PLC的基本工作原理及其S7-200編程解讀

1、PLC的基本工作原理及其S7-200編程第一章實驗基礎(chǔ)入門篇1.1 PLC入門知識1.1.1概述可編程序控制器是一種數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。 它采用可編程序的存儲器，用來在內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計 數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類 型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系 統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充的原則設(shè)計PLC與傳統(tǒng)的繼電器邏輯相比：1、可靠性高、邏輯功能強、體積小。2、 在需要大量中間繼電器、時間繼電器及計數(shù)繼電器的場合，PLC無需增加硬 設(shè)備。3、隨著要求的變更PLC對程序修改方便。

2、繼電器線路要想改變控制功能，必須 變更硬接線，靈活性差。4、具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可附加高性能模塊對模擬量進行處理，實現(xiàn)各種復(fù)雜控 制功能。PLC與工業(yè)控制計算機相比 1、PLC繼承了繼電器系統(tǒng)的基本格式和習(xí)慣，對于有繼電器系統(tǒng)方面知識和經(jīng) 驗的人來說，尤其是現(xiàn)場的技術(shù)人員，學(xué)習(xí)起來十分方便。2、PLC 一般是由電氣控制器的制造廠家研制生產(chǎn)，各廠家的產(chǎn)品不通用。工業(yè) 控制機是由通用計算機推廣應(yīng)用發(fā)展起來的， 一般由微機廠、芯片及板卡制造廠 開發(fā)生產(chǎn)。它在硬件結(jié)構(gòu)方面的突出優(yōu)點是總線標(biāo)準化程度高，產(chǎn)品兼容性強。3、PLC的運行方式與工業(yè)控制機不同，微機的許多軟件不能直接使用。工業(yè)控 制機可使用通用微

3、機的各種編程語言，對要求快速、實時性強、模型復(fù)雜的工業(yè) 對象的控制占有優(yōu)勢。但它要求使用者具有一定的計算機專業(yè)知識。1.1.2PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)編程器上位計算機 圖形監(jiān)控系統(tǒng) 打印機EPRO寫入器盒式磁帶機條碼判讀機外部設(shè)備接口存儲器系統(tǒng) 程序用戶 程序數(shù) 據(jù)I/O擴展單元限位開關(guān)手動開關(guān)編碼器數(shù)字開關(guān)輸入 接口中央處理單元(CPU)接口1輸出11接口1TI/O指示燈h蜂鳴器電磁閥繼電器1.2 PLC各部分的作用1.2.1 CPU診斷PLC電源、內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的語法錯誤。采集現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并送人 PLC的寄存器中。逐條讀取指令，完成各種運算和操作。將處理結(jié)果送至輸出端。響應(yīng)各

4、種外部設(shè)備的工作請求。1.2.1存儲器系統(tǒng)程序存儲器：用以存放系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序及系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)。 PLC出廠前已將其固化在只讀存儲器 ROME PROM中，用戶不能更改。 用戶存儲器：包括用戶程序存儲區(qū)及工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。這類存儲器一 般由低功耗的CMOS-RA構(gòu)成，其中的存儲內(nèi)容可讀出并更改。注意：PLC產(chǎn)品手冊中給出的“存儲器類型”和“程序容量”是針對用戶 程序存儲器而言的。1.1.1 輸入輸出接口電路輸入接口電路：采用光電耦合電路，將限位開關(guān)、手動開關(guān)、編碼器等 現(xiàn)場輸入設(shè)備的控制信號轉(zhuǎn)換成 CPU所能接受和處理的數(shù)字信號。輸出接口電路：采用光電耦合電路，將 CPU處理過的信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)

5、場需 要的強電信號輸出，以驅(qū)動接觸器、電磁閥等外部設(shè)備的通斷電。1.2.2電源PLC的電源是指將外部輸入的交流電處理后轉(zhuǎn)換成滿足 PLC的CPU存儲器、 輸人輸出接口等內(nèi)部電路工作需要的直流電源電路或電源模塊。 許多PLC的直流 電源采用直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，不僅可提供多路獨立的電壓供內(nèi)部電路使用， 而且 還可為輸入設(shè)備提供標(biāo)準電源。1.2.3輸入輸出I /0擴展接口若主機單元的I /O點數(shù)不能滿足需要時，可通過此接口用扁平電纜線將I/O擴展單元與主機相連，以增加I /O點數(shù)。PLC的最大擴展能力主要受 CPU 尋址能力和主機驅(qū)動能力的限制。1.3 PLC的基本工作原理與微機等待命令的工作方式不同

