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2021年7月30日

一體化自動(dòng)生產(chǎn)線控制實(shí)訓(xùn)裝置使用說(shuō)明

一體化自動(dòng)生產(chǎn)線控制實(shí)訓(xùn)裝置

一、安全須知

1.在進(jìn)行安裝、接線等操作時(shí)，請(qǐng)務(wù)必在切斷電源后進(jìn)行，以避免發(fā)生事故。

2.在進(jìn)行配線時(shí)，請(qǐng)勿將配線屑或?qū)щ娢锫淙肟删幊炭刂破骰蜃冾l器內(nèi)。

3.請(qǐng)勿將異常電壓接入PLC或變頻器電源輸入端，以避免損壞PLC或變頻器

4.請(qǐng)勿將AC電源接于PLC或變頻器輸入/輸出端子上，以避免燒壞PLC或變頻器，請(qǐng)仔細(xì)檢查接線是否有誤。

5.在變頻器輸出端子（U、V、W）處不要連接交流電源，以避免受傷及火災(zāi)，請(qǐng)仔細(xì)檢查接線是否有誤。

6.在插拔通信電纜時(shí)，請(qǐng)務(wù)必確認(rèn)PLC輸入電源處于斷開(kāi)狀態(tài)。

二、實(shí)訓(xùn)模塊

1.電源模塊：三相四線380V交流電源經(jīng)三相電源總開(kāi)關(guān)后給系統(tǒng)供電，設(shè)有保險(xiǎn)絲，具有漏電和短路保護(hù)功能，提供兩組單相雙聯(lián)插座，可以給外部設(shè)備、模塊供電，并提供單、三相交流電源，同時(shí)配有安全連接導(dǎo)線。

2.按鈕模塊：提供紅、黃、綠三種指示燈（DC24V），啟動(dòng)、停止按鈕，急停開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。提供24V/4.5A直流電源，為外部設(shè)備提供直流電源。

3.變頻器模塊：西門子系統(tǒng)采用V20系列高性能變頻器，單相交流220V電源供電，輸出功率0.25KW。具有八段速控制制動(dòng)功能、再試功能以及根據(jù)外部SW調(diào)整頻率增件和記憶功能。具備電流控制保護(hù)、跳閘（停止）保護(hù)、防止過(guò)電流失控保護(hù)、防止過(guò)電壓失控保護(hù)。

4.PLC模塊：西門子系統(tǒng)采用S7-1214C主機(jī)，內(nèi)置數(shù)字量I/O（14路數(shù)字量輸入/10路數(shù)字量輸出），具有2軸脈沖輸出功能。

1.按照搬運(yùn)站的PLC控制原理圖和端子接線圖用安全導(dǎo)線完成按鈕模塊、PLC模塊、變頻器模塊輸入/輸出端與實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)端子排之間連接。接線時(shí)請(qǐng)按照如下規(guī)則進(jìn)行操作：

序號(hào)	器件名稱	接線規(guī)則
1	磁性傳感器	正端與PLC的輸入端相連，負(fù)端連接至直流電源的0V
2	光電傳感器	信號(hào)輸出端與PLC的輸入端相連，正端連接至24V直流電源的正端，負(fù)端全部連接至24V直流電源的負(fù)端。
3	按鈕開(kāi)關(guān)	常開(kāi)端與PLC的輸入端相連，公共端連接至直流電源的“0V”端
4	電磁閥	西門子系統(tǒng)：正端與PLC的輸出端相連，負(fù)端連接至直流電源的GND
4	電磁閥	三菱系統(tǒng)：正端連接至直流電源的+24V，負(fù)端與PLC的輸出端相連

2.變頻器的電源輸入端L1、N、分別接到電源模塊中三相交流電源W、N端；變頻器輸出端U、V、W分別接到接線端子排的電機(jī)輸入端1、2、3。

3.在編程軟件中打開(kāi)樣例程序或由用戶編寫控制程序，進(jìn)行編譯，當(dāng)程序有錯(cuò)誤時(shí)根據(jù)提示信息進(jìn)行相應(yīng)的修改，直至編譯無(wú)誤為止，編譯完成后，用通信編程電纜連接計(jì)算機(jī)串口與PLC通訊口，打開(kāi)PLC模塊電源開(kāi)關(guān)，將五個(gè)程序分別下載到各自對(duì)應(yīng)的PLC中，運(yùn)行模式選擇為RUN，運(yùn)行PLC。

