6-4 输送站电路设计及接线调试电子教案

PAGEPAGE4项目六输送站的安装与调试课题名称输送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27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.掌握输送单元PLC控制的I/O地址分配；2.掌握输送单元电气控制接线图绘制。能力目标1.能按照输送单元控制要求进行PLC的I/O地址定义；2.能够根据输送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（一）输送单元的基本功能该单元通过直线运动传动机构驱动抓取机械手装置到指定单元的物料台上精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点然后放下，实现传送工件的功能。输送单元的外观如图1所示。图1输送单元实物的全貌（二）基本结构输送单元的结构组成包括：输送单元由抓取机械手装置、直线运动传动组件、拖链装置、PLC模块和接线端口以及按钮/指示灯模块等部件组成。（三）工作任务输送单元单站运行的目标是测试设备传送工件的功能。要求其他各工作单元已经就位，如图1所示。并且在供料单元的出料台上放置了工件。具体测试要求如下：1.输送单元在通电后，按下复位按钮SB1，执行复位操作，使抓取机械手装置回到原点位置。在复位过程中，“正常工作”指示灯1HL1以1Hz的频率闪烁。当抓取机械手装置回到原点位置，且输送单元各个气缸满足初始位置的要求，则复位完成，“正常工作”指示灯1HL1常亮。按下起动按钮SB2，设备启动，“设备运行”指示灯2HL2也常亮，开始功能测试过程。2.正常功能测试⑴抓取机械手装置从供料站出料台抓取工件，抓取的顺序是：手臂伸出→手爪夹紧抓取工件→提升台上升→手臂缩回。⑵抓取动作完成后，伺服电机驱动机械手装置向加工站移动，移动速度不小于300mm/s。⑶机械手装置移动到加工站物料台的正前方后，即把工件放到加工站物料台上。抓取机械手装置在加工站放下工件的顺序是：手臂伸出→提升台下降→手爪松开放下工件→手臂缩回。⑷放下工件动作完成2秒后，抓取机械手装置执行抓取加工站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取工件的顺序相同。⑸抓取动作完成后，伺服电机驱动机械手装置移动到装配站物料台的正前方。然后把工件放到装配站物料台上。其动作顺序与加工站放下工件的顺序相同。⑹放下工件动作完成2秒后，抓取机械手装置执行抓取装配站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取工件的顺序相同。⑺机械手手臂缩回后，摆台逆时针旋转90°，伺服电机驱动机械手装置从装配站向分拣站运送工件，到达分拣站传送带上方入料口后把工件放下，动作顺序与加工站放下工件的顺序相同。⑻放下工件动作完成后，机械手手臂缩回，然后执行返回原点的操作。伺服电机驱动机械手装置以400mm/s的速度返回，返回900mm后，摆台顺时针旋转90°，然后以100mm/s的速度低速返回原点停止。当抓取机械手装置返回原点后，一个测试周期结束。当供料单元的出料台上放置了工件时，再按一次启动按钮SB2，开始新一轮的测试。3.非正常运行的功能测试若在工作过程中按下急停按钮QS，则系统立即停止运行。在急停复位后，应从急停前的断点开始继续运行。但是若急停按钮按下时，输送站机械手装置正在向某一目标点移动，则急停复位后输送站机械手装置应首先返回原点位置，然后再向原目标点运动。在急停状态，绿色指示灯HL2以1Hz的频率闪烁，直到急停复位后恢复正常运行时，HL2恢复常亮。二、相关知识1.PLC的I/O分配及系统安装接线（1）输送单元所需的I/O点数较多。其中，输入信号包括来自按钮/指示灯模块的按钮、开关等主令信号，各构件的传感器信号等；输出信号包括输出到抓取机械手装置各电磁阀的控制信号，输出到伺服电机驱动器的脉冲信号和驱动方向信号；此外尚须考虑在需要时输出信号到按钮/指示灯模块的指示灯，以显示本单元或系统的工作状态。由于需要输出驱动伺服电机的高速脉冲，PLC应采用晶体管输出型。分配如表1所示。图2是PLC接线原理图。表1 输送单元PLC的I/O信号表图2输送单元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。输送单元硬件接线图如图3所示。图3输送单元PLC接线原理图图中，左右两极限开关LK2和LK1的动合触点分别连接到PLC输入点I0.1和I0.2。必须注意的是LK1、LK2均提供一对转换触点，它们的静触点应连接到公共点COM，而动断触点必须连接到伺服驱动器的控制端口5CNX5的CCWL（8脚）和CWL（9脚）作为硬件联锁保护，目的是防范由于程序错误引起冲极限故障而造成设备损坏。接线时务必请注意。晶体管输出的S7-1200系列PLC，供电电源采用DC24V的直流电源，与前面各工作单元的继电器输出的PLC不同。接线时也请注意，千万不要把AC220V电源连接到其电源输入端。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