6、，PLC采用循環(huán)掃描的工作方式CPU從第一條指令開始按指令步序號作周期性的循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令,則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指 令，周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。一個掃描周期主要分為三個階段：1. 輸入刷新階段2. 程序執(zhí)行階段3. 輸出刷新階段用戶輸出設(shè)備由于輸入刷新階段是緊接輸出刷新階段后馬上進行的， 所以亦將這兩個階段 統(tǒng)稱為I /O刷新階段。實際上，除了執(zhí)行程序和I /O刷新外，PLC還要進行各 種錯誤檢測（自診斷功能）并與編程工具通訊，這些操作統(tǒng)稱為“監(jiān)視服務(wù)”。一 般在程序執(zhí)行后進行。掃描周期的長短主要取決于程序的長短。由

7、于每一個掃描周期只進行一次I/0刷新，故使系統(tǒng)存在輸入、輸出滯后 現(xiàn)象。這對于一般的開關(guān)量控制系統(tǒng)不但不會造成影響，反而可以增強系統(tǒng)的抗 干擾能力。但對于控制時間要求較嚴格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，就需要精心 編制程序，必要時采用一些特殊功能，以減少因掃描周期造成的響應(yīng)滯S7-200 PLC系統(tǒng)是緊湊型可編程序控制器。系統(tǒng)的硬件構(gòu)架由成系統(tǒng)的CPU 模塊和豐富的擴展模塊組成。它能夠滿足各種設(shè)備的自動化控制需求。S7-200除具有PLC基本的控制功能外，更在如下方面具有獨到之處。功能強大的指令集指令內(nèi)容包括位邏輯指令、計數(shù)器、定時器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運算指令、PID指令、 字符串指令、時鐘指令，以及和智

8、能模塊配合的專用指令等。豐富強大的通訊功能S7-200提供了近10種通訊方式以滿足不同的應(yīng)用需求，從簡單的 S7-200 之間的通訊到S7-200通過PROFIBUS-D網(wǎng)絡(luò)通訊，甚至到S7-200通過以太網(wǎng)通 訊。在聯(lián)網(wǎng)需要已日益成為必需的今天，強大的通訊無疑會使 S7-200為更多的 用戶服務(wù)?？梢哉f，S7-200的通訊功能已經(jīng)遠遠超過了小型 PLC的整體通訊水 平。編程軟件的易用性STEP7-MICRO/WIN3程軟件為用戶提供了開發(fā)、編輯和監(jiān)控的良好編程環(huán) 境。全中文的界面、中文的在線幫助信息、WINDOWS界面網(wǎng)絡(luò)以及豐富的編程 向?qū)?，能使用戶快速進入狀態(tài)，得心應(yīng)手。1.4 S7-2

9、00編程軟件1.4.1 安裝條件STEP7-MICRO/WIN32 V3.2可以在MICROSOF公司出品的如下操作系統(tǒng)環(huán)境 下安裝：WINDOWS 95WINDOWS 98 IIVISI/ONWINDOWS NT,VERSI/ON 4.0,SP6WINDOWS ME EDITI/ON;WINDOWS 2000,SP2;WINDOWS XP HOME（STEP7-MICRO/WIN32以上版本）WINDOWS XP PROFESSI/ONAL（STEP7-MICRO/WIN3以SP版本）硬件要求：任何能夠運行上述操作系統(tǒng)的 PC或 PG （編程器）100M硬盤空間；WINDOWS統(tǒng)支持的鼠標(biāo)；

10、推薦使用最小屏幕分辨率1024 X 768，小字體。1.4.2 安裝步驟關(guān)閉所有應(yīng)用程序，包括 MICROSOFT OFFICE捷工具欄；在光盤驅(qū)動器內(nèi) 插入安裝光盤。如果沒有禁止光盤插入自動運行， 安裝程序會自動運行；或者在 WINDOW資料管理器中打開安裝光盤上的“ SETUP.EX”文件，然后按照安裝程 序的提示完成安裝就行。*具體操作詳見深入淺出西門子 S7-200 PLC的P30-P34.2.5.3 STEP-MICRO/WIN32 簡介 STEP-MICRO/WIN3窗 口元素如下圖所示：瀏覽條 指令樹交叉引用數(shù)據(jù)塊 狀態(tài)圖符號表輸出窗口狀態(tài)條程序編輯器局部變量表“瀏覽條”一一顯示