4.按下按鈕模塊中的"復(fù)位"按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，所有參數(shù)清零。當(dāng)復(fù)位完成后，按下"啟動(dòng)"按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng)，執(zhí)行工件搬運(yùn)、加工、裝配、分撿工程。

5.按下"停止"按鈕后，系統(tǒng)運(yùn)行完一個(gè)周期后停止。按"啟動(dòng)"按鈕可繼續(xù)運(yùn)行。

6.按下"急停"按鈕后，系統(tǒng)立即停止。拿掉沒(méi)有完成的工件,按復(fù)位按鈕,等系統(tǒng)復(fù)位后，才能重新運(yùn)行。

第二章氣動(dòng)元件及其應(yīng)用

一、氣動(dòng)元件

本系統(tǒng)氣動(dòng)主要分為兩部分：1.氣動(dòng)執(zhí)行元件部分有雙作用單出桿氣缸、雙作用單出雙桿氣缸、無(wú)桿氣缸、薄型氣缸、擺臺(tái)、氣動(dòng)手爪等。2.氣動(dòng)控制元件部分有單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥、節(jié)流閥、磁性限位傳感器等。

二、氣缸、氣源處理器、電磁閥使用

1、氣源處理組件是氣動(dòng)控制系統(tǒng)中的基本組成器件，它的作用是除去壓縮空氣中所含的雜質(zhì)及凝結(jié)水，調(diào)節(jié)并保持恒定的工作壓力。在使用時(shí)，應(yīng)注意經(jīng)常檢査過(guò)濾器中凝結(jié)水的水位，在超過(guò)最高標(biāo)線以前，必須排放，以免被重新吸入。氣源處理組件的氣路入口處安裝一個(gè)快速氣路開(kāi)關(guān)，用于啟/閉氣源，當(dāng)把氣路開(kāi)關(guān)向左拔出時(shí)，氣路接通氣源，反之把氣路開(kāi)關(guān)向右推入時(shí)氣路關(guān)閉。

氣源處理組件

氣源處理組件輸入氣源來(lái)自空氣壓縮機(jī)，所提供的壓力為0.6?l.OMPa，輸出壓力為0?0. 8MPa可調(diào)。輸出的壓縮空氣通過(guò)快速三通接頭和氣管輸送到各工作單元。

2、氣缸示意圖如圖4-1所示：

氣缸

注：氣缸的正確運(yùn)動(dòng)使物料分到相應(yīng)的位置，只要交換進(jìn)出氣的方向就能改變氣缸的伸出（縮回）運(yùn)動(dòng)，氣缸兩側(cè)的磁性開(kāi)關(guān)可以識(shí)別氣缸是否已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到位。

3、雙電控?fù)Q向閥示意圖如圖4-2所示：

雙電控?fù)Q向閥

注：雙向電控閥用來(lái)控制氣缸進(jìn)氣和出氣，從而實(shí)現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運(yùn)動(dòng)。電控閥內(nèi)裝的紅色指示燈有正負(fù)極性，如果極性接反了也能正常工作，但指示燈不會(huì)亮。

4、單電控?fù)Q向閥示意圖如圖4-3所示：

單電控?fù)Q向閥

注：?jiǎn)蜗螂娍亻y用來(lái)控制氣缸單個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運(yùn)動(dòng)。與雙向電控閥區(qū)別在雙向電控閥初始位置是任意的可以隨意控制兩個(gè)位置，而單控閥初始位置是固定的只能控制一個(gè)方向。

5、氣動(dòng)手爪控制如圖4-4所示：

手爪控制

當(dāng)手爪由單向電控氣閥控制時(shí)，如上圖所示，電控?fù)Q向閥線圈得電，手爪夾緊；電控?fù)Q向閥線圈斷電，手爪張開(kāi)。

當(dāng)手爪由雙向電控氣閥控制時(shí)，手爪抓緊和松開(kāi)分別由一個(gè)線圈控制，在控制過(guò)程中不允許兩個(gè)線圈同時(shí)得電。在本設(shè)備中，手抓由雙向電控閥進(jìn)行控制。

