自动化生产线安装与调试

自动化消费线安装与调试自动控制系2021年9月1、YL-335A自动消费线概述1.1YL-335A的根本组成

亚龙YL-335A型自动消费线实训考核配备由安装在铝合金导轨式实训台上的送料单元、加工单元、装配单元、保送单元和分拣单元组成。其外观如下图。YL-335A外观1、YL-335A自动消费线概述1.1YL-335A的根本组成其中，每一任务单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构根本上以气动执行机构为主，但保送单元的机械手安装整体运动那么采取步进电机驱动、精细定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动那么采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动安装。位置控制和变频器技术是现代工业企业运用最为广泛的电气控制技术。1、YL-335A自动消费线概述1.1YL-335A的根本组成在YL-335A设备上运用了多种类型的传感器，分别用于判别物体的运动位置、物体经过的形状、物体的颜色及材质等。传感器技术是机电一体化技术中的关键技术之一，是现代工业实现高度自动化的前提之一。1、YL-335A自动消费线概述1.1YL-335A的根本组成在控制方面，YL-335A采用了基于RS485串行通讯的PLC网络控制方案，即每一任务单元由一台PLC承当其控制义务，各PLC之间经过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。用户可根据需求选择不同厂家的PLC及其所支持的RS485通讯方式，组建成一个小型的PLC网络。1、YL-335A自动消费线概述1.2YL-335A的根本功能1、供料单元的根本功能：按照需求将放置在料仓中待加工的工件自动送出到物料台上，以便保送单元的抓取机械手安装将工件抓取送往其他任务单元。2、加工单元的根本功能：把该单元物料台上的工件〔工件由保送单元的抓取机械手安装送来〕送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待保送单元的抓取机械手安装取出。3、装配单元的根本功能：完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到已加工的工件中的装配过程。4、分拣单元的根本功能：完成将上一单元送来的已加工、装配的工件进展分拣，使不同颜色的工件从不同的料槽分流的功能。5、保送单元的根本功能：该单元具有准确定位到指定单元的物料台，在物料台上抓取工件，把抓取到的工件保送到指定地点然后放下的功能。YL-335A俯视图按照需求将放置在料仓中待加工的工件自动送出到物料台上，以便保送单元的抓取机械手安装将工件抓取送往其他任务单元供料单元的根本功能把该单元物料台上的工件〔工件由保送单元的抓取机械手安装送来〕送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待保送单元的抓取机械手安装取出加工单元的根本功能完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到已加工的工件中的装配过程装配单元的根本功能完成将上一单元送来的已加工、装配的工件进展分拣，使不同颜色的工件从不同的滑槽分流的功能分拣单元的根本功能该单元具有准确定位到指定单元的物料台，在物料台上抓取工件，把抓取到的工件保送到指定地点然后放下的功能保送单元的根本功能1、YL-335A自动消费线概述1.3YL-335A的特点和实训工程特点：YL-335A综合运用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术〔机械传动、机械衔接等〕、传感器运用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用该系统，可以模拟一个与实践消费情况非常接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实践的教学设备环境，从而缩短了实际教学与实践运用之间的间隔。1、YL-335A自动消费线概述1.3YL-335A的特点和实训工程实训工程：自动检测技术运用实训气动技术运用实训可编程控制器编程实训PLC网络组建实训电气控制电路实训变频器运用实训步进电机驱动和位置控制实训自动控制技术教学与实训机械系统安装和调试实训系统维护与缺点检测实训1、YL-335A自动消费线概述1.3YL-335A的特点和实训工程特点：YL-335A综合运用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术〔机械传动、机械衔接等〕、传感器运用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用该系统，可以模拟一个与实践消费情况非常接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实践的教学设备环境，从而缩短了实际教学与实践运用之间的间隔。1、YL-335A自动消费线概述1.4技术参数1、交流电源：三相五线制，AC380V/220V±10%50Hz；2、温度：-10℃~40℃；环境湿度：≤90%〔25℃〕；3、实训桌外形尺寸：长×宽×高=1920mm×960mm×840mm；4、整机耗费：≤1.5kVA；5、气源任务压力：最小0.6Mbar，最大0.8Mbar。6、平安维护措施：具有接地维护、漏电维护功能，平安性符合相关的国家规范。采用高绝缘的平安型插座及带绝缘护套的高强度平安型实验导线。2、自动线中心技术运用2.1自动线中的步进电动机及其控制保送单元所选用的步进电机是Kinco三相步进电机3S57Q-04056，与之配套的驱动器为Kinco3M458三相步进电机驱动器。2.1.1步进电机3S57Q-04056部分技术参数如下：参数名称步距角相电流（A）保持扭矩阻尼扭矩电机惯量参数值1.8°5.8A1.0Nm0.04Nm0.3kg.cm2步进电机和驱动器2.1自动线中的步进电动机及其控制2.1.1步进电机3S57Q-04056的三个相绕组必需衔接成三角形，接线图如下图。3S57Q-04056的接线2.1自动线中的步进电动机及其控制2.1.2步进电机驱动器Kinco3M458三相步进电机驱动器主要电气参数如下：供电电压：直流24V～40V输出相电流：3.0A～5.8A控制信号输入电流：6～20mA冷却方式：自然风冷2.1自动线中的步进电动机及其控制2.1.2步进电机驱动器该驱动器具有如下特点；①采用交流伺服驱动原理，具备交流伺服运转特性，三相正弦电流输出。②内部驱动直流电压达40V，能提供更好的高速性能。③具有电机静态锁紧形状下的自动半流功能，可大大降低电机的发热。④具有最高可达10000步/转的细分功能，细分可以经过拨动开关设定。⑤几乎无步进电机常见的共振和爬行区，输出相电流经过拨动开关设定。⑥控制信号的输入电路采用光耦隔离。⑦采用正弦的电流驱动，使电机的空载起跳频率达5kHz,(1000步/转)左右。3M458DIP开关功能阐明在3M458驱动器的侧面衔接端子中间有一个红色的八位DIP功能设定开关，可以用来设定驱动器的任务方式和任务参数。3M458的典型接线图驱动器的典型接线图如下图，YL-335A中，控制信号输入端运用的是DC24V电压，图中的限流电阻R1为2KΩ，此外，FREE端也没有运用。3M458步进电机驱动器模块的面板YL-335A为3M458驱动器提供的外部直流电源为DC24V，6A输出的开关稳压电源，直流电源和驱动器一同安装在模块盒中，驱动器的引出线均经过平安插孔与其他设备衔接。右图是3M458步进电机驱动器模块的面板图。2.1自动线中的步进电动机及其控制2.1.3步进电机传动组件的根本技术数据

