KNT-PZK2 双轴位置控制实训装置实验指导书

1、KNT-PZK2KNT-PZK2 双轴位置控制实训装置双轴位置控制实训装置 实验指导书实验指导书 目目 录录 使用说明及注意事项使用说明及注意事项 3 3 实验一、设备的认识实验一、设备的认识 4 4 实验二、设备的结构实验二、设备的结构 7 7 实验三、设备的通电调试实验三、设备的通电调试 1717 实验四、编程软件的使用实验四、编程软件的使用 1919 实验五、手动控制实验五、手动控制 3030 实验六、自动控制实验六、自动控制 3636 设备的运行与日常维护设备的运行与日常维护 4848 使用说明及注意事项使用说明及注意事项 1 1、安全注意事项、安全注意事项 1）上机实训前必须认真仔细

2、阅读实验指导书。 2）严禁散落长发、衣冠不整操作设备。 3）安装设备时注意不要损坏各种阀件及气动元件。 4）请勿使用损坏的插座或电缆，以免发生触电及火灾。 5）安装时请在清洁平坦的位置，以防发生意外事故。 6）请使用额定电压，以防发生意外事故。 7）必须使用带有接地端子的多功能插座, 确认主要插座的接地端子有没有 漏电，导电。 8）为了防止机械的差错或故障，请勿在控制器和电磁阀附近放置磁性物品。 9）设备的安装或移动时，请切断电源。 2 2、使用注意事项、使用注意事项 1）长时间不使用设备时请切断电源。 2）在光线直射, 灰尘, 震动, 冲击严重的场所请勿使用。 3）在湿度较大或容易溅到水的场

3、所, 以及导电器械, 易燃性物品附近请勿 使用。 4）请勿用湿手触摸电源插头.防止触电或火灾。 5）用户在任意分解, 修理, 改造下无法享有正常的保修权利。 6）注意切勿将手以及衣物夹进电机或气缸操作部位。 实验一实验一 设备的认识设备的认识 一、实验目的一、实验目的 1、掌握双轴位置控制实训装置 2、掌握设备基本部件的作用 二、实验设备二、实验设备 1、双轴位置控制实训装置 2、空气压缩机 3、AV 220V 电源 三、实验内容三、实验内容 实验设备简介实验设备简介 双轴位置控制实训装置在理解和掌握气动应用和位置控制原理的基础上， 利用 PLC 或其他控制器实现对其控制.用户通过对此设备的学

4、习可以掌握 PLC 控 制的基本方法，也可以进行扩展从而附加传输带的应用，利用设备控制面板上 的模式旋钮来选择自动/手动的运行方式，同时可设定多种附加条件来进行实验。 图 1-1 双轴位置控制实训装置所示。 图图 1-11-1 双轴位置控制实训装置双轴位置控制实训装置 1）总电源开关： 控制设备电源通断。 （在照片上被开关电源遮住，之后会有详细图解。 ） 2）开关电源： 将交流 220V 转换为直流 24V 供中间继电器、电磁阀等弱电电路使用。 3）接线端子： 接线转换。 4）中间继电器： 灵活控制电磁阀、电机等通断。 5）控制盒： 实验设备的操作盒。 6）电磁阀： 有电磁线圈控制气阀的切换，

5、实现气路的自由转换。 13 10 9 12 11 8 7 5 6 2 1 4 3 15 14 16 7）过滤减压阀： 由气源接入空气过滤器，由空气过滤器过滤空气中的灰尘杂质，把较清洁 的空气输入到实验设备当中，供气动部分运动。 8）吸盘： 通过空气真空发生器吸出吸盘内的空气，吸住物体配合 X、Z 轴移动。 9）Z 轴升降气缸： 通过电磁阀切换气路控制气缸伸缩，完成 Z 轴的升降。 10）X 轴驱动电机： X 轴移动的动力源。 11）滚珠丝杠： X 轴移动的传动部件，配合丝杠螺母座完成轴运动。 12）丝杠螺母座： X 轴移动的传动部件，配合丝杠完成轴运动。 13）工件座： 摆放要移动的物品。 1

