分配表 PAGEREF _Toc228089110 h 64 HYPERLINK l _Toc228089111 第十单元 升升降梯立体仓仓库单元 PAGEREF _Toc228089111 h 66 HYPERLINK l _Toc228089112 一、 单元简介介 PAGEREF _Toc228089112 h 66 HYPERLINK l _Toc228089113 二、 实训目的的 PAGEREF _Toc228089113 h 70

14、HYPERLINK l _Toc228089114 三、 实训设备备 PAGEREF _Toc228089114 h 70 HYPERLINK l _Toc228089115 四、 实训内容容与步骤 PAGEREF _Toc228089115 h 70 HYPERLINK l _Toc228089116 五、 控制要求求 PAGEREF _Toc228089116 h 72 HYPERLINK l _Toc228089117 六、 I/O编编号分配表 PAGEREF _Toc228089117 h 78 HYPERLINK l _Toc228089118 第十一单元 传送单元 PAGEREF

15、_Toc228089118 h 80 HYPERLINK l _Toc228089119 一、 转角单元元 PAGEREF _Toc228089119 h 80 HYPERLINK l _Toc228089120 二、 直线单元元 PAGEREF _Toc228089120 h 81 HYPERLINK l _Toc228089121 第十二单元 装配生产线线全程连续控控制 PAGEREF _Toc228089121 h 82 HYPERLINK l _Toc228089122 一、 实训目的的 PAGEREF _Toc228089122 h 82 HYPERLINK l _Toc228089

16、123 二、 实训设备备 PAGEREF _Toc228089123 h 82 HYPERLINK l _Toc228089124 三、 实训内容容与步骤 PAGEREF _Toc228089124 h 82 HYPERLINK l _Toc228089125 四、 控制要求求 PAGEREF _Toc228089125 h 85 HYPERLINK l _Toc228089126 五、 系统全程程控制中需注注意的问题 PAGEREF _Toc228089126 h 86 HYPERLINK l _Toc228089127 六、 I/O编编号分配表 PAGEREF _Toc228089127

17、h 86 HYPERLINK l _Toc228089128 七、 主站控制制变量传送分分配表 PAGEREF _Toc228089128 h 86 HYPERLINK l _Toc228089129 附 录 PAGEREF _Toc228089129 h 88 HYPERLINK l _Toc228089130 附录1：上料单单元电源系统统图 PAGEREF _Toc228089130 h 88 HYPERLINK l _Toc228089131 附录2：上料单单元气动原理理图 PAGEREF _Toc228089131 h 89 HYPERLINK l _Toc228089132 附录3：

18、上料单单元PLC控制接接线图 PAGEREF _Toc228089132 h 90 HYPERLINK l _Toc228089133 附录4：下料单单元电源系统统图 PAGEREF _Toc228089133 h 91 HYPERLINK l _Toc228089134 附录5：下料单单元PLC控制接接线图 PAGEREF _Toc228089134 h 92 HYPERLINK l _Toc228089135 附录6：加盖单单元电源系统统图 PAGEREF _Toc228089135 h 93 HYPERLINK l _Toc228089136 附录7：加盖单单元PLC控制接接线图 PAG

19、EREF _Toc228089136 h 94 HYPERLINK l _Toc228089137 附录8：穿销单单元电源系统统图 PAGEREF _Toc228089137 h 95 HYPERLINK l _Toc228089138 附录9：穿销单单元气动原理理图 PAGEREF _Toc228089138 h 96 HYPERLINK l _Toc228089139 附录10：穿销销单元PLCC控制接线图图 PAGEREF _Toc228089139 h 97 HYPERLINK l _Toc228089140 附录11：模拟拟单元电源系系统图 PAGEREF _Toc228089140

20、 h 98 HYPERLINK l _Toc228089141 附录12：模拟拟单元气动原原理图 PAGEREF _Toc228089141 h 99 HYPERLINK l _Toc228089142 附录13：模拟拟单元PLCC控制接线图图 PAGEREF _Toc228089142 h 100 HYPERLINK l _Toc228089143 附录14：伸缩缩换向单元电电源系统图 PAGEREF _Toc228089143 h 101 HYPERLINK l _Toc228089144 附录15：伸缩缩换向单元气气动原理图 PAGEREF _Toc228089144 h 102 HYP

