自動化生產(chǎn)線的安裝調(diào)試結(jié)業(yè)報告

1、.WORD完美格式.自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試報告課程名稱實(shí)訓(xùn)班級小組成員指導(dǎo)教師完成日期.專業(yè)知識編輯整理.WORD完美格式.3目錄一 緒論1二. 亞龍YL-335B試驗(yàn)臺的基本組成和工作原理。三. 相應(yīng)站的整體介紹73. 1主站的動作順序和作用 73. 2供料站的動作順序和作用 83. 3加工站的動作順序和作用 93. 4裝配站的動作順序和作用 103. 5 分揀站的動作順序和作用 11四. 供料站的具體介紹124. 1氣動元件124. 2氣動控制回路13134. 3傳感器4.4PLC i/o 分配表及接線 144. 5 PLC程序 164.6調(diào)試與運(yùn)行18五. 調(diào)試中遇到的問題和解決方法 1

2、8六. 心得與體會19.專業(yè)知識編輯整理.WORD完美格式.緒論現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備（自動生產(chǎn)線）的最大特點(diǎn)是它的綜合性 和系統(tǒng)性，在這里，機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感測 試技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)地 結(jié)合，并綜合應(yīng)用到生產(chǎn)設(shè)備中；而系統(tǒng)性指的是，生產(chǎn)線的傳感檢 測、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動等機(jī)構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié) 調(diào)有序地工作，有機(jī)地融合在一起?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC以其高抗干擾能力、高可靠性、高性能 價格比且編程簡單而廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備中，擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)線的大腦微處理單元的角色。 因此，培養(yǎng)掌握機(jī)電一體化技 術(shù)，掌握PLC技術(shù)及

3、PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的技術(shù)人材是當(dāng)務(wù)之急。亞龍YL-335B型自動生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn) 臺上安裝送料、加工、裝配、輸送、分揀等工作單元，構(gòu)成一個典型 的自動生產(chǎn)線的機(jī)械平臺，系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)的采用了氣動驅(qū)動、變頻器驅(qū) 動和步進(jìn)（伺服）電機(jī)位置控制等技術(shù)。系統(tǒng)的控制方式采用每一工 作單元由一臺PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過RS485串行通訊 實(shí)現(xiàn)互連的分布式控制方式。因此，Y L-335B綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知 識，如氣動控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)（機(jī)械傳動、機(jī)械連接等）、傳感器 應(yīng)用技術(shù)、PLC控制和組網(wǎng)、步進(jìn)電機(jī)位置控制和變頻器技術(shù)等。利 用YL-335B,可以模擬一個與實(shí)際生產(chǎn)情況十分接

4、近的控制過程，使 學(xué)習(xí)者得到一個非常接近于實(shí)際的教學(xué)設(shè)備環(huán)境，從而縮短了理論教 學(xué)與實(shí)際應(yīng)用之間的距離。YL-335B采用模塊組合式的結(jié)構(gòu)，各工作單元是相對獨(dú)立的模塊，并采用了標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和抽屜式模塊放置架，具有較強(qiáng)的互換性?？筛鶕?jù)實(shí)訓(xùn)需要或工作任務(wù)的不同進(jìn)行不同的組合、安裝和調(diào)試，達(dá)到模擬生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的目標(biāo)，十分適合教學(xué)實(shí)訓(xùn)考核或技能競 賽的需要。可編程序控制器（PLC以其高抗干擾能力、高可靠性、高性能 價格比且編程簡單而廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備中，擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)線的大腦微處理單元的角色。 因此，培養(yǎng)掌握機(jī)電一體化技 術(shù)，掌握PLC技術(shù)及PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的技術(shù)人材是當(dāng)務(wù)之急。因此，

