PLC的自动化生产线-供料单元的结构与控制

第三章供料单元的结构与控制供料单元的结构供料单元的功能YL-335A原料的作用。具体的功能是：按照需要将放置在料仓中待加工工件（原料）自动地推3-1为供料单元实物的全貌。供料单元的结构组成3-2斗，阀组，端子排组件，PLC，急停按钮和启动/停止按钮，走线槽、底板等。1．工件推出与支撑及漏斗部分3-3推出到物料台上。它主要由大工件装料管、推料气缸、顶料气缸、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成。该部分的工作原理是：工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处于同一水平位首先使夹紧气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，从而把最下层工件推到物料台上。在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使夹紧气缸返回，松开次下层工件。这样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。流阀的作用是调节气缸的动作速度。截流阀上带有气管的快速接头，只要将合适外径3-4快速接头的限出型气缸截流阀的气缸外观。图3-5是一个双动气缸装有两个限出型气缸节流阀的连接和调节原理示意图，当AAB速度。3-43-6(a)工作原理是：当磁性物质接近传感器时，传感器便会动作，并输出传感器信号。若在气缸的活塞（或活塞杆）上安装上磁性物质，在气缸缸筒外面的两端位置各安装一个磁感应式接近开关，就可以用这两个传感器分别标识气缸运动的两个极限位置。当气PLC的自动控制中，可以利用该信号判断推料及顶料缸的运动状态或所处的位置，以确定LED1，LED亮；传感器不动作时，输0，LED不亮。传感器（也叫做磁性开关）的安装位置可以调整，调整方法是松开磁性开关的紧定螺栓，让磁性开关顺着气缸滑动，到达指定位置后，再旋紧紧定螺栓。2PLCPLC3-6上所有磁性开关的棕色引出线都串联了电阻和二极管支路。因此，使用时若引出线极性接反，该磁性开关不能正常工作。图3-6磁性开关内部电路4开关是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的，由于物体反射的光线为漫射光，故称为漫射式光电接近开关。它的光发射器与光接收器处于同一侧位置，且为一体化结构。在工作时，光发射器始终发射检测光，若接近开关前方一定距离内没有物体，则没有光被反射到接收器，接近开关处于常态而不动作；反之若接近开关的前方一定距离内出现物体，只要反射回来的光强度足够，则接收器接收到足够的漫射3-7示意图。图3-7漫射式接近开关的工作原理43层处光电接近开关常态，表明工件已经快用完了。这样，料仓中有无储料或储料是否足够，就可用这两个光电接近开关的信号状态反映出来。在控制程序中，就可以利用该信号状态来判断底座和装料管中储料的情况，为实现自动控制奠定了硬件基础。OMRONE3Z-L（细小光束型3-83-9图3-9E3Z-L光电开关电路原理图以便向系统提供本单元物料台有无工件的信号。在输送单元的控制程序中，就可以利用该信号状态来判断是否需要驱动机械手装置来抓取此工件。该光电开关选用OTS41型。2、电磁阀组3-10本单元的两个阀分别对顶料气缸和推料气缸进行控制，以改变各自的动作状态。本单元所采用的电磁阀，带手动换向、加锁钮，有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2LOCKPUSH1“10气动控制回路3-111A2A料气缸。1B11B22B12B21Y12Y1料缸和顶料缸的电磁阀的电磁控制端。图3-11供料单元气动控制回路工作原理图PLCPLCI/O71/PLCI/O8/2S7-2226I/O3-12所示。图3-12供料单元PLC的I/O接线原理图PLCI/O元所有电磁阀、传感器等器件的电气连接线、PLCI/O（Vcc0V进行电气短接，下层端子用作信号线的连接，固定端板是将各分散的组成部分进行横2A3-133-14元的接线端口外观和端子接线图。供料单元的本地控制和网络控制1、本地控制YL-335A123-15是软件实现用一个按钮产生启动/停止信号的一个方法。2、网络控制