6、4）Y 轴驱动电机： Y 轴移动的动力源。 15）滚珠丝杠： Y 轴移动的传动部件，配合丝杠螺母座完成轴运动。 16）丝杠螺母座： Y 轴移动的传动部件，配合丝杠完成轴运动。 实验二实验二 设备的结构设备的结构 一、实验目的一、实验目的 1、掌握设备的结构组成 2、掌握设备的基本原理 二、实验设备二、实验设备 1、双轴位置控制实训装置 2、空气压缩机 3、AV 220V 电源 三、实验内容三、实验内容 本实验设备由机械运动、电气控制回路、气动控制回路与铝型材板四部分 组成，将机械、电气及气动有机组合在一起，实现点位控制的系统。图 2-1 为 双轴位置控制实训装置。 图图2-12-1 双轴位置控

7、制实训装置双轴位置控制实训装置 1 1、机械运动部分、机械运动部分 主要由 X 轴、Y 轴的滚珠丝杠机构及 Z 轴的升降（气缸）与工件抓取机构 所组成。 1）滚珠丝杠机构 滚珠丝杠机构是双轴位置控制设备的关键部件，丝杠部分总装图，如图2- 2、图2-3与图2-4所示。 图图2-22-2 丝杠部件总装图丝杠部件总装图 图图2-32-3 滚珠丝杠机构零部件指示图滚珠丝杠机构零部件指示图 图图2-42-4 丝杠部件分解图丝杠部件分解图 12345678 9 10 11 13 12 a)电机组件 b)电机组件固定座 c)弹性联轴器（连接电机轴和丝杠轴） d)前端支撑块 e)导柱 f）滑座 g）箱式轴承

8、 h）后端支撑块 i）滚珠丝杠副 j）丝杠螺母副 k）限位开关 o）限位开关固定座 p）限位开关 说明：以上介绍的滚珠丝杠机构与实物滚珠丝杠机构有些差别，实物滚珠丝杠 机构采用 2 根导柱，但工作原理是相同的。 2）Z 轴的升降（气缸）与工件抓取机构 Z 轴通过工厂自动化常用的气动双作用气缸和气动真空吸盘来控制取放工 件。Z 轴方向的运动通过一个双作用气缸来实现。真空吸盘安装在双作用气缸 的前端，通过电磁阀来控制气路通断，从来控制 Z 轴的升降和真空吸盘来吸取 释放工件。如图 2-5 所示 图图2-52-5 Z Z轴气缸与工件抓取机构图轴气缸与工件抓取机构图 2 2、电气部分、电气部分 双轴位

9、置控制设备的电气部分主要由小型断路器、开关电源、继电器、直 流电机、控制盒及接线端子等器件所组成。 1）空气开关 外接电源接入设备由 图2-6总电源开关控制总电源的通断。 图图2-62-6 总电源开关总电源开关 2）开关电源 由图2-7总电源开关 另外一路接入交流220V电源供给 图2-7 开关电源。 图图2-72-7 开关电源开关电源 3）中间继电器 由图开关电源 输出的直流24V分别接入 图2-8 中间继电器的线圈和常开 点上，由中间继电器的常开点单独控制 图2-8 X轴电机完成X轴的运动。 图图2-82-8 中间继电器中间继电器 4）X 轴、Y 轴丝杠机构驱动电机 X 轴和 Y 轴丝杠机

10、构分别由两个电机驱动，电机通过弹性联轴器与丝杆相 连并带动丝杆转动，如图 2-9 所示。 图图2-92-9 直流电机实物图直流电机实物图 5）控制箱 控制立体库运动的操作控制盒，如图2-10所示。 图图2-102-10 控制盒控制盒 START开始（启动） MANUAL自动/手动切换 Z-AXIS-Z轴升降 STOP停止 FUNCION功能键 HAND吸盘吸取/放开 RESET复位 EMERGENCY STOP紧急停止 POWER电源指示灯 3 3、气动回路、气动回路 双轴位置控制设备的气动部分主要由过滤减压阀、真空发生器、电磁阀组、 标准气缸、真空吸盘、节流阀及气管等所组成。图2-11双轴位

11、置控制装置气路 连接图。 图图2-112-11 双轴位置控制装置气路连接图双轴位置控制装置气路连接图 1）过滤减压阀 气压传动，往往使用空气压缩机将空气压缩后存储至专用的存储单元，我 通常称之为气源。空气中难免会有油污、水蒸气等等一些杂质在空气压缩的过 程被吸入压缩机当中混合在气源中。为了设备更好的发挥性能，我们在气源接 入设备之前安装了空气过滤器，保证较清洁的空气接入设备当中。如图2-12所 示 空气过滤器。 图图2-122-12 过滤减压阀过滤减压阀 2）电磁阀 由中间继电器的常开点单独控制 图2-13电磁阀的通断，使Z轴气缸升降、 吸盘吸取或释放工件。 图图2-132-13 电磁阀图电磁