21、ERLINK l _Toc228089145 附录16：伸缩缩换向单元PPLC控制接接线图 PAGEREF _Toc228089145 h 103 HYPERLINK l _Toc228089146 附录17：检测测单元电源系系统图 PAGEREF _Toc228089146 h 104 HYPERLINK l _Toc228089147 附录18：检测测单元PLCC控制接线图图 PAGEREF _Toc228089147 h 105 HYPERLINK l _Toc228089148 附录19：分拣拣单元电源系系统图 PAGEREF _Toc228089148 h 106 HYPERLINK

22、 l _Toc228089149 附录20：分拣拣单元气动原原理图 PAGEREF _Toc228089149 h 107 HYPERLINK l _Toc228089150 附录21：分拣拣单元PLCC控制接线图图 PAGEREF _Toc228089150 h 108 HYPERLINK l _Toc228089151 附录22：升降降梯立体仓库库单元电源系系统图 PAGEREF _Toc228089151 h 109 HYPERLINK l _Toc228089152 附录23：升降降梯立体仓库库单元气动原原理图 PAGEREF _Toc228089152 h 110 HYPERLINK

23、 l _Toc228089153 附录24：升降降梯立体仓库库单元PLCC控制接线图图 PAGEREF _Toc228089153 h 111 HYPERLINK l _Toc228089154 附录25：电源源系统总图 PAGEREF _Toc228089154 h 112 HYPERLINK l _Toc228089155 附录26：电源源系统用电分分配图 PAGEREF _Toc228089155 h 113 HYPERLINK l _Toc228089156 附录27：气路路连接总图 PAGEREF _Toc228089156 h 114 HYPERLINK l _Toc2280891

24、57 附录28：S77-300 PLC控制制接线图 PAGEREF _Toc228089157 h 115 HYPERLINK l _Toc228089158 附录29：移动动配电平台用用户扩展接口口分配图 PAGEREF _Toc228089158 h 116机电一体化柔性性装配系统概述Me0933999型机电一一体化教学系系统是以工业业生产中的自自动化装配生生产线为原型型开发的教学学、实验、实实训综合应用用平台。本装装置采用铝合合金结构件搭搭建各分站主主体设备，选选取多种机械械传动方式实实现站间串联联，整条生产产线充分展现现了实际工业业生产中的典典型部分。系系统控制过程程中除涵盖多多种基本

25、控制制方法外，还还凸现组态控控制、工业总总线、电脑视视觉、实时监监控等先进技技术，为培养养现代化应用用型人才创设设了完整、灵活、模块化、易扩展的理想想工业场景。为便于协调整个个生产线的全全程控制，系系统设置了一一个主站总控控制台，主站站总控制台是是整个装配生生产线连续运运行的指挥调调度中心，其其主要功能是是实现全程运运行的总体控控制，完成全全系统的通讯讯连接等。图1 连续生产线示意图升降梯立体仓库站点10分拣单元图1 连续生产线示意图升降梯立体仓库站点10分拣单元站点9检测单元站点8模拟单元站点6穿销单元站点5加盖单元站点4废品道上料单元站点2下料单元站点3伸缩换向单元站点7铣床单元站点1滚筒

26、转角皮带转角整个系统主要由由12个从站站点组成，每每个从站单元元完成特定的的工作任务，以以装配、检验验、分拣、入入库的方式顺顺序完成各种种装配操作和和物流处理过过程。各单元元的主要功能能如下所述：铣床单元（站点点1）：本站站有工件时，进进行自动卡紧紧和铣削加工工。上料单元（站站点2）：根根据工件的位位置情况，从从料槽中抓取取装配主体送送入数控铣床床单元或将铣铣床单元加工工后的产品转转送下料单元元。下料单元（站站点3）：将将前站送入本本单元下料仓仓的工件主体体，通过直流流电机驱动间间歇机构带动动同步齿型带带使之下落，工工件主体下落落至托盘后经经传送带向下下站运行。加盖单元（站站点4）：通通过直流

27、电机机带动蜗轮蜗蜗杆，经减速速电机驱动摆摆臂将上盖装装配至工件主主体，完成装装配后工件随随托盘向下站站传送。穿销单元（站站点5）：通通过旋转推筒筒推送销钉的的方法，完成成工件主体与与上盖的实体体连接装配，完完成装配后的的工件随托盘盘向下站传送送。模拟单元（站站点6）：本本站增加了模模拟量控制的的PLC特殊殊功能模块，以以实现对完成成装配的工件件进行模拟喷喷漆和烘干，完成喷漆烘干后的工件随托盘向下站传送。7伸缩换向单单元（站点77）：将前站传传送过来的托托盘及组装好好的工件经换换向、提升、旋旋转、下落后后伸送至传送送带向下站传传送。8检测单元（站站点8）：运用各各类检测传感感装置对装配配好的工件