图3-15用一个按钮产生启动/停止信号程序YL-335ARS485PLC（主站）/PLCNET_EXE子程序，向各从站发送控制要求，以实现各站的复位、启动、停止等等操作。供料、加工、装配、分拣各从站单元在运行PLC而回馈到系统，以实现整个系统的协调运行。2-2料单元VB1000处，而供料单元运行过程中需要回馈到系统的状态信号则应写入到VB1010VB1000VB1010YL-335A出厂例程为实例说明。例：在网络控制方式下供料单元的控制要求如下：系统启动后，供料站把待加工工件推到物料台上，向系统发出物料台有物料信号，并且推料气缸缩回，准备下一次物料台上的工件被输送站机械手取出后，须等待系统本工作周期结束，输送站机械手装置返回原点位置，才进行下一次推出工件操作。如果在工作过程中，系统曾发出停止信号，则不再进行下一次推料操作。信息的返回，二是送料过程的控制。可以编写实现这二个功能的子程序，在主程序中调用。3-16启动/停止子程序

图3-16主程序梯形图送料子程序

图3-17启动/停止子程序梯形图图3-18送料子程序梯形图主站在读取供料站回馈信息后如何处理，将在第八章中说明。第四章加工单元的结构与控制加工单元的结构加工单元的功能加工单元的功能是完成把待加工工件从物料台移送到加工区域冲压气缸的正下方；完成对工件的冲压加工，然后把加工好的工件重新送回物料台的过程。如图4-1所示为加工单元实物的全貌加工单元的结构组成加工单元主要结构组成为：物料台及滑动机构，加工（冲压）/停止按钮，底板等，加工机构的总成如图4-2物料台及滑动机构4-3气缸、线性导轨及滑块、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成。区域冲压气缸下方→冲压气缸活塞杆向下伸出冲压工件→完成冲压动作后向上统发出加工完成信号。为下一次工件到来加工做准备。在移动料台上安装一个漫射式光电开关。若物料台上没有工件，则漫射式PLCPLC通过通信网络，把加工完成信号回馈给系统，以协调控制。OMRONE3Z-L置型光电开关（细小光束型，该光电开关的原理和结构以及调试方法在前面已经介绍过了。移动料台伸出和返回到位的位置是通过调整伸缩气缸上两个磁性开关位置来手装置配合，确保输送单元的抓取机械手能顺利地把待加工工件放到料台上。2、加工（冲压）机构加工（冲压）机构如图4-4所示。加工机构用于对工件进行冲压加工。它主要由冲压气缸、冲压头、安装板等组成。缸伸出对工件进行加工，完成加工动作后冲压缸缩回，为下一次冲压做准备。用于安装冲压缸，对冲压缸进行固定。加工单元机械部件的装配和调整请参阅“YL-335A3、电磁阀组加工单元的气爪、物料台伸缩气缸和冲压气缸均用三个二位五通的带手控开冲压缸对气体的压力和流量要求比较高，冲压缸的配套较粗气管的缘故。图4-5电磁阀组这三个阀分别对冲压气缸、物料抬手爪气缸和物料台伸缩气缸的气路进行控制，以改变各自的动作状态。电磁阀所带手控开关有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2种位置。在进行设备制，达到调试的目的。气动控制回路4-61B11B22B2磁感应接近开关。1Y1、2Y13Y1爪气缸的电磁阀的电磁控制端。图4-6加工单元气动控制回路工作原理图4-6这一点，在进行气路安装时应予注意。PLCPLCI/O62PLCI/O8/3S7-222AC/DC/RLY86I/O4-74-84-7加工单元PLCI/O加工单元的编程要点1YL-335/2到急停解除为止；同时，急停状态信号应回馈到系统，以便协调处理。2缸向下伸出冲压工件→完成冲压动作后向上缩回→物料台重新伸出→到位后机械手指松开的顺序完成工件加工工序，并向系统发出加工完成信号。下面给出YL-335A出厂例程中加工单元程序清单供读者在实训时参考。4-9所示，它只是在每一扫描周期(SM0.0ON)2一个是启动/停止子程序，其功能是在读取主站发送来的控制命令以及把本站状态信号写到通信数据存储区。另一个子程序则是完成加工工艺控制功能。图4-9加工站主程序梯形图启动/停止子程序如图4-10所示图4-10启动/停止子程序梯形图第六章分拣单元的结构与控制分拣单元的结构分拣单元的功能YL-335A6-1图6-1分拣单元实物的全貌分拣单元的结构组成6-2传动机构，变频器模块，电磁阀组，接线端口，PLC6-3电传感器、光纤传感器、磁感应接近式传感器组成。传送带是把机械手输送过来加工好的工件进行传输，输送至分拣区。导向件白色工件。传送和分拣的工作原理：本站的功能是完成从装配站送来的装配好的工件进行分拣。当输送站送来工件放到传送带上并为入料口漫射式光电传感器检测到PLC1122在每个料槽的对面都装有推料（分拣）气缸，把分拣出的工件推到对号的料槽中。在两个推料（分拣）气缸的前极限位置分别装有磁感应接近开关，在（分拣物料推出时磁感应接近开关动作输出信号为“10在安装和调试传送、分拣机构时须注意：⑴分拣单元的两个气缸安装时需注意：一是安装位置，应使工件从料槽中间被推入；二是要注意安装水平，否则有可能推翻工件。⑵为了准确且平稳地把工件从滑槽中间推出，需要仔细地调整两个分拣气缸的位置和气缸活塞杆的伸出速度，调整方法在前面已经叙述过了。⑶在传送带入料口位置装有漫射式光电传感器，用以检测是否有工件输送过来进行分拣。有工件时，漫射式光电传感器将信号传输给PLC，用户PLC程序输出启动变频器信号，从而驱动三相减速电动机启动，将工件输送至分拣区。该光电开关灵敏度的调整以能在传送带上方检测到工件为准，过高的灵敏度会引入干扰。6-46-5光纤传感器也是光电传感器的一种，相对于传统电量型传感器（热电偶、热电阻、压阻式、振弦式、磁电式，光纤传感器具有下述优点：抗电磁干扰、可所以可以安装在很小空间的地方。光纤式光电接近开关的放大器的灵敏度调节范围较大。当光纤传感器灵敏完成自动分拣工序。6-68就能进行放大器灵敏度调节（顺时针旋转灵敏度增大。调节时，会看到“入光E3Z-NA11型光纤传感器电路框图如图6-7所示，接线时请注意根据导线颜色判断电源极性和信号输出线，本单元使用的是褐色、黑色、和蓝色线。2、传动机构