12、阀图 3）真空发生器 真空发生器：真空发生器产生真空的原理和传统真空泵是不一样的。它是 让压缩空气在泵体内形成高速气流，大家知道，气体的流动速度越高，当地的 气体压力就越低（从柏努利方程可以得出），因此就具有越强的抽吸能力。真 空发生器就是利用这种原理制成的。 正因为如此，在同等真空抽气量的情况下， 真空发生器体积小，基本不用维护，真正的无油，是一种既可靠效率又高的真 空泵。 真空发生器分单级真空发生器和多级真空发生器两类，在消耗相同压缩 空气的条件下，多级真空发生器在标准大气下的真空抽气量一般是单级真空发 生器的好几倍，因此，多级真空发生器是真正高效率的真空泵。 真空发生器的 使用环境要求很

13、简单，只要有压缩空气源，就可以使用真空发生器。图 2-14 所 示。 图图 2-142-14 真空发生器图真空发生器图 4）真空发生器参数，如表 2-1 所示。 消声器消声器 真空管真空管 压缩空气进气管压缩空气进气管 表表 2-12-1 真空发生器参数表真空发生器参数表 真空过滤器：它的主要作用是滤除压缩空气中的水分和微型颗粒杂质，图 2-15 所示。 图图 2-152-15 真空过滤器图真空过滤器图 4 4、铝型材板、铝型材板 该板全部用铝型材加工，铝型材板面特有的T型槽，方便机械另部件和电 器元件的拆卸安装。 5 5、双轴位置控制装置电气安装总图、双轴位置控制装置电气安装总图 电气元器件

14、分布图安装总图电气元器件分布图安装总图 实验三实验三 设备的通电调试设备的通电调试 一、实验目的一、实验目的 1.掌握实验设备的通电调试步骤 二、实验设备二、实验设备 1. 双轴位置控制实训装置 2. 万用表 三、实验内容三、实验内容 结合电气部分的组装实验内容和随机配套的电气原理图完成通电调试实验 1、按照电气原理图和电气部分组装实验的说明检查设备的接线是否正确。 2、将开关电源上的电压选择开关拨至 230V AC 档。如图 3-1 所示。 图图 3-13-1 开关电源开关电源 3、拔下电磁阀线圈电源的插头。如图 3-2 所示。 4、接入电源。 5、用万用表测量电源电压是否符合设备要求（通常

15、 AV 220V 左右） 。 6、闭合总开关。 7、再用万用表测量开关电源输出的电压是否符合设备要求（通常 DC 24V） 。 8、再测量电磁阀线圈电源电压是否符合设备要求（通常 DC 24V） 。 9、确定以上接线及电源电压符合设备要求后。切断电源。 10 将之前拔出的电磁阀线圈电源线插回原处。 11、重新通电。 12、通电调试完成，依据设备功能要求可以调试其他动作。 图图 3-23-2 电磁阀电磁阀 实验四实验四 编程软件的使用编程软件的使用 一、实验目的一、实验目的 1、熟悉编程软件界面； 2、练习使用 Proficy Machine Edition 编程软件； 3、学会程序的输入和编辑

16、方法； 4、初步了解程序调试的方法； 二、实验设备二、实验设备 1、PLC 主机实验设备（用户自备） ； 2、计算机； 3、编程通讯电缆； 三、实验内容三、实验内容 1 1 ProficyProficy MachineMachine EditionEdition 概念概念 Proficy Machine Edition 是一个高级的软件开发环境和机器层面自动化 维护环境。它能由一个编程人员实现人机界面、运动控制和执行逻辑的开发。 GE Fanuc 的 Proficy Machine Edition 是一个适用于人机界面开发、运动 控制及控制应用的通用开发环境。Proficy Machine E

17、dition 提供一个统一的 用户界面，全程拖放的编辑功能，及支持项目需要的多目标组件的编辑功能。 支持快速、强有力、面向对象的编程，Proficy Machine Edition 充分利用了 工业标准技术的优势，如 XML、COM/DCOM、OPC 和 ActiveX 。Proficy Machine Edition 也包括了基于网络的功能，如它的嵌入式网络服务器，可以将实时数 据传输给企业里任意一个人。Proficy Machine Edition 内部的所有组件和应 用程序都共享一个单一的工作平台和工具箱。一个标准化的用户界面会减少学 习时间，而且新应用程序的集成不包括对附加规范的学习。