28、成成品进行全面面检测（包括括上盖、销钉钉的装配情况况，销钉材质质、标签有无无等），并将将检测结果送送至PLC进进行处理，以以此作为后续续站控制方式式选择的依据据（如分拣站站依标签有无无判别正、次次品；仓库站站依销钉材质质确定库位）。9分拣单元（站站点9）：根据检测测单元的检测测结果（标签签有无），采采用气动机械械手对工件进进行分类，合合格产品随托托盘进入下一一站入库；不不合格产品进进入废品线，空空托盘向下站站传送。10升降梯立立体仓库（站站点10）：本站由由升降梯与立立体仓库两部部分组成，可可进行两个不不同生产线的的入库和出库库。在本装配配生产线中可可根据检测单单元对销钉材材质的检测结结果将工

29、件进进行分类入库库（金属销钉钉和尼龙销钉钉分别入不同同的仓库）。若若传送至本单单元的为分拣拣后的空托盘盘，则将其放放行。综上所述，站点点1、2、33、4、5主主要完成顺序序逻辑控制；站点6实现现对模拟量的的控制；站点点8综汇了激光发发射器、电感感式、电容式式、色彩标志志等多种传感感器的应用，站点9突出体现了气动机械手的控制，站点10则实现步进电机的控制。在装配生产线运运行中各个站点既可可以自成体系系，彼此又有有一定的关联联。为此，采采用了PROOFIBUSS现场总线技技术，通过11个主站（SS7300系列PPLC）和10个从站（S77200系列PPLC）组成成系统，实现现主从站之间间的通信联系

30、系，控制系统统组成框图如如图2所示。在主站总控制台台的上位计算算机上安装有有Winccc组态监控软软件， Wiincc所创创建的监控功功能可通过动动画组件对各各单元的工作作情况进行实实时模拟，为为操作人员提提供系统运行行的相关信息息，实现装配配生产线的全全程监控。完成本实训项目目涉及到现场场所需的诸多多综合技术应应用，如：机机械传动技术术、电气控制制技术、气动动与液压技术术、传感器的的应用、PLLC控制技术术、过程控制制技术和现代代化生产中的的组态控制、工工业总线、电电脑视觉、实实时监控等。观察生产线整体运行及各分站动作了解分站的机械结构及传动方式熟悉分站的供电和供气方式熟悉输入输出设备的功能

31、、安装位置和调试方法根据分站运行演示理解控制要求设置 I/O 编号 将功能图转换为梯形图将梯形图输入计算机并调试程序将程序下载至PLC进行试运行根据工作状态图绘制功能图通过接口板及扁平电缆将PLC与分站输入输出设备连接并核对PLC带分站负载运行图3 单站控制的完成步骤在完成项目时应应由易到难，观察生产线整体运行及各分站动作了解分站的机械结构及传动方式熟悉分站的供电和供气方式熟悉输入输出设备的功能、安装位置和调试方法根据分站运行演示理解控制要求设置 I/O 编号 将功能图转换为梯形图将梯形图输入计算机并调试程序将程序下载至PLC进行试运行根据工作状态图绘制功能图通过接口板及扁平电缆将PLC与分站

32、输入输出设备连接并核对PLC带分站负载运行图3 单站控制的完成步骤在每一站点单元元控制的基础础上可以再扩扩展为系统的的全程控制，进进而完成PRROFIBUUS现场总线线控制和对整整个模拟生产产线的实时监监控。主站 主站 CPU单元6ES7 315-2AG10-0AB0+6SE7 307-1BA00-0AA0电池+40针前连接器 6ES7 392-1AM00-0AA0+存储卡6SE7 953-8LF00-0AA0+I/O数字模块(16) 6SE7323-1BL00-0AA0+背板 6ES7 390-1AE80-0AA0+STEP7 V5.2编程软件PROFIBUS 总线从站1 ET200S从站4

33、 中央处理单元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模块EM277从站5 中央处理单元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模块EM277从站7 中央处理单元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模块EM277从站8 中央处理单元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模块EM277从站2 中央处理单元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模块EM277从站3 中央处理单元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模块EM277从站6 中央处理单元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模块