11、編程特性的按鈕控制群組：“視圖”一一選擇該類別，為程序塊、符號表，狀態(tài)圖，數(shù)據(jù)塊，系統(tǒng)塊, 交叉引用及通訊顯示按鈕控制?！肮ぞ摺?一一選擇該類別，顯示指令向?qū)?、TD200向?qū)?、位置控制向?qū)А?EM 253控制面板和調(diào)制解調(diào)器擴充向?qū)У陌粹o控制。注釋：當(dāng)瀏覽條包含的對象因為當(dāng)前窗口大小無法顯示時，瀏覽條顯示滾動按鈕，使您能向上或向下移動至其他對象。“指令樹”一一提供所有項目對象和為當(dāng)前程序編輯器（LAD FBD或 STL） 提供的所有指令的樹型視圖。您可以用滑鼠右鍵單擊樹中“項目”部分的文件夾， 插入附加程序組織單元（POU；您可以用滑鼠右鍵單擊單個 POU打開、刪除、 編輯其屬性表，用密碼保護

12、或重新命名子例行程序及中斷例行程序。您可以用滑鼠右鍵單擊樹中“指令”部分的一個文件夾或單個指令，以便隱藏整個樹。您一 旦打開指令文件夾，就可以拖放單個指令或雙擊，按照需要自動將所選指令插入 程序編輯器窗口中的光標(biāo)位置。您可以將指令拖放在“偏好”文件夾中，排列經(jīng) 常使用的指令。“交叉引用”一一允 許您檢視程序的交叉引用和組件使用信息?！皵?shù)據(jù)塊”一一允許您顯示和編輯數(shù)據(jù)塊內(nèi)容?！盃顟B(tài)圖窗口” 一一允許您將程序輸入、輸出或變量置入圖表中，以便追蹤 其狀態(tài)。您可以建立多個狀態(tài)圖，以便從程序的不同部分檢視組件。 每個狀態(tài)圖 在狀態(tài)圖窗口中有自己的標(biāo)記?！胺柋?全局變量表窗口” 一一允許您分配和編輯全局

13、符號（即可在任何 POU中使用的符號值，不只是建立符號的P0）您可以建立多個符號表?？稍陧?目中增加一個S7-200系統(tǒng)符號預(yù)定義表?！拜敵龃翱凇?一一在您編譯程序時提供訊息。當(dāng)輸出窗口列出程序錯誤時， 可雙擊錯誤訊息，會在程序編輯器窗口中顯示適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。 當(dāng)您編譯程序或指令 庫時，提供訊息。當(dāng)輸出窗口列出程序錯誤時，您可以雙擊錯誤訊息，會在程序 編輯器窗口中顯示適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)?！盃顟B(tài)條”一一提供您在STEP 7-MICR0/WIN 3沖操作時的操作狀態(tài)信息?！俺绦蚓庉嬈鞔翱凇?一一包含用于該項目的編輯器（LAD FBD或STL）的局 部變量表和程序視圖。如果需要，您可以拖動分割條，擴充程序視圖，

14、并覆蓋局 部變量表。當(dāng)您在主程序一節(jié)（0B1之外，建立子例行程序或中斷例行程序時， 標(biāo)記出現(xiàn)在程序編輯器窗口的底部?？蓡螕粼摌?biāo)記，在子例行程序、中斷和 0B1 之間移動?！熬植孔兞勘怼币灰话鷮植孔兞克鞯馁x值（即子例行程序和中斷例 行程序使用的變量）。在局部變量表中建立的變量使用暫時內(nèi)存；地址賦值由系 統(tǒng)處理；變量的使用僅限于建立此變量的 POU“菜單條”一一允許您使用滑鼠或鍵擊執(zhí)行操作。您可以定制“工具”菜單， 在該菜單中增加自己的工具?！肮ぞ邨l”一一最常用的STEP 7-MICR0/WIN 32操作提供便利的滑鼠存取。 您可以定制每個工具條的內(nèi)容和外觀。1.4.4 編程計算機與CPU