18、 ProficyTMProficyTM MachineMachine EditionEdition 软件界面软件界面 2 2、 ProficyProficy MachineMachine EditionEdition 组件组件 1）Proficy 人机界面 一个专门设计用于全范围的机器级别操作界面/HMI 应用的 HMI。 包括对下列运行选项的支持 ： QuickPanel QuickPanel View（基于 Windows CE） Windows NT/2000/XP Proficy 逻辑开发器PC PC 控制软件组合了易于使用的特点和快速应用开发的功能。 2）包括对下列运行选项的支持 ：

19、 QuickPanel Control（基于 Windows CE） ； Windows NT/2000/XP； 嵌入式 NT； 3）Proficy 逻辑开发器PLC 可对所有 GE Fanuc 的 PLC，PAC Systems 控制器和远程 I/O 进行编程和 配置。 在 Professional、Standard 以及 Nano/Micro 版本中可选 Proficy 运动 控制开发器。 可对所有 GE Fanuc 的 S2K 运动控制器进行编程和配置。 3 3、 软件安装软件安装 为了更好地使用 Proficy Machine Edition 软件，编程计算机需要满足下 列条件。 1）

20、软件需要： 操作系统 Windows NT version 4.0 with service pack 6.0，Windows 2000 Professional，Windows XP Professional，Windows ME 或 Windows 98 SE 均可。 Internet Explorer 5.5 with Service Pack 2 2）硬件需要： 500MHz 基于奔腾的计算机（建议主频在 1GHz 以上） 128MB RAM（建议 256M） 支持 TCP/IP 网络协议计算机 150-750MB 硬盘空间 200MB 硬盘空间用于安装演示工程（可选） 3）Profi

21、cy Machine Edition 软件步骤如下： 将 Proficy Machine Edition 光盘插入 CD-ROM 驱动器 通常安装程序会自动启动，如果安装程序没有自动启动，也可以通过直接 运行在光盘根目录下的 Setup.exe 来启动； 在安装界面中点击 Install 开始安装程序； 跟随屏幕上的指令操作，依次点击“下一步”即可。 4）产品注册 在软件安装完成后，会提示产品注册画面。 软件注册画面软件注册画面 点击“NO”，你仅拥有 4 天的使用权限。若你已经拥有产品授权，点击 “YES”，将硬件授权插入电脑的 USB 通讯口，就可以在授权时间内使用 Proficy Mac

22、hine Edition 软件。 4 4、工程管理、工程管理 1） 打开 PACSystems RX3i 工程 点击开始所有程序GE Fanuc Proficy Machine EditionProficy Machine Edition 或者点击图标，启动软件。在 Machine Edition 初始化后， 进入开发环境窗口。 开发环境窗口开发环境窗口 注意：当你第一次启动 Machine Edition 软件时，开发环境选择窗口会自 动出现，如果你以后想改变显示界面，你可以通过选择 WindowsApply Theme 菜单进行。 1) 选择 Logic Developer PLC 一栏

23、点击 OK。当你打开一个工程后进入的窗口界面和在开发环境选择窗口中所 预览到的界面是完全一样的。 点击 OK 后，出现 Machine Edition 软件工程管理提示画面，相关功能已经 在图中标出，可以根据实际，做出适当选择。 MachineMachine EditionEdition 打开窗口打开窗口 新建工程 从模板创建新 工程 显示所有存在 的工程 打开已存有的工程 显示最近使用过的 工程 启动时不出现此窗 口 2） 创建 PACSystems RX3i 工程 通过 Machine Edition，你可以在一个工程中创建和编辑不同类型的产品 对象如：Logic Developer PC

24、，Logic Developer PLC，View 和 Motion。在同 一个工程中，这些对象可以共享 Machine Edition 的工具栏，提供了各个对象 之间的更高层次的综合集成。 下面介绍如何创建一个新工程： 点击 FileNew Project,或点击 File 工具栏中按钮。出现新建工程 对话框。 新建工程对话框新建工程对话框 选择所需要的模板 输入工程名 点击 OK 这样，一个新工程就在 Machine Edition 的环境中被创建了。 5 5 硬件配置硬件配置 用 Machine Edition Logic Developer 软件配置 PAC CPU 和 I/O 系统。