5、本設(shè)計將組態(tài)技術(shù)與 PLC技術(shù)，有機(jī)結(jié)合起來，運(yùn)用組 態(tài)技術(shù)，對自動生產(chǎn)線的各單元進(jìn)行高仿真。達(dá)到模擬運(yùn)行的目的。.專業(yè)知識編輯整理二、亞龍YL-335B實(shí)驗(yàn)臺的基本組成和工作原理2.1 Y L-335B的基本組成亞龍YL-335B型自動生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)臺由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元組成。外形如下所示。liltIIIIIIH為刖0匚T'其中，每一個單元都可以是一個獨(dú)立的系統(tǒng)， 同時也是一個機(jī)電一體 化的系統(tǒng)。各個單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本上以氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主， 但輸送單元的機(jī)械手裝置整體運(yùn)動則采取步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動、精密定位的位置控 制，該驅(qū)動系統(tǒng)

6、具有長行程，多定位點(diǎn)的特點(diǎn)，是一個典型的唯一的位置控制系統(tǒng)。分揀單元的傳送帶驅(qū)動則采用了通用變頻器驅(qū)動三相異步電動機(jī)的交流傳動裝置。位置控制和變頻器技術(shù)室現(xiàn)代 工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。在丫 L-335B設(shè)備上應(yīng)用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物 體的運(yùn)動位置，物體通過的狀態(tài)，物體的顏色及材質(zhì)等。傳感器技術(shù) 是機(jī)電一體化技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是現(xiàn)代工業(yè)實(shí)現(xiàn)高度自動化的 前提之一。在控制方面，YL-335B采用了基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡(luò) 控制方案，即每一工作單元由一臺PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之 間通過RS485串行通訊實(shí)現(xiàn)互連的分布式控制方式。用戶可根據(jù)需 要選擇不同

7、廠家的PLC及其所支持的RS485通信模式，組建成一個 小型的PLC網(wǎng)絡(luò)。小型PLC網(wǎng)絡(luò)以其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉的特點(diǎn)在 小型自動生產(chǎn)線仍然有著廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信中仍占據(jù) 相當(dāng)?shù)姆蓊~。另一方面，掌握基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， 將為進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)場總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等打下了良好的基 礎(chǔ)。YL-335B各單元在實(shí)訓(xùn)臺上的分布的俯視圖如下。II|mmrFPivl浮畀1,11 * - 4IIII.E；rjYL-335B的工作原理是使各工作單元通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個分布式的控制系統(tǒng)，采用西門子的S7-200系列PLC的設(shè)備當(dāng)工作單元自成一個獨(dú)立的系統(tǒng)時，其設(shè)備運(yùn)行的主令信號以及

8、 運(yùn)行過程中的狀態(tài)顯示信號，來源于該工作單元按鈕指示燈模塊。 按 鈕指示燈模塊如下圖所示。模塊上的指示燈和按鈕的端腳全部引到端 子排上。模塊盒上器件包括：指示燈（24VDC :黃色（HL1）、綠色（HL2 、紅色（HL3各一個。主令器件：綠色常開按鈕SB1 一個紅色常開按鈕SB2 一個選擇開關(guān)SA （一對轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)） 急停按鈕QS （一個常閉觸點(diǎn)）各工作站PLC配置如下:輸送單元：S7-226 DC/DC/DC主單元，共24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)晶體管輸出供料單元：S7-224 AC/DC/RLY主單元，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)繼電器輸出加工單元：S7-224 AC/DC/RLY主單元，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)

9、繼電器輸出裝配單元：S7-226 AC/DC/RLY主單元，共24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)繼電器輸出分揀單元：S7-224 XP AC/DC/RLY主單元，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)繼電器輸出三.相應(yīng)站的介紹3.1主站輸送單元工藝功能是：驅(qū)動其抓取機(jī)械手裝置精確定位到指定單 元的物料臺，在物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn) 然后放下的功能。YL 335B出廠配置時，輸送單元在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中擔(dān)任著主站的角 色，它接收來自觸摸屏的系統(tǒng)主令信號， 讀取網(wǎng)絡(luò)上各從站的狀態(tài)信 息，加以綜合后，向各從站發(fā)送控制要求，協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作。輸送單元由抓取機(jī)械手裝置、直線運(yùn)動傳動組件、拖鏈裝置、PLC 模塊和接線端口以