34、EM277+模拟量输入模块 +模拟量输出模块从站10 变频器主机 +变频器DP接口+变频器BOP面板 PC+WINCC组态监控软件从站9 中央处理单元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模块EM277从站11 中央处理单元（CPU） CPU 226 +PROFIBUS DP 模块EM277 +输入扩展模块图2 控制系统组成框图PAGE PAGE 20第一单元 上上料单元单元简介上料单元是整个个装配生产线线的起点，该该单元的主要要功能是根据据不同的控制制要求从料槽槽中抓取装配配主体送入数数控铣床单元元或将铣床单单元加工后的的产品转送下下料单元。图1-1 工件主体上料单元本单元的

35、主体结结构组成如图图1-1所示示，包括扬臂臂同步带传动动机构，旋转转行星齿轮传动动机构、水平平移动支架及及其齿轮齿条条传动机构、托托盘直线传送送单元、托盘盘转向从动单单元、轨道等图1-1 工件主体上料单元本单元在结构设设计中涉及到到行星齿轮系、螺螺纹微调机构构、齿轮齿条条机构、张紧紧机构等相关关的机械原理理、机械零件件知识，行星星齿轮系的结结构图如图11-2所示:图1-2 行星星齿轮系结构构图机构名称：行星星齿轮系工作特性：降速速比大,增加扭矩 齿轮轮O和电机安装装在一起，齿齿轮A与齿轮O、B相啮合。本机应用目的：齿轮A带动旋转盘盘（齿轮B）取、送件件。螺纹微调机构结结构图如图11-3所示:图

36、1-3 螺纹纹微调机构结结构图机构名称：螺纹纹微调机构工作特性：调动动螺母，利用用螺距差实现现微调本机应用目的：调节平行四四边形的精度度齿轮齿条机构结结构图如图11-4所示:图1-4 齿轮轮齿条机构结结构图机构名称：齿轮轮齿条机构工作特性：降速速比大,增加水平推推动力齿轮O和电机安安装在一起，与与齿轮A相啮合。齿轮B与齿轮AA同轴，与齿齿条相啮合，将将旋转运动转转为直线运动动本机应用目的：电机带动齿齿轮齿条行走走。为实现本单元的的控制功能，在在主体结构的的相应位置装装设了光电传传感器、磁性性接近开关、微微动开关等检检测与传感装装置，并配备备了步进电机机、直流电机机、直动气缸缸、电磁铁等等执行机

37、构和和电磁阀、继继电器等控制制元件。详见见图1-5所所示。SQ1扬臂下下行检测SQ2扬臂上上行检测SQ3顺转检检测SQ490旋转检测SQ5逆转检检测SQ6左行检检测SQ7右行检检测SQ8工件吸吸持检测S1气缸升检检测S2气缸降检检测S3工件检测测M4扬臂升降降电机M5旋转电机机M1行进电机机M2直线电电机M3直线电电机YM直流电磁磁吸铁C直动气缸HL指示灯图1-5 上上料单元检测测元件、控制制机构安装位位置示意图实训目的了解上料单元的的机械主体结结构、熟悉齿齿轮齿条等传传动过程通过系统运行过过程理解传感感检测元件和和执行机构的的作用读懂工程图纸，学学会照图完成成安装接线，掌掌握检查方法法学习根

38、据控制要要求编制和调调试PLC程程序的方法学习系统调试和和分析、查找找、排除故障障的方法实训设备工件主体上料单单元PC机可编程序控制器器及通讯电缆缆万用表其它工具实训内容与步骤骤熟悉上料单元的的机械主体结结构，了解机机械装配方法法，重点观察察行星齿轮系系、齿轮齿条条机构的传动动过程和理解解螺纹微调机机构、张紧机机构的作用。对照电源系统图图（见附录11）和气动原原理图（见附附录2）学习习本单元电源源系统和气动动系统的设计计与连接调试试方法。对照图1-5查查找本单元各各类检测元件件、控制元件件和执行机构构的安装位置置，并依据上上料单元PLLC控制接线线图（见附录录3）熟悉其其安装接线方方法。根据表

39、1-1理理解本单元各各检测元件、执执行机构及控控制元件的功功能，熟悉基基本调试方法法（必要时可可根据系统运运行情况适当当调整相应位位置）。表1-1 上上料单元检测测元件、执行行机构、控制制元件一览表表类别序 号编 号名 称功 能安装位置检 测 元 件件1SQ1微动开关确定扬臂下行位位置两支撑侧板顶部部型材2SQ2微动开关确定扬臂上行位位置两支撑侧板顶部部型材3SQ3微动开关确定扬臂顺转位位置圆盘4SQ4微动开关确定扬臂90旋转位置圆盘5SQ5微动开关确定扬臂逆转位位置圆盘6SQ6微动开关确定扬臂左行位位置(铣床方向)圆盘左面支撑型型材7SQ7微动开关确定扬臂右行位位置(下料方方向)圆盘右面支撑