25、 由于 PAC 采用模块化结构，没有插槽均有可能配置不同模块，所以需要对每个 插槽上的模块进行定义，CPU 才能识别到模块展开工作。使用 Developer PLC 编程软件配置 PAC 的电源模块，CPU 模块和常用的 I/O 模块步骤如下： 设置成缺省 模板 选择所 使用的 工程模 板 被选工 程模板 的式样 和描述 输入工程名 1）依次点开浏览器的 ProjectPAC Targethardware Configurationmain rack(rack0) 条目。 2）Slot 0 表示 0 号插槽号，Slot 1 表示 1 号插槽号等。右键点击 Slot ，选择 Add Module

26、，软件弹出 Catalog 编辑窗口，根据模块的类型，选择相应 的型号，点击“OK”就可以成功添加。 3）注意： RX3i CPU 占两槽的宽度，可以安装在除最后两槽外的任意槽位上。 硬件配置硬件配置 在添加模块时，若在该模块的窗口中出现红色的提示栏，则表示该模块 没有配置完全，还需要设定相关参数，如在配置 ETM001 通信模块时，除了添加 模块，还要配置模块的 IP 地址。Demo 演示箱的相关模块配置如下表。 Demo 演示箱的模块配置表 序号序号模块模块位置位置 0 0IC695PSD040Power supplies 1 1IC695CPU310Central processing

27、Unit 2 2 空白 (used with shot 1) 3 3IC695ETM001Communications 4 4IC694ACC300Discrete Input 5 5IC694MDL754Discrete Output 6 6IC695HSC304 空白 7 7IC695ALG600Analog Input 8 8IC695ALG704Analog output 9 9IC694MDL645Discrete Input 1010 空白空白 1111 空白空白 1212IC695LRE001Bus Expansion 6 6、工业以太网通讯设置、工业以太网通讯设置 RX3i 的

28、 PLC，PC 和 HMI 是采用工业以太网通信的，在首次使用、更换工程 或丢失配置信息后，以太网通讯模块的配置信息须重设，即设置临时 IP，并将 此 IP 写入 RX3i，供临时通讯使用。然后可通过写入硬件配置信息的方法设置 “永久”IP，在 RX3i 保护电池未失效，或将硬件配置信息写入 RX3i 的 Flash 后，断电也可保留硬件配置信息包括此“永久”IP 信息。 在设置的时候一定要注意将三者的 IP 设置在同一号码段处。PLC 的 IP 地 址就是该通用底板上的通信模块网卡地址。 注意:要设定 IP 地址时，必须知道以太网接口的 MAC 地址。 设定临时 IP 地址步骤如下： 1)

29、将 PAC 系统连接到以太网上 浏览器的工程键(Project)下有一个 PAC 系统对象(target)，右键单击单击 此对象,选择下线命令，然后选择设定临时 IP 地址 (Set Temporary IP Address)。将自动弹出设定临时 IP 地址对话框 2）需要在设定临时 IP 地址(Set Temporary IP Address)对话框内做以下 操作： 指定 MAC 地址 在 IP 地址设定框内，输入你想要设定给 PAC 系统的 IP 地址（应与以 太网模块 ETM001 的 IP 地址一致） 需要的话，选择启用网络接口选择校验(Enable interface selecti

30、on) 对话框，并且标明 PAC 系统所在的网络接口。 3）以上区域都正确配置之后，单击设定 IP(Set IP)按钮 对应的 PAC 系统的 IP 地址将被指定为对话框内设定的地址，这个过程最 多可能需要 1 分钟的时间。 4）输入完毕后点击可以进行软件、硬件之间的通信联系，如果设置正确， 能显示“connect to device”,表明两者已经连接上，如果不能完成软硬件之 间的联系，则应查明原因，重新进行设置重新连接。 设定临时设定临时 IPIP 第一次与 PLC 通信成功后，就可以将 Proficy Machine Edition 中的硬件 配置信息，逻辑结构，变量值等信息下载到 PL

31、C 中，也可以读取 PLC 中原有的 信息。 7 7、输入梯形图程序、输入梯形图程序 梯形图 LD（Ladder Diagram）编辑器用于创建梯形图语言的程序。它以梯 形逻辑显示 PLC 程序执行过程。在 Machine Edition 软件中输入梯形图程序步 骤如下： 在 Developer PLC 编程软件依次点击浏览器的 ProjectPAC Target Logic， MAIN 为主程序，窗口界面如图所示.根据程序的设计，在工具栏或工 主程序入口主程序入口 具箱中中找到需要的指令，放到相应的位置，在输入地址号，如地址号为 I00001，只需键入 1I，按回车键即可，也可对地址号在属性