3S57Q-04056步进电机步距角为1.8度，即在无细分的条件下200个脉冲电机转一圈〔经过驱动器设置细分精度最高可以到达10000个脉冲电机转一圈〕。步进电机传动组件采用同步轮和同步带传动。同步轮齿距为5mm，共11个齿，即旋转一周机械手安装位移55mm。YL335-A系统中为到达控制精度，驱动器细分设置为10000步/转即〔每步机械手位移0.0055mm〕，电机驱动电流设为5.2A。2.2PPI网络YL-335A系统的控制方式采用每一任务单元由一台PLC承当其控制义务，各PLC之间经过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。组建成网络后，系统中每一个任务单元也称作任务站。PLC网络的详细通讯方式，取决于所选厂家的PLC类型。假设PLC选用S7-200系列，通讯方式那么采用PPI协议通讯。2.2PPI网络2.2.1西门子PPI通讯概述PPI协议是S7-200CPU最根本的通讯方式，经过原来本身的端口〔PORT0或PORT1〕就可以实现通讯，是S7-200默许的通讯方式。PPI是一种主—从协议通讯，主—从站在一个令牌环网中，主站发送要求到从站器件，从站器件呼应；从站器件不发信息，只是等待主站的要求并对要求作出呼应。假设在用户程序中使能PPI主站方式，就可以在主站程序中运用网络读写指令来读写从站信息。而从站程序没有必要运用网络读写指令。2.2PPI网络2.2.2YL-335A各任务站PLC实现PPI通讯实例下面以YL-335A各任务站PLC实现PPI通讯的操作步骤为例，阐明运用PPI协议实现通讯的步骤。1、对网络上每一台PLC，设置其系统块中的通讯端口参数，对用作PPI通讯的端口〔PORT0或PORT1〕，指定其地址〔站号〕和波特率。设置后把系统块下载到该PLC。详细操作如下：2.2.2YL-335A各任务站PLC实现PPI通讯实例运转个人电脑上的STEP7V4.0〔SP5〕程序，翻开设置端口界面，如图2-1所示。利用PPI/RS485编程电缆单独地把保送单元CPU系统块里设置端口0为1号站，波特率为了187.5千波特，如图2-2所示。同样方法设置供料单元CPU端口0为2号站，波特率为了187.5千波特；加工单元CPU端口0为3号站，波特率为了187.5千波特；装配单元CPU端口0为4号站，波特率为了187.5千波特；最后设置分拣单元CPU端口0为5号站，波特率为了187.5千波特。分别把系统块下载到相应的CPU中。2.2.2YL-335A各任务站PLC实现PPI通讯实例图2-1翻开设置端口画面2.2.2YL-335A各任务站PLC实现PPI通讯实例图2-2设置保送站PLC端口0参数2.2.2YL-335A各任务站PLC实现PPI通讯实例2、利用网络接头和网络线把各台PLC中用作PPI通讯的端口0衔接，所运用的网络接头中，2#～5#站用的是规范网络衔接器，1#站用的是带编程接口的衔接器。2.2.2YL-335A各任务站PLC实现PPI通讯实例然后利用STEP7V4.0软件和PPI/RS485编程电缆搜索出PPI网络的5个站。如图2-3所示。2.2PPI网络