40、型型材8SQ8微动开关工件吸持检测电磁铁上9S1磁性接近开关确定气缸初始位位置气缸10S2磁性接近开关确定气缸伸出位位置气缸11S3光电传感器检测工件槽工件件工件槽侧面执 行 机 构构 等1M5直流电机驱动扬臂旋转圆盘2M4步进电机驱动扬臂升降两支撑侧板中间间3M1直流电机驱动上料单元行行进滑轨支撑板4M2直流电机驱动直线I 传传送带直线单元5M3直流电机驱动直线II传传送带升降梯旁直线单单元6YM直流电磁吸铁控制扬臂电磁铁铁吸放工件扬臂7C直动气缸驱动扬臂顶端电电磁铁升降扬臂8HL工作指示灯显示工作状态两支撑侧板顶部部型材9HA1蜂鸣器事故报警控制板10HA2蜂鸣器事故报警控制板控制元件等1

41、KM1继电器扬臂左行控制直线单元内侧2KM2继电器扬臂右行控制直线单元内侧3KM3继电器控制步进电机得得电失电直线单元内侧4KM4继电器扬臂顺时旋转控控制直线单元内侧5KM5继电器扬臂逆时旋转控控制直线单元内侧6YV电磁阀直动气缸伸缩控控制两支撑侧板中间间编制和调试PLLC自动控制制程序。反复观察分站运运行演示，深深刻理解控制制要求根据控制要求描描述及工作状状态表自行绘绘制自动控制制功能图设置I/O编号号，并将功能能图转换为梯梯形图输入计计算机进行调调试将程序下载至PPLC进行试试运行（断开开负载电源）根据I/O编号号逐个核对PPLC与输入入输出设备的的连接进行系统调试，实实现PLC带带分站负

42、载运运行（接通负负载电源）在自动控制程序序的基础上增增加启动、停停止、急停、复复位控制和工工作方式选择择控制。学习分析、查找找、排除故障障的基本方法法。控制要求自动控制过程说说明及工作状状态表初始状态：升降降、行进、旋旋转电机及直直动气缸处于于原位，扬臂臂呈静止状态态；吸持工件件电磁吸铁释释放；工作指指示灯熄灭。在系统全程运行行时二直线电机驱驱动传送带始始终保持运行行状态（系统统启动即开始始运转）；分分单元运行时时可选用PLLC的特殊继继电器（与PPLC运行/停止同状态态的继电器）保保持其运行状状态。系统运行期间，需需根据铣床单单元的工作状状态选择A、BB两种不同的的控制过程。A若铣床正在在铣

43、削工件则则待加工完毕毕后向上料单单元发出转运运信号：当上料单元接收收到铣削完毕毕信号后，工作作指示灯发光光，直流电机机驱动齿轮齿齿条动作，上上料单元左行行至铣床方向向。上料单元左行到到位后，气动动回路的电磁磁换向阀动作作，气缸活塞塞杆伸出，带带动电磁铁下下降。气缸活塞杆伸出出到位后，电电磁吸铁得电电，通过主体体工件上安装装的金属条吸吸取工件主体体。吸持工件件s后，气气动回路电磁磁换向阀复位位，气缸活塞塞杆收回，电电磁铁持工件件回缩（若一一次吸合未果果，即安装在在电磁吸铁上上的微动开关关未发出信号号，蜂鸣器发发出音响报警警信号）。安装在电磁吸铁铁上的微动开开关发出信号号表示完成吸吸合且气缸回回缩

44、归位后，直直流电机驱动动齿轮齿条动动作，上料单单元反向右行行。上料单元右行到到位后，步进进电机切换继继电器得电，发发出升降脉冲冲信号。同步步带驱动扬臂臂持工件上行行。扬臂上行到位后后，步进电机机切换继电器器失电，此时时直流电机带带动行星齿轮轮动作，使扬扬臂持工件顺顺向旋转1880度，将工工件送至下料料单元入口处处。扬臂旋转到位后后，气动回路路的电磁换向向阀动作，气气缸活塞杆伸伸出，带动电电磁铁持工件件下降。气缸活塞杆伸出出到位后，电电磁吸铁失电电，对准下料料口释放工件件，s 后后气动回路电电磁换向阀复复位，气缸活活塞杆收回。气缸回缩到位后后，进行2秒秒延时，启动动旋转直流电电机带动行星星齿轮动