32、检查窗口进行管理， 梯形图输入窗口界面。 程序编辑画面程序编辑画面 8 8、上传、上传/ /下降下降 把 PLC 参数，程序等在计算机上编辑好了以后，需要将内容写入到 PLC 的 内存中。也可以将 PLC 内存中原有的参数，程序读取出来供阅读。这就需要用 到上传/下载功能。将参数配置，程序下载 PLC 的步骤如下： 点击工具栏中的编译程序，检查当前标签内容是否有语法错误，检查无 误后。设置临时 IP，建立临时通讯，在设定临时 IP 时，一定要分清 PLC、PC 和触摸屏三者间的 IP，要在同一 IP 段，而且两两不可以重复。 在 Navigator 下选中 target1,单击鼠标右键，在下拉

33、菜单中选择 Properties,在出现的 Inspector 的对话框中，设置通信模式，在 Physical Port 中设置成 ETHERNET，在 IP Address 设置原通信模块 ETM001 中设置的 IP 地址，如图 3.8.1 所示。 点击工具栏上的按钮，建立通讯，如果设置正确，则在状态栏窗口显示 Connect to Device，表明两者已经连接上，如果不能完成软硬件之间的联系， 则应查明原因，重新进行设置重新连接。 点击按钮，是 PLC 在线模式，在点击下载按钮，出现下载内容选择 对话框。 PLCPLC 通讯标签属性和以太网卡参数设置通讯标签属性和以太网卡参数设置 下载

34、选择下载选择 初次下载，应将硬件配置及程序一起下载进去，点击 OK。 下载后，如正确无误，Target1 前面的由灰变绿，屏幕下方出现 Programmer ,Stop Disabled ,Config EQ,Logic EQ,表明当前的 RX3i 配置与程 序的硬件配置吻合，内部逻辑与程序中的逻辑吻合。此时将 CPU 的转换开关打 到运行状态，即可控制外部的设备。 四、实验步骤四、实验步骤 1、把下载电缆的一端插入 PLC 的程序加载接口，另一端插入计算机的相应 接口； 2、给计算机通电并启动； 3、将拷贝了编程软件的 U 盘插入计算机的 USB 接口或把编程软件光盘塞进 光驱准备进行编程软

35、件的安装； 硬件配置 逻辑结构 强制变量 值 控制器补 充文件 写入到 FLASH 内存中 4、打开拷贝文件或启动光驱进入软件安装界面； 5、按照实验内容中叙述的安装方法将软件安装到计算机上； 6、计算机重启后打开新装的编程软件； 7、进入界面后按照实验内容叙述的方法熟悉软件界面，学习基本的操作方 法； 8、试编写一段简易的程序确认无误后； 9、给 PLC 通电； 10、把编写好的程序按照实验内容中叙述的方法加载到 PLC； 11、运行程序，仔细观察 PLC 上的指示等的闪灭情况； 12、停止运行程序； 13、将起先编写的程序进行适当修改，确认无误后； 14、把修改好的程序重新加载到 PLC；

36、 15、运行程序，仔细观察 PLC 上的指示等的闪灭情况； 16、实验结束关掉 PLC 电源并关闭计算机； 五、问题与思考五、问题与思考 1、Proficy Machine Edition 编程软件具有哪些主要功能？ 2、Proficy Machine Edition 软件界面有什么特点？ 3、Proficy Machine Edition 软件按照其功能可分为几大类型？ 实验五实验五 手动控制手动控制 一、实验目的一、实验目的 1、掌握双轴位置控制手动控制的基本操作方法。 2、明白双轴位置控制系统的电气控制工作原理及气动控制原理。 3、了解关键性元器件的工作性能。 二、实验设备二、实验设备

37、1、双轴位置控制实训装置 2、辅助设备 三、实验内容三、实验内容 1 1、工作原理、工作原理 主要用手操作控制面板上的各个控制按来实现双轴位置控制系统X轴向的 左、右位置移动，Y轴向的前后位置移动，捕捉工件所处位置，然后通过气动控 制回路控制Z轴向气缸的活塞杠伸缩、并通过吸盘的吸取和释放、来达到搬运加 工工件的目的。 2 2、电气控制原理图、电气控制原理图 通过读电气控制原理图，了解电气控制过程，明白电气回路的工作原理， 经过实际操作，提高电气故障分析与检修能力。 1）控制回路原理图，如图 5-1 与图 5-2 所示： 图图 5-15-1 控制回路原理图控制回路原理图 图图 5-25-2 主回

