5-4 分拣站电路设计及接线调试电子教案

PAGEPAGE5项目五分拣站的安装与调试课题名称分拣站电路设计及接线学时2学时授课班级22机电一体化技术二班总讲第21讲教材《自动化生产线安装与调试》高等教育出版社，钟苏丽主编教学目标素质目标1.培养积极查阅相关资料的能力；2.养成多角度思考、不断创新、主动探究新事物的习惯；3.培养团队协作和沟通能力,具有安全意识。知识目标1.掌握分拣单元PLC控制的I/O地址分配；2.掌握分拣单元电气控制接线图绘制。能力目标1.能按照分拣单元控制要求进行PLC的I/O地址定义；2.能够根据分拣单元电气控制接线图进行接线。教学重点电气控制原理图绘制教学难点电气控制线路接线及故障排除【讲授新课】一、任务引入1.分拣单元的基本功能完成将上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工件从不同的料槽分流的功能。。如图1所示为分拣单元实物的全貌。图1分拣单元实物的全貌2.基本结构分拣单元的结构组成包括：传送和分拣机构，传动带驱动机构，变频器模块，电磁阀组，接线端口，PLC模块，按钮/指示灯模块及底板等。3.工作任务（1）设备的工作目标是完成对白色芯金属工件、白色芯塑料工件和黑色芯的金属或塑料工件进行分拣。为了在分拣时准确推出工件，要求使用旋转编码器作定位检测。并且工件材料和芯体颜色属性应在推料气缸前的适应位置被检测出来。（2）设备上电和气源接通后，若工作单元的三个气缸均处于缩回位置，则“正常工作”指示灯1HL1常亮，表示设备已准备好。否则，该指示灯以1Hz频率闪烁。（3）若设备已准备好，按下启动按钮，系统启动，“设备运行”指示灯2HL2常亮。当传送带入料口人工放下已装配的工件时，变频器立即启动，驱动传动电动机以频率固定为30Hz的速度，把工件带往分拣区。如果工件为白色芯金属件，则该工件对到达1号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到1号槽中；如果工件为白色芯塑料，则该工件对到达2号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到2号槽中；如果工件为黑色芯，则该工件对到达3号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到3号槽中。工件被推出滑槽后，该工作单元的一个工作周期结束。仅当工件被推出滑槽后，才能再次向传送带下料。如果在运行期间按下停止按钮，该工作单元在本工作周期结束后停止运行。二、相关知识1.PLC的I/O分配及系统安装接线（1）分拣单元PLC选用S7-224XPAC/DC/RLY主单元，共14点输入和10点继电器输出。选用S7-224XP主单元的原因是，当变频器的频率设定值由HMI指定时，该频率设定值是一个随机数，需要由PLC通过D/A变换方式向变频器输入模拟量的频率指令，以实现电机速度连续调整。S7-224XP主单元集成有2路模拟量输入，1路模拟量输出，有两个RS-485通信口。可满足D/A变换的编程要求。本项目工作任务仅要求以30Hz的固定频率驱动电动机运转，只须用固定频率方式控制变频器即可。本例中，选用MM420的端子“5”（DIN1）作电机启动和频率控制，PLC的I/O分配如表1所示。图2是PLC接线原理图。表1 分拣单元PLC的I/O信号表图2分拣单元PLC的I/O接线原理图（2）电气接线电气接线包括，在工作单元装置侧完成各传感器、电磁阀、电源端子等引线到装置侧接线端口之间的接线；在PLC侧进行电源连接、I/O点接线等。分拣单元装置侧的接线端口上各电磁阀和传感器的引线安排如表2所示。表2分拣单元装置侧的接线端口信号端子的分配接线时应注意，装置侧接线端口中，输入信号端子的上层端子（+24V）只能作为传感器的正电源端，切勿用于电磁阀等执行元件的负载。电磁阀等执行元件的正电源端和0V端应连接到输出信号端子下层端子的相应端子上。装置侧接线完成后，应用扎带绑扎，力求整齐美观。PLC侧的接线，包括电源接线，PLC的I/O点和PLC侧接线端口之间的连线，PLC的I/O点与按钮指示灯模块的端子之间的连线。具