45、作，使使扬臂逆向旋旋转。气缸回缩且扬臂臂逆转1800度回到初始始位置后，步步进电机切换换继电器再次次得电，扬臂臂升降方向为为“”（选中下行行），且发出出升降脉冲信信号。此时同同步带驱动扬扬臂下行。扬臂下行到位后后，工作指示示灯熄灭，系系统回复初始始状态。与上述描述对应应的工作状态态表如表1-2所示：表1-2工作作状态表A动作顺序输 入 信信 号输 出 信信 号扬臂下行原位扬臂上行到位扬臂逆转原位扬臂90到位扬臂顺转到位扬臂右行原位扬臂左行到位气缸初始原位气缸下降至位工件吸持检测料槽工件检测铣削完毕信号扬臂升降脉冲扬臂升降方向扬臂顺时旋转扬臂逆时旋转步进电机切换扬臂左行扬臂右行直动气缸扬臂电磁吸

46、铁工作指示灯直线电机直线电机蜂鸣报警器0123(3s)/-45678(2s)/9(2s)/ 1011注：1此工作作状态表表示示吸持工件动动作一次完成成的控制过程程。2当步进电机机切换信号为为“”时表示选择择升降电机驱驱动器得电，准准备运行。3当扬臂升降降方向信号为为“”，同时脉冲冲信号为“”时，表示执执行上行动作作；当扬臂升降方向向信号为“”，同时脉冲冲信号为“”时，表示执执行下行动作作。 若铣床无工工件则向上料料单元发出加加送信号：当有工件放入工工件槽时，工工件传感器发发出检测信号号，工作指示示灯发光，控控制扬臂顺时时旋转的直流流电机带动行行星齿轮动作作，使扬臂顺顺向旋转900度，对准工工件

47、槽。扬臂旋转到位后后，气动回路路的电磁换向向阀动作，气气缸活塞杆伸伸出，带动扬扬臂终端电磁磁铁下降。气缸活塞杆伸出出到位后，电电磁吸铁得电电，通过主体体工件上安装装的金属条吸吸取工件主体体。吸持工件件2s后，气气动回路电磁磁换向阀复位位，气缸活塞塞杆收回，电电磁铁持工件件回缩（若一一次吸合未果果，即安装在在电磁吸铁上上的微动开关关未发出信号号，蜂鸣器发发出音响报警警信号）。安装在扬臂终端端电磁吸铁上上的微动开关关发出信号表表示完成吸合合且气缸回缩缩归位后，启启动扬臂逆时时旋转，带动动行星齿轮动动作，使扬臂臂逆向旋转。 扬臂逆转90度度回到初始位位置后，直流流电机驱动齿齿轮齿条动作作，上料单元元

48、左行。上料单元左行到到位后，气动动回路的电磁磁换向阀再次次动作，气缸缸活塞杆伸出出，带动扬臂臂终端电磁铁铁持工件下降降。气缸活塞杆伸出出到位后，电电磁吸铁失电电，将工件放放下；2s后后气动回路电电磁换向阀复复位，气缸活活塞杆收回，扬臂终端电磁铁回缩。气缸回缩归位后后，直流电机机驱动齿轮齿齿条动作，上上料单元右行行。上料单元右行回回位后，工作作指示灯熄灭灭，系统回复复初始状态。与上述描述对应应的工作状态态表如表1-3所示：表1-3工作作状态表B动作顺序输 入 信信 号输 出 信信 号扬臂下行原位扬臂上行到位扬臂逆转原位扬臂90到位扬臂顺转到位扬臂右行原位扬臂左行到位气缸初始原位气缸下降至位工件吸

49、持检测料槽工件检测铣削完毕信号扬臂升降脉冲扬臂升降方向扬臂顺时旋转扬臂逆时旋转步进电机切换扬臂左行扬臂右行直动气缸扬臂电磁吸铁工作指示灯直线电机直线电机蜂鸣报警器0123(2s)/-4567(2s)/-89注：内容同表11-2注自动控制程序流流程图图1-6 控制过程选择的程序框图图1-6为在自自动控制工作作方式下选择择不同控制过过程的的程序序框图:图1-6 控制过程选择的程序框图图1-7为选择择控制过程AA的程序流程程图:图1-7 控制过程A程序流程图图1-7 控制过程A程序流程图PAGE PAGE 21图1-8 控制过程B程序流程图图1-8为选择择控制过程BB的程序流程程图:图1-8 控制过