38、路原理图主回路原理图 3 3、气动原理图、气动原理图 通过读气动原理图，了解气动回路各个器件的功能和作用，清楚气动回路 的基本组成，掌握双轴位置控制系统气动回路的工作原理，如图 5-3 所示： 图图5-35-3 气动回路控制原理图气动回路控制原理图 四、实验操作步骤四、实验操作步骤 1、给双轴位置控制实训装置供电（合上电源总开关）； 2、电源指示灯 POWER 点亮； 3、将 MANUAL 主令开关旋转到手动位置； 4、按START按钮双轴位置控制实训装置启动运行； 5、操作十字开关操作杆： 1) 操作杆向右搬，搬运机械手将向X轴正方向移动，操作杆回到中间位置 停止移动； 2）操作杆向左搬，搬

39、运机械手将向X轴反方向移动，操作杆回到中间位置 停止移动； 3）操作杆向上搬，搬运机械手将向Y轴正方向移动，操作杆回到中间位置 停止移动； 4）操作杆向左搬，搬运机械手将向Y轴反方向移动，操作杆回到中间位置 停止移动； 如果操作杆一直搬向谋个方向搬运机械手将一直向谋个方向移动，直到碰 到设在该方向上的极限限位开关后才会停下来。 6、按Z-AXIS按钮搬运机械手将做上升或下降动作； 7、按HAND按钮吸盘完成抓取或释放工件的动作； 8、按STOP按钮双轴位置控制实训装置停止运行； 9、FUNCION按钮能键按钮； 10、EMERGENCY STOP按钮为紧急停止； 11、实验结束关闭实训装置电源

40、； 该实验也时以验证双轴位置控制实训装置的硬件设备是否正常的一个基本 方法。 五、问题与思考五、问题与思考 1、电气控制回路中有几个驱动电机，对它们的要求有什么不同？ 2、气动控制回路中为什么要使用空气过滤器？说出它的具体作用 六、提交实验报告六、提交实验报告 把手动控制双轴位置控制系统的控制方法及控制运动过程写成报告，上 交给实验室老师批阅。 实验六实验六 自动控制自动控制 一、实验目的一、实验目的 1、掌握双轴位置控制系统 PLC 控制原理。 2、掌握双轴位置控制系统中 PLC 的编程方法。 3、明白双轴位置控制系统的电气控制工作原理及气动控制原理。 4、了解关键性元器件的工作性能。 二、

41、实验设备二、实验设备 1、双轴位置控制实训装置 2、可编程控制器(PLC) 3、装有 PLC 编程软件的计算机 4、编程电缆线 5、辅助设备 三、实验内容三、实验内容 1 1、编程实例、编程实例 工艺流程要求： 该系统示意图如图所示为九个加工工位示意图。 123 654 789 X Y 加工工位示意图加工工位示意图 系统可以根据实际需要，定义不同的加工流程。这里我们假设平台在 1 号 仓位处为初始位置，即 1 号位为工件加工起始点，加工的过程中，工件由入口， 先途经 7 号加工位，在经 9 号加工位两种加工程序，最后搬运平台空回入口， 等待下一加工循环。具体操作要求如下. 1）工艺流程 在初始

42、位置，按 Start 键，开始加工。 1 号位置：气缸下降吸盘启动气缸上升移至 7 号加工位。 7 号位置：气缸下降吸盘释放气缸上升气缸下降吸盘启 动气缸上升移至 9 号加工位。 3 号位置：气缸下降吸盘释放气缸上升回归至入口 1 号加工 位。 2）复位要求 在非加工过程时，按下 Reset 键，将吸盘释放，气缸上升，移动到入口处， 等待 Start 键的加工开始。 3）紧急停止 在任何情况下，按下 EMG 键，所有动作将停止，保持“暂停”。 4）停止功能 在工件搬运过程中，按下 Stop 键，必须将当前的工件搬运完成，即放在 出口处，回归入口，停止搬运。 5）手动操作 需配置手动调试功能，通过 Manual 键让进入手动调试状态。其中要控制移 动平台左右移动、前后