15、S訊與CPUS訊，通常需要下列條件之一：（1）PC/PPI （ RS-232/PPI）電纜，連接 PG/PC的串行通訊口（ COMR）和 CPU 通訊口；（2）PG/PC上安裝C（通訊處理器）卡，通過MPI電纜連接CPU通訊口（ CP5611 卡配合臺式PC，CP5511卡配合便攜機使用）。最簡單的編程通訊需要（1）帶串行RS-232C端口的PG/PC并已正確安裝了 STEP7-MICRO/WIN3的有效版本；（2）PC/PPI編程電纜（或 USB/PPI電纜）。145 設(shè)置通訊設(shè)置PC/PPI電纜小盒中的DIP開關(guān)，設(shè)定通訊電纜的通訊波特率為 9.6K 波特。用PC/PPI電纜連接PG/PC

16、ffi CPU將CPU前蓋內(nèi)的模式選擇開關(guān)設(shè)置為 STOP 給CPU電。用鼠標(biāo)單擊瀏覽條上的“通訊”圖標(biāo)出現(xiàn)通訊設(shè)置窗口，如下圖所示：編程計算機與CPU窗口右側(cè)顯示編程計算機將通過 PC/PPI電纜嘗試與CPU通訊，并且本地編 程計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊地址是0。用鼠標(biāo)雙擊PC/PPI電纜的圖標(biāo)，出現(xiàn)如下窗口：單擊PC/PPI電纜旁邊的PROPERTIE屬性）控制，可以杳看 PC/PPI電纜連 接參數(shù)。在PPI窗口中設(shè)置通訊速度與 PC/PPI電纜DIP開關(guān)的設(shè)置一致。CPU出廠 時通訊速率的默認值為9.6K。在LOCACONNECTI/O選項卡中，選擇編程計算機 COM口，其設(shè)置如下圖所 示：設(shè)置完

17、畢后，回到通訊窗口，雙擊“雙擊刷新”，系統(tǒng)就會自動找到相應(yīng)的 設(shè)備與之通訊。1.4.6 編程S7-200 CPU 通過I/O （輸入/輸出）接口與外圍器件聯(lián)系，接受操作指令和檢測各種狀態(tài)，并把控制運算的結(jié)果輸出。S7-200 CPU內(nèi)運行的程序?qū)崿F(xiàn)了以前用繼電器硬件連接實現(xiàn)的邏輯。在S7-200 CPL控制程序中，使用I/O地址來訪問實際連接到CPU輸入/輸出 端子的實際器件。關(guān)于程序的編輯請詳見深入淺出西門子 S7-200 PLC的P69-P85頁。第二章裝置概述2.1 TVT-METS3機電氣一體化實訓(xùn)裝置介紹TVT-METS3機電氣一體化實訓(xùn)裝置具有模擬工業(yè)自動化生產(chǎn)線貨物分揀過 程的功

18、能，可完成貨物識別、搬運、分揀、裝配、出入庫及管理等過程。TVT-METS機電一體化實訓(xùn)裝置主要由 PLC控制模塊（西門子S7-200 CPU226 型PLC、變頻器模塊（西門子 MM42C三相400V級電機輸出（KW 0.37 ）、主令 與指示模塊、電源模塊、傳感器檢測單元、氣動機械手搬運單元、井式供料塔單 元、有軌小車單元、單元、裝配單元、氣動控制單元、觸摸屏單元（西門子TP177A 5.7英寸液晶顯示屏）、自動化倉庫單元、電氣接口單元、步進電機單元、抽屜 式實訓(xùn)臺等組成。各模塊、單元又構(gòu)成行走氣動機械手機構(gòu)、平面?zhèn)}儲機構(gòu)、傳送機構(gòu)、料塊 供給機構(gòu)、傳感器檢測分揀機構(gòu)、氣動控制機構(gòu)、裝配機

19、構(gòu)等。各機構(gòu)能夠通過位置及功能的變化進行重組， 構(gòu)成多工位裝配系統(tǒng)，物流倉 儲系統(tǒng)，柔性生產(chǎn)系統(tǒng)等，從而可構(gòu)成自動化生產(chǎn)流水線，讓實訓(xùn)裝置的培訓(xùn)內(nèi)容從基本模塊、單元到各種小機構(gòu)，再到綜合系統(tǒng)及自動化生產(chǎn)線，逐步由簡單、 基礎(chǔ)的訓(xùn)練到復(fù)雜、綜合的培訓(xùn)。2.2 TVT-METS3機電氣一體化實訓(xùn)裝置各組成部分介紹PLC控制模塊： 工藝：鐵質(zhì)外殼，完整嵌入實訓(xùn)臺抽屜式架體，I/O接口開放到控制面板， 并提供誤接線保護功能，具有保險管座（250V、1A） o 控制面板工藝要求：2mn厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證 圖形符號永不脫落。 每個PLC控制模塊包括西門子S7-200 CPU226型