50、程B程序流程图PAGE PAGE 33控制方式说明上料单元独立运运行时具有自自动、手动两两种控制方式式。当选择自动动方式时本单单元呈连续运运行工作状态态；当选择手手动方式时则则相当于步进进工作状态，即即每按动一次次启动按钮系系统按设计步步骤依次运行行一步的运行行方式。在系统运行期间间若按下停止止按钮，执行行动作立即停停止；再按下下启动按钮，将将在上一停顿顿状态继续运运行。当发生突发事故故时，应立即即拍下急停按按钮，系统将将切断PLCC负载供电即即刻停止运行行（此时所有有其它按钮都都不起作用）。排排除故障后需需旋起急停按按钮，并按下下复位按钮，待待各机构回复复初始状态后后按下启动按按钮，本单元元

51、方可重新开开始运行。I/O编号分配配表表1-4为上料料单元控制板板上PLC的的I/O编号号设置：表1-4 上料单元I/O分配表形式序号名称PLC地址编号地址设置输入1扬臂下行检测（复复位）I0.0SQ1EM277总线线模块设置的的站号为：110与总站通讯的地地址为：166172扬臂上行检测I0.1SQ23顺转检测I0.2SQ34逆转检测（复位位）I0.3SQ55工件检测I0.4S36气缸升检测（复复位）I0.5S17气缸降检测I0.6S28左行检测(铣床床方向)I0.7SQ69右行检测(下料料方向)I1.0SQ710工件吸持检测I1.1SQ81190度旋转检测测I1.2SQ412手动/自动按钮

52、钮I2.0SA13启动按钮I2.1SB114停止按钮I2.2SB215急停按钮I2.3SB316复位按钮I2.4SB4输出1顺时旋转（至位位）Q0.0KM42上行电机（至位位）Q0.1M4:P3左行电机（至位位）Q0.2KM14右行电机（复位位）Q0.3KM25逆时旋转（复位位）Q0.4KM56下行电机（复位位）Q0.5M4:P+D7气缸电磁阀Q0.6YV8直流电磁吸铁Q0.7YM9工作指示灯Q1.0HL10直线I电机Q1.1M211直线II电机Q1.2M312步进电机切换继继电器Q1.4KM313蜂鸣器报警Q1.614蜂鸣器报警Q1.7发送地址V2.0V3.77(200PPLC300PPLC

53、)接收地址V0.0V1.77(200PPLC300PPLC)若运用本单元控控制板上的PPLC进行控控制，必须按按照表1-44设置的I/O编号编制制程序；若另另行选用其它它PLC进行行控制，编制制程序时可以以任意设置II/O编号，但但在完成PLLC与接口板板的连接时应应特别注意PPLC编号与与接口板接线线的对应关系系。特别提示特别提示完成上料单元独独立运行后若若要参与到系系统总控台控控制的全程运运行，需在单单元控制的程程序中增加如如下内容：增加总控起动、停停止、急停、复复位等功能，并并将本单元的的工作状态传传送至上位机机。为确保后续站工工件主体下料料单元的运行行安全，需将将下料电机运运行及料仓底

54、底部工件检测测信号作为本本单元向下料料口释放工件件的闭锁条件件，即在下料料电机运行期期间或料仓底底部工件检测测有信号时，本本单元不得向向下料口释放放工件。第二单元 下下料单元单元简介下料单元的主要要功能是将前前站送入本单单元下料仓的的工件主体，通通过直流电机机驱动间歇机机构带动同步步齿型带使之之下落，工件件主体下落至至托盘后经传传送带向下站站运行。图2-1 下料单元本单元主体结构构组成如图22-1所示，包包括间歇轮、同同步齿行带、同同步轮、传送送电机、直线线单元、工作作指示灯等。图2-1 下料单元本单元在结构设设计中涉及到到间歇机构、同同步带传动、螺螺杆调节结构构、螺杆锁紧紧结构、张紧紧机构等