10、及按鈕/指示燈模塊等部件組成。下圖是安裝在工 作臺面上的輸送單元裝置側(cè)部分。具體構(gòu)成如下：氣動手爪：用于在各個工作站物料臺上抓取/放下工件。由一個二位五通雙向電控閥控制。伸縮氣缸：用于驅(qū)動手臂伸出縮回。由一個二位五通單向電控 閥控制。回轉(zhuǎn)氣缸：用于驅(qū)動手臂正反向90度旋轉(zhuǎn)，由一個二位五通 單向電控閥控制。提升氣缸：用于驅(qū)動整個機(jī)械手提升與下降。由一個二位五通 單向電控閥控制。傳動組件由直線導(dǎo)軌底板、伺服電機(jī)及伺服放大器、同步輪、同 步帶、直線導(dǎo)軌、滑動溜板、拖鏈和原點(diǎn)接近開關(guān)、左、右極限開關(guān) 組成。3.2供料站供料單元的主要結(jié)構(gòu)組成為：工件裝料管，工件推出裝置，支撐 架，閥組，端子排組件，PL

11、C急停按鈕和啟動/停止按鈕，走線槽、 底板等。其中，機(jī)械部分結(jié)構(gòu)組成如下圖所示。該部分的工作原理是：工件垂直疊放在料倉中，推料缸處于料倉 的底層并且其活塞桿可從料倉的底部通過。當(dāng)活塞桿在退回位置時， 它與最下層工件處于同一水平位置，而夾緊氣缸則與次下層工件處于 同一水平位置。在需要將工件推出到物料臺上時，首先使夾緊氣缸的 活塞桿推出，壓住次下層工件；然后使推料氣缸活塞桿推出，從而把 最下層工件推到物料臺上。在推料氣缸返回并從料倉底部抽出后， 再 使夾緊氣缸返回，松開次下層工件。這樣，料倉中的工件在重力的作 用下，就自動向下移動一個工件，為下一次推出工件做好準(zhǔn)備。3.3加工站加工單元的功能是完成

12、把待加工工件從物料臺移送到加工區(qū)域 沖壓氣缸的正下方；完成對工件的沖壓加工，然后把加工好的工件重 新送回物料臺的過程。加工單元裝置側(cè)主要結(jié)構(gòu)組成為：加工臺及滑動機(jī)構(gòu)，加工（沖 壓）機(jī)構(gòu)，電磁閥組，接線端口，底板等。其中，該單元機(jī)械結(jié)構(gòu)總 成如下圖所示。前盤圈亦右視圖工作原理：滑動加工臺在系統(tǒng)正常工作后的初始狀態(tài)為伸縮氣缸 伸出，加工臺氣動手指張開的狀態(tài)，當(dāng)輸送機(jī)構(gòu)把物料送到料臺上， 物料檢測傳感器檢測到工件后，PLC控制程序驅(qū)動氣動手指將工件 夾緊-加工臺回到加工區(qū)域沖壓氣缸下方-沖壓氣缸活塞桿向下伸 出沖壓工件t完成沖壓動作后向上縮回t加工臺重新伸出t到位后 氣動手指松開的順序完成工件加工工

13、序，并向系統(tǒng)發(fā)出加工完成信 號。為下一次工件到來加工做準(zhǔn)備。3.4裝配站裝配單元的功能是完成將該單元料倉內(nèi)的黑色或白色小圓柱工 件嵌入到放置在裝配料斗的待裝配工件中的裝配過程。裝配單元的結(jié)構(gòu)組成包括：管形料倉，供料機(jī)構(gòu)，廻轉(zhuǎn)物料臺， 機(jī)械手，待裝配工件的定位機(jī)構(gòu)，氣動系統(tǒng)及其閥組，信號采集及其 自動控制系統(tǒng)，以及用于電器連接的端子排組件，整條生產(chǎn)線狀態(tài)指 示的信號燈和用于其他機(jī)構(gòu)安裝的鋁型材支架及底板，傳感器安裝支架等其它附件。其中，機(jī)械裝配圖如下圖所示：工作過程：PLC驅(qū)動與豎直移動氣缸相連的電磁換向閥動作， 由 豎直移動帶導(dǎo)桿氣缸驅(qū)動氣動手指向下移動， 到位后，氣動手指驅(qū)動 手爪夾緊物料，