20、 PLC主機、擴展模塊及配 套編程電纜。變頻器模塊： 工藝：鐵質(zhì)外殼，完整嵌入實訓(xùn)臺抽屜式架體，I/O接口開放到控制面板， 并提供誤接線保護功能。 控制面板工藝要求：2mn厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證 圖形符號永不脫落。 模塊包括西門子三相380V級 電機輸出（kw） 0.37指示與主令模塊： 工藝：鐵質(zhì)外殼，完整嵌入實訓(xùn)臺抽屜式架體，I/O接口開放到控制面板， 并提供誤接線保護功能。 控制面板工藝：2mm厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形 符號永不脫落。 模塊包括按扭開關(guān)、撥動開關(guān)、急停開關(guān)、蜂鳴報警器、BCD碼、數(shù)碼管顯示等。電源模塊： 電源模塊配有梅蘭日蘭三相短

21、路器及漏電保護器，保險管座、電源指示燈 可供多組直流24V,交流220V, 380V電壓 配備航空插頭，增加操作安全性。氣動機械手搬運單元：氣動機械手：由3自由度的機械手（回轉(zhuǎn)缸：RTB-20平行夾：HDP-20S臺具 缸：JTD32X 20）、機械裝置、氣動控制裝置、傳感器裝置等組成。傳感器檢測單元： 傳感器檢測單元由傳感器組及傳感器固定網(wǎng)孔板等組成。 傳感器組包括電容傳感器、電感傳感器、顏色傳感器。 電容傳感器：歐姆龍 檢測距離：8mm直流3線式、NPN檢測物體：導(dǎo) 體及電介質(zhì)體、具有檢測顯示燈。 電感傳感器：百思特 檢測距離：8mm電壓：6-36VDC NPN常開。 顏色傳感器：歐姆龍

22、檢測距離：3m供應(yīng)電壓：12 to 24 V DC、電流/ 能源消耗：40 mA應(yīng)答時間：執(zhí)行及釋放1 ms max控制輸出開路集極：80 mA, 24 VDC （NPN/PNP輸出選擇）、重量：230g。井式供料塔單元： 由井式供料塔、光電傳感器、氣動推動裝置等組成。 可供給貨物數(shù)量：6個。 氣動推動機：DC 24V 5 40mA AC 110V 5- 20 mA。 光電傳感器：神視 檢測距離：5m重復(fù)精度：0.05mm以下、PNP最大 源電流：100mA外加電壓：30V DC以下。 三相電機及傳輸帶單元： 由三相電機、皮帶傳送裝置、光電傳感器等組成。 傳送帶尺寸:390mm 三相電機：電壓

23、：三相 380V/220V、頻率：50Hz額定轉(zhuǎn)矩：3000mN m 轉(zhuǎn)速：60r/min、電流：0.22/0.4A。 光電傳感器：神視 檢測距離：5m重復(fù)精度：0.05mm以下、PNP最大 源電流：100mA外加電壓：30V DC以下。有軌小車單元： 定位精度：0.5mm行程440mm運行速度可變 由直線行走機構(gòu)、直流電機、旋轉(zhuǎn)編碼器等組成。 旋轉(zhuǎn)編碼器：歐姆龍DC12V-24V、分辨率：100P/R、集電極開路輸出、 最高轉(zhuǎn)速：5000r/min。 配有步進電機模塊，可根據(jù)需要選用圖：直流電機及直線行走單元倉儲單元： 由入庫多庫位倉庫庫體，出庫單庫位庫體、微動開關(guān)等組成。 庫位總數(shù)：5個。