三、氣動(dòng)元件及工作原理圖

1.氣動(dòng)執(zhí)行元件：筆型氣缸、滑塊治具缸、回轉(zhuǎn)氣缸、氣動(dòng)手爪。

2.氣動(dòng)控制元件：?jiǎn)慰仉姶砰y、雙控電磁閥

3.氣缸示意圖：

氣缸的正確運(yùn)動(dòng)使物料到達(dá)相應(yīng)的位置，只要交換進(jìn)、出氣的方向（由電磁閥實(shí)現(xiàn)）就能改變氣缸的伸出、縮回運(yùn)動(dòng)，氣缸兩側(cè)的磁性開(kāi)關(guān)可以識(shí)別氣缸是否已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到位。

四、氣缸工作及磁性開(kāi)關(guān)工作圖

1.單向電磁閥示意圖

通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈通、斷電，改變氣動(dòng)接頭的進(jìn)、出氣方向，用以控制氣缸的伸出、縮回運(yùn)動(dòng)。

2.氣動(dòng)手爪控制示意圖

上圖中氣動(dòng)手爪夾緊由單向電控氣動(dòng)閥控制。當(dāng)電控氣動(dòng)閥得電，手爪夾緊；當(dāng)電控氣動(dòng)閥斷電后手爪張開(kāi)。

第三章傳感器功能及其應(yīng)用

一、傳感器的定義

能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求，它是當(dāng)今控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、系統(tǒng)化、智能化的首要環(huán)節(jié)。

1.光電傳感器

光電式傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)物體有無(wú)的接近開(kāi)關(guān)；其集發(fā)射器和接收器于一體，當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)，將光電開(kāi)關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號(hào)。

第四章自動(dòng)生產(chǎn)線組成、工作原理、控制要求及機(jī)構(gòu)功能

一、供料站

1、供料站組成及功能

由井式工件庫(kù)、推料氣缸、物料臺(tái)、光電傳感器1、磁性傳感器、電磁閥、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。主要完成將放置在工件庫(kù)中待加工工件推出到物料臺(tái)上，以便輸送單元的機(jī)械手將其抓取，輸送到其它站。

（1）井式工件庫(kù)：存放黑白兩種工件。

（2）光電傳感器1：用于檢測(cè)工件庫(kù)物料是否不夠。當(dāng)工件庫(kù)有足夠物料時(shí)給PLC提供輸入信號(hào)。物料的檢測(cè)距離可由光電傳感器頭的旋鈕調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)檢測(cè)范圍1～9cm。

（3）光電傳感器2：用于檢測(cè)工件庫(kù)是否有物料。當(dāng)工件庫(kù)有物料時(shí)給PLC提供輸入信號(hào)。物料的檢測(cè)距離可由光電傳感器頭的旋鈕調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)檢測(cè)范圍1～9cm。

（4）光電傳感器3：用于檢測(cè)物料臺(tái)上是否有物料。當(dāng)物料臺(tái)上有物料時(shí)給PLC提供輸入信號(hào)。物料的檢測(cè)距離可由光電傳感器頭的旋鈕調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)檢測(cè)范圍5～30cm

（5）磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到氣缸準(zhǔn)確到位后給PLC發(fā)出一個(gè)到位信號(hào)。

（6）電磁閥：用于控制氣缸伸縮，當(dāng)PLC給電磁閥一個(gè)信號(hào)，電磁閥得電動(dòng)作，氣缸伸出。失電退回。

（7）推料氣缸：由單控電磁閥控制。當(dāng)電磁閥得電，氣缸伸出，同時(shí)將物料送至物料臺(tái)上。失電縮回。

2、氣動(dòng)控制回路

氣動(dòng)控制系統(tǒng)是本工作單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的邏輯控制功能是由PLC實(shí)現(xiàn)的。氣動(dòng)控制回路的工作原理。