14、并將夾緊信號通過磁性開關(guān)傳送給 PLC，在PLC控 制下，豎直移動氣缸復(fù)位， 被夾緊的物料隨氣動手指一并提起，離 開當(dāng)廻轉(zhuǎn)物料臺的料盤，提升到最高位后，水平移動氣缸在與之對應(yīng) 的換向閥的驅(qū)動下，活塞桿伸出，移動到氣缸前端位置后，豎直移動 氣缸再次被驅(qū)動下移，移動到最下端位置，氣動手指松開，經(jīng)短暫延 時，豎直移動氣缸和水平移動氣缸縮回，機(jī)械手恢復(fù)初始狀態(tài)。3.5分揀站分揀單元是完成對上一單元送來的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀。使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。當(dāng)輸送站送來工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測到時， 即啟動變頻器，工件 開始送入分揀區(qū)進(jìn)行分揀。分揀單元主要結(jié)構(gòu)組成為：傳送和

15、分揀機(jī)構(gòu)，傳動帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)， 變頻器模塊，電磁閥組，接線端口，PLC模塊，按鈕/指示燈模塊及底板等。其中，機(jī)械部分的裝配總成如下圖。傳送和分揀的工作原理：當(dāng)輸送站送來工件放到傳送帶上并為入料 口漫射式光電傳感器檢測到時，將信號傳輸給PLC,通過PLC的程序啟動變頻器，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動傳送帶工作，把工件帶進(jìn)分揀區(qū)，如果 進(jìn)入分揀區(qū)工件為白色，則檢測白色物料的光纖傳感器動作， 作為1 號槽推料氣缸啟動信號，將白色料推到 1號槽里，如果進(jìn)入分揀區(qū) 工件為黑色，檢測黑色的光纖傳感器作為2號槽推料氣缸啟動信號， 將黑色料推到2號槽里。自動生產(chǎn)線的加工結(jié)束。四.供料站的具體介紹4.1氣動元件供料站氣動控制回路采

16、用標(biāo)準(zhǔn)雙作用直線氣缸作為執(zhí)行元件為了使氣缸的動作平穩(wěn)可靠，使用單向節(jié)流閥單對氣缸的運(yùn)動速度加以 控制，向節(jié)流閥是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的流量控制閥，常用于控制氣缸的運(yùn)動速度，也稱為速度控制閥。單電控電磁換向閥、電磁閥組。YL-335B所有工作單元的執(zhí)行氣缸都是雙作用氣缸，因此控制它們工作的電磁閥需要有二個工作口和二個排氣口以及一個供氣口，故使用的電磁閥均為二位五通電磁 閥。 供料單元用了兩個二位五通的單電控電磁閥。兩個電磁閥是集中安裝在匯流板上的。匯流板中兩個排氣口末端均連接了消聲器，消聲器的作用是減少壓縮空氣在向大氣排放時的噪聲。這種將多個閥與消聲器、 匯流板等集中在一起構(gòu)成的一組控制閥的

17、集成稱為閥 組，而每個閥的功能是彼此獨(dú)立的。4.2氣動控制回路氣動控制回路是本工作單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制邏輯與控制功能是由PLC實(shí)現(xiàn)的。氣動控制回路的工作原理如圖 2-1所示。氣源匯詭板氣動控制回路的工作原理2-1圖中1A和2A分別為推料氣缸和頂料氣缸。1B1和1B2為安裝在 推料缸的兩個極限工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)， 2B1和2B2為安裝在 推料缸的兩個極限工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)。 1Y1和2Y1分別為控 制推料缸和頂料缸的電磁閥的電磁控制端。 通常，這兩個氣缸的初始 位置均設(shè)定在縮回狀態(tài)。4.3傳感器Y L-335B各工作單元所使用的傳感器都是接近傳感器， 它利用 傳感器對所接