关于PPI的详细运用和配置方法在附件文档<PPI网络>中有较为详尽的引见，请同窗们参阅。2.3气动技术在自动线中的运用保送单元的抓取机械手安装是气动驱动的，其气动控制回路如图2-4所示。作用气缸2.3气动技术在自动线中的运用图中，驱动气动手指气缸的电磁阀采用的是二位五通的带手控开关的双侧电磁先导控制阀〔简称双电控电磁阀〕，双电控电磁阀采用两端都用电磁线圈控制的方式。双电控电磁阀外形如图2-5所示。2.3气动技术在自动线中的运用双电控电磁阀与单电控电磁阀的区别在于，对于单电控电磁阀，在无电控信号时，阀芯在弹簧力的作用下会被复位，而对于双电控电磁阀，在两端都无电控信号时，阀芯的位置是取决于前一个电控信号。留意：双电控电磁阀的两个电控信号不能同时为“1〞，即在控制过程中不允许两个线圈同时得电，否那么，能够会呵斥电磁线圈烧毁，当然，在这种情况下阀芯的位置是不确定的。2.3气动技术在自动线中的运用电磁阀组阀组，就是将多个阀集中在一同构成的一组阀，而每个阀的功能是彼此独立的。供料单元的阀组只运用两个由二位五通的带手控开关的单电控电磁阀，两个阀集中安装在汇流板上，汇流板中两个排气口末端均衔接了消声器，消声器的作用是减少紧缩空气在向大气排放时的噪声。阀组的组装如图2-6所示。本单元的两个阀分别对顶料气缸和推料气缸的气路进展控制，以改动各自的动作形状。2.3气动技术在自动线中的运用电磁阀组

单向电磁阀和双向电磁阀电磁阀是用电压信号来控制的流体流动阀门安装，本系统中只需一只两位五通双控电磁阀，其它全部运用两位五通单向阀两位指：电磁阀有两个根本任务位A位、B位五通指：电磁阀有五个通气孔任务A口B口、排气孔A口B口、入气孔。2.3气动技术在自动线中的运用电磁阀组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〕2个位置。用小螺丝刀把加锁钮旋到在LOCK位置时，手控开关向下凹进去，不能进展手控操作。只需在PUSH位置，可用工具向下按，信号为“1〞，等同于该侧的电磁信号为“1〞；常态时，手控开关的信号为“0〞。在进展设备调试时，可以运用手控开关对阀进展控制，从而实现对相应气路的控制，以改动推料缸等执行机构的控制，到达调试的目的。2.4自动线中传感器的运用1、磁性开关气缸两端分别有缩回限位和伸出限位两个极限位置，这两个极限位置都分别装有一个磁感应接近开关。磁感应接近开关的根本任务原理是：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。假设在气缸的活塞〔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。2.4自动线中传感器的运用1、磁性开关在PLC的自动控制中，可以利用该信号判别推料及顶料缸的运动形状或所处的位置，以确定工件能否被推出或气缸能否前往。在传感器上设置有LED显示用于显示传感器的信号形状，供调试时运用。传感器动作时，输出信号“1〞，LED亮；传感器不动作时，输出信号“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钉，让磁性开关在气缸的滑轨里滑动，到达指定位置后，再旋紧紧定螺钉。2.4自动线中传感器的运用2、光电开关在供料单元底座和装料管第4层工件位置，分别安装一个漫射式光电开关。漫射式光电接近开关是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而任务的，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纳器处于同一侧位置，且为一体化构造。在任务时，光发射器一直发射检测光，假设接近开关前方一定间隔内没有物体，那么没有光被反射到接纳器，接近开关处于常态而不动作；反之假设接近开关的前方一定间隔内出现物体，只需反射回来的光强度足够，那么接纳器接纳到足够的漫射光就会使接近开关动作而改动输出的形状。以下图为漫射式光电接近开关的任务原理表示图。2.4自动线中传感器的运用2、光电开关由此可见，假设该