55、相关关的机械原理理、机械零件件知识。间歇机构结构图图如图2-22所示:图2-2 间歇歇机构结构图图机构名称：间歇歇机构工作特性：O22轴转动与停停止的时间比比为1：3。本机应用目的：控制传动模模块。同步齿型带传动动机构结构图图如图2-33所示:图2-3 同步步齿型带传动动机构结构图图机构名称：同步步齿型带传动动机构工作特性：平稳稳、无噪声，传传动中无滑动动周向位移,使W2=WW1。本机应用目的：竖直同步传传送模块。螺杆调节机构结结构图如图22-4所示:图2-4螺杆调调节机构结构构图机构名称：螺杆杆调节机构工作特性：结构构简单、工作作可靠。本机应用目的：皮带涨紧力力调节，机体体紧定。同步机构结构

56、图图如图2-5 所示示: 图2-5 同步步机构结构图图机构名称：同步步机构工作特性：由两两个相同的齿齿轮构成，保保证两个同步步带下降速度度的一致性。本机应用目的：使工件进入入存储料仓过过程中保持水水平状态。同步带所使用的的张紧机构由由弹簧和弹片片构成，将同同步带向内侧侧压紧，保证证同步带夹紧紧工件主体，不不会发生脱落落。以上机构构协调工作，实实现工件主体体出/入下料料单元的物流流处理过程。为实现本单元的的控制功能，在在结构的相应应位置装设了了光电传感器器、电感式传传感器、电容容式传感器等等检测与传感感装置，并配配备了直流电电机、电磁铁铁等执行机构构。详见图22-6所示。S1工件检测测S2托盘检

57、测测S3料仓底部部工件检测M1传送电机机M2下料电机机YM直流电磁磁吸铁HL1红色指指示灯HL2绿色指指示灯图2-6 下下料单元检测测元件、控制制机构安装位位置示意图实训目的了解下料单元的的机械主体结结构、熟悉间间歇机构等传传动过程通过系统运行过过程理解传感感检测元件和和执行机构的的作用读懂工程图纸，学学会照图完成成安装接线，掌掌握检查方法法学习根据控制要要求编制和调调试PLC程程序的方法学习系统调试和和分析、查找找、排除故障障的方法实训设备下料单元PC机可编程序控制器器及通讯电缆缆万用表其它工具实训内容与步骤骤熟悉下料单元的的机械主体结结构，了解机机械装配方法法，重点观察察间歇机构、同步带传

58、动动、螺杆调节节结构过程和和理解螺杆锁锁紧结构、张张紧机构的作作用。对照电源系统图图（见附录44）学习电源源系统的设计计与连接调试试方法。对照图2-6查查找本单元各各类检测元件件、执行机构构的安装位置置，并依据下下料单元PLLC控制接线线图（见附录录5）熟悉其其安装接线方方法。根据表2-1理理解本单元各各检测元件、执执行机构的功功能，熟悉基基本调试方法法（必要时可可根据系统运运行情况适当当调整相应位位置）。表2-1 下下料单元检测测元件、执行行机构、控制制元件一览表表类别序 号编 号名 称功 能安装位置检 测 元 件件1S1电感式传感器检测托盘的位置置直线单元上2S2光电传感器检测托盘上是否否

59、有工件直线单元上3S3电容式传感器检测料仓底部是是否有工件料仓下部执行机构等1M1直流电机驱动直线单元传传送带直线单元上2M2直流电机驱动间歇机构料仓上3M3直流电机驱动滚筒型转角角单元下料单元旁的转转角单元4YM直流电磁吸铁控制托盘位置直线单元上5HLHL1红色指示灯显示工作状态直线单元侧HL2绿色指示灯显示工作状态6HA1蜂鸣器事故报警控制板7HA2蜂鸣器事故报警控制板编制和调试PLLC自动控制制程序反复观察分站运运行演示，深深刻理解控制制要求根据控制要求描描述及工作状状态表自行绘绘制自动控制制功能图设置I/O编号号，并将功能能图转换为梯梯形图输入计计算机进行调调试将程序下载至PPLC进行

60、试试运行（断开开负载电源）根据I/O编号号逐个核对PPLC与输入入输出设备的的连接进行系统调试，实实现PLC带带分站负载运运行（接通负负载电源）在自动控制程序序的基础上增增加启动、停停止、急停、复复位控制和工工作方式选择择控制学习分析、查找找、排除故障障的基本方法法控制要求自动控制过程说说明及工作状状态表初始状态：直线线及转角二传传送电机、下下料电机均处处于停止状态态；直流电磁磁吸铁竖起禁禁行；工作指指示灯熄灭。系统启动运行后后本单元红色色指示灯发光光；直线电机机、转角电机机驱动二传送送带开始运转转且始终保持持运行状态（分分单元运行时时可选用与PPLC运行/停止同状态态的特殊继电电器保持二传传