24、 微動開關(guān)：每庫位1個。(11) 氣動控制單元： 1個帶有可調(diào)壓的二聯(lián)體(MAX PRESSUAE 1.0Mpa 6個電磁閥組成的電磁閥組 1 (PRESS 0.15 0.9Mpa) 4個電磁閥組成的電磁閥組 2 (PRESS 0.15 0.9Mpa) 1 個氣壓調(diào)節(jié)器(SET PASSURE0.05 0.85Mpa) 1 個氣壓表(PRESS 0 1.0Mpa) 氣動元件均采用進口品牌器件。(12) 電氣接口單元： 置的所有傳感器、執(zhí)行器、控制器接口開放。 氣接口單元采用開放式結(jié)構(gòu)，裝置所有控制線和信號線均通過導(dǎo)線引到 面板上來。(15)抽屜式實訓(xùn)臺：實訓(xùn)臺有桌體、抽屜式支架等組成。(16)

25、觸摸屏單元西門子TP177A 5.7英寸液晶顯示 堅固的塑料外殼，加膜前面板 防護等級：前面板IP65，后面板IP20 背景光的平均亮度壽命（25 C）：大約50000小時 操作員控制：觸摸屏幕 通訊電纜：與計算機 與PLC通信 配備觸摸屏支架，讓使用者更加方便、安全的操作。2.3 TVT-METS3機電氣一體化實訓(xùn)裝置各機構(gòu)工作原理行走氣動機械手機構(gòu)行走氣動機械手通過直流電機選裝帶動同步齒型帶，由旋轉(zhuǎn)編碼器實現(xiàn)行走 氣動機械手的精確定位，行走氣動機械手將料塊從取料工位中取出，并放入相應(yīng) 的庫位中，當(dāng)檢測到廢品時，行走氣動機械手將料塊放入廢品庫中， 完成一工作 流程，并進入下一工作循環(huán)。平面?zhèn)}

26、儲機構(gòu)行走氣動機械手通過直流電機旋轉(zhuǎn)帶動氣動機械手， 將料塊從取料工位中取 出，由旋轉(zhuǎn)編碼器實現(xiàn)行走氣動機械手的精確定位， 并將料塊放入相應(yīng)得庫位中， 此工位的檢測傳感器閉合，完成一工作流程，并進入下一工作循環(huán)。傳送機構(gòu)當(dāng)料塊從貨料供給機構(gòu)中推出進入帶式輸送機時，電機旋轉(zhuǎn)帶動齒型帶將料塊送入行走氣動機械手的取料工位， 在料塊運動時，通過傳感器的檢測區(qū)域，由 電感、電容、顏色傳感器將不同的料塊進行識別，并記憶。當(dāng)料塊到達氣動機械 手的取料工位，并被光電傳感器檢測到時，行走氣動機械手開始運動將料塊從取 料工位中取出，完成一工作流程，并進入下一工作循環(huán)。料塊供給機構(gòu)當(dāng)光電傳感器檢測到井式儲料塔中的料

27、塊時， 推料氣缸動作將料塊推出進入 同步齒型帶輸送機，完成一工作流程，并進入下一工作循環(huán)。廢品庫機構(gòu)在齒型帶輸送機中檢測到料塊為廢品時， 行走氣動機械手通過直流電機旋轉(zhuǎn) 帶動氣動機械手，將料塊從取料工位中取出，由旋轉(zhuǎn)編碼器實現(xiàn)行走氣動機械手 的精確定位，并將廢品放入廢品庫位中，此廢品工位的檢測傳感器閉合，完成一 工作流程，并進入下一工作循環(huán)。裝配機構(gòu)傳感器檢測到料塊后開始，通過氣動裝夾裝置、輸送導(dǎo)軌、沖壓裝置完成任 務(wù)，然后通過氣動機械手將料塊放入裝配單元中，通過井式供料裝置、氣動裝夾裝置、輸送導(dǎo)軌、沖壓裝配裝置完成裝配任務(wù)，完成一工作流程，并進入下一工 作循環(huán)。2.4設(shè)備的安全、維護與保養(yǎng)T

28、VT-METS機電一體化實訓(xùn)裝置具有機、電、氣集于一身的技術(shù)密集、知 識密集的特點，是一種自動化程度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且性能價格比較高的先進教學(xué) 儀器設(shè)備。為了充分發(fā)揮其效益，減少故障的發(fā)生，必須做好日常維護工作。 主要的維護工作有下列內(nèi)容：（1）選擇合適的使用環(huán)境。TVT-METS機電一體化實訓(xùn)裝置的使用環(huán)境（如溫度、濕度、振動、電源電壓、頻率及干擾等）會影響系統(tǒng)的 正常運行，故在安裝時應(yīng)做到符合相關(guān)元器件規(guī)定的安裝條件和要 求。（2）TVT-METS機電一體化實訓(xùn)裝置電纜線的檢查主要檢查電纜線的移 動接頭是否出現(xiàn)接觸不良、斷路和短路等故障。（3）長期不用TVT-METS機電一體化實訓(xùn)裝置的保養(yǎng)：