18、近的物體具有的敏感特性來識別物體的接近， 并輸出相 應(yīng)開關(guān)信號。1、磁性開關(guān)Y L-335B所使用的氣缸都是帶磁性開關(guān)的氣缸。 這些氣缸的缸筒 采用導(dǎo)磁性弱、隔磁性強(qiáng)的材料，如硬鋁、不銹鋼等。在非磁性體的 活塞上安裝一個永久磁鐵的磁環(huán)，這樣就提供了一個反映氣缸活塞位 置的磁場。而安裝在氣缸外側(cè)的磁性開關(guān)則是用來檢測氣缸活塞位置，即檢測活塞的運(yùn)動行程的。在磁性開關(guān)上設(shè)置的LED顯示用于顯示其信號狀態(tài)，供調(diào)試時 使用。磁性開關(guān)動作時，輸出信號“ T ，LED亮；磁性開關(guān)不動作 時，輸出信號“ 0”，LED不亮。磁性開關(guān)的安裝位置可以調(diào)整，調(diào)整方法是松開它的緊固定位螺 栓，讓磁性開關(guān)著氣缸滑動，到達(dá)

19、指定位置后，再旋緊固定螺栓。磁性開關(guān)有藍(lán)色和棕色2根引出線， 使用時藍(lán)色引出線應(yīng)連接 到PLC輸入公共端，棕色引出線應(yīng)連接到PLC輸入端。2、漫射式光電接近開關(guān)漫射式光電接近開關(guān)供料單元中，用來檢測工件不足或工件有無 的漫射式光電接近開關(guān)選用神視（OMRQN公司的CX-441 （E3Z-L61） 型放大器內(nèi)置型光電開關(guān)（細(xì)小光束型，NPN型晶體管集電極開路輸 出），。該光電開關(guān)的外形和頂端面上的調(diào)節(jié)旋鈕與顯示燈如圖2-2所動作表示燈| m幼柞轉(zhuǎn)換幵關(guān)（b調(diào)節(jié)檢袖和r示燈示。CX-441（ E3Z-L61）光電開關(guān)的外形和調(diào)節(jié)旋鈕、顯示燈圖2-24.4 PLC的i/o接線根據(jù)工作單元裝置的I/O

20、信號分配（表2-3 ）和工作任務(wù)的要求， 供料單元PLC選用S7-224 AC/DC/RLY主單元，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn) 繼電器輸出。PLC的I/O 信號分配如表2-4所示，接線原理圖則見 圖 2-5。輸入輕iRD if美格式.輸岀端口中間層端子號設(shè)備符號信號線端子號設(shè)備符號信號線21B1頂料到位2IY頂料電磁閥31B2頂料復(fù)位32Y推料電磁閥42BI推料到位52B2推料復(fù)位6SCI出料臺物料檢測7SC2物料不足檢測8SC3物料有無檢測9SC4:金屬材料檢測1317#端子沒有連接輕1特端子沒有連接表2-3供料單元裝置側(cè)的接線端口信號端子的分配輸入馬號輸出仃號序號PLC輸 入點(diǎn)宿號名稱信號來 源

21、ac輸出點(diǎn)信號名稱信號羈110,0示祚t缸伸出到100. 0頂料堪磁閥裝置側(cè)2(M頂料氣缸縮冋到便W. 1按料電磯閥3tO, 2推料氣虹伸出到位3恥2410.3推料氣缸縮惻到位4«0.35io/i出料臺物料檢測500. 1610.5供料不足檢測|6Q0.510.6缺料檢測7Q0*W10.7金舅工件檢測18Q0.7H 1. H9QLO疋常1：作指示按ffl/ffi10ru10QL1運(yùn)行播示小燈欖塊nIk2停止按鈕按訊指示燈模lh12II. 3啟動按釧13I1MHIL5匸作方式選禪圖2-4供料單元PLC的I/O分配表.專業(yè)知識編輯整理.WORD完美格式.專業(yè)知識編輯整