6-7E3Z-NA11型光纤传感器电路框图6-8料。它主要由电机支架、电动机、联轴器等组成。（器具体操作见6.2.2，其作用是带传送带从而输送物料。电机支架用于固定电同一直线上。3.电磁阀组分拣单元的电磁阀组只使用了两个由二位五通的带手控开关的单电控电磁进行控制，以改变各自的动作状态。所采用的电磁阀所带手控开关有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2种位置。在进行设备调试时，使手控开关处于开启位置，可以使用手控开关对阀进行控制，气动控制回路6-91A2A1B1关，2B11Y1分别为控制分拣一气缸和分拣二气缸的电磁阀的电磁控制端。图6-9分拣单元气动控制回路工作原理图PLCPLCI/O52742S7-222AC/DC/RLY86I/O6-8所示。如果用户希望增加变频器的控制点数，可重新组态，更改输出端子的接线，Q0.4Q0.5分配给分拣气缸电磁阀，而把Q0.0～Q0.256、7号控制端子用。图6-10分拣单元PLC的I/O接线原理图分拣单元与前述几个单元电气接线方法有所不同，该单元的变频器模块是安PLC6-11图6-11分拣单元端子接线图6.2.4分拣单元的编程要点1YL-335/停止按钮和急停按钮各一个作为该单2协调处理。2PLCQ0.4Q0.55、6P701P702P1001P1002程序。25Hz,15Hz。则步骤如下：⑴调整变频器参数BOP操作板上修改P0004，P0004=7,选择命令组。P0701（1P0701=16，值（直接选择+ON。P0702（2P0702=16，值（直接选择+ON。④再修改P0004，使P0004=10,选择设定值通道。P1001（1P1001=25。P1002（2P1001=15。PLC程序要求：①当要求调整为中速时，使Q0.4ON，Q0.5OFF，输出频率为25Hz。②当要求调整为低中速时