29、在儀器閑置不用 時，應(yīng)經(jīng)常給系統(tǒng)通電，使其空載運行。在空氣濕度較大的霉雨季 節(jié)應(yīng)定期通電，利用電器元件本身發(fā)熱驅(qū)走電器元件的潮氣，以保 證電子部件的性能穩(wěn)定可靠。2.4.1氣缸的安全、維護與保養(yǎng)氣缸的伸出桿采用不銹鋼材料制作，應(yīng)保持其桿件表面的精度和光潔 度，否則會影響其運動精度。同時應(yīng)在其額定的負載范圍內(nèi)工作，且伸出桿 不能承受徑向力。2.4.2直流的安全、維護與保養(yǎng)（1）要注意磨合使用：這是延長電機使用壽命的基礎(chǔ)，無論是新的還 是大修后的電機，都必須按規(guī)范進行磨合后，方能投入正常使用。（2）經(jīng)常檢查緊固部位：電機在使用過程中受震動沖擊合負載不均等 影響，螺栓、螺母容易松動，應(yīng)仔細檢查，以免

30、造成因松動而損 壞機件。以保證電機經(jīng)常處于良好狀態(tài)，才能節(jié)省能耗，延長使 用壽命。2.4.3傳輸裝置的安全、維護與保養(yǎng)傳送平行帶上裝有平行帶張緊裝置，當(dāng)平行帶在運動過程中出現(xiàn)打滑現(xiàn)象時，可調(diào)節(jié)平行帶張緊裝置使平行帶張緊， 但不能超過平行帶的允許極限 應(yīng)力，否則會降低平行帶的使用壽命，調(diào)節(jié)后平行帶應(yīng)以手指按下2-5mm為 準。此外，在調(diào)節(jié)平行帶的張緊裝置時應(yīng)使平行帶受力均勻。244電氣線路的安全、維護與保養(yǎng)周期性的進行絕緣檢查，確認絕緣的可靠性。2.4.5氣動裝置的安全、維護與保養(yǎng)(1) 觀察氣壓表，系統(tǒng)工作時，氣壓值應(yīng)保持在 0.4MPa土 10%為正常。(2) 檢查氣壓泵的正常工作情況，氣動

31、控制系統(tǒng)的壓力，應(yīng)在正常范圍 之內(nèi)。檢查壓縮空氣的清潔度、氣壓回路的密圭寸、調(diào)壓功能，氣壓回 路是否暢通。2.4.6氣動二聯(lián)體的安全、維護與保養(yǎng)油盅油面的高度應(yīng)在最高刻線的 1/4處為最佳，且不能低于其下限刻 度，潤滑油型號為透平1#。用戶可根據(jù)該物流系統(tǒng)的使用率酌情而定。二 聯(lián)體從氣體中過濾的水分應(yīng)及時排除，以免影響氣體的濕度，提高氣動元件 的使用壽命。2.4.7直線導(dǎo)軌的安全、維護與保養(yǎng)因直線導(dǎo)軌是高精密器件，且與空氣直接接觸，所以要保證空氣中粉 塵的濃度在正?？諝猸h(huán)境以下。清洗直線導(dǎo)軌上舊的潤滑脂，涂上新油脂(半 年一次)，如果絲杠在運動過程中出現(xiàn)噪聲、運動不平穩(wěn)等現(xiàn)象，應(yīng)及時維 修、保養(yǎng)，提高絲杠的使用壽命。2.4.8傳感器的安全、維護與保養(yǎng)保持傳感器表面清潔，先用空氣壓縮機除塵，表面濁污采用中性清潔劑 清洗。注：氣缸、導(dǎo)軌等運動部位應(yīng)定期加入適量的潤滑油。建議采用10#機油第三章系統(tǒng)綜合設(shè)計實驗內(nèi)容：將7種不同材質(zhì)的貨料從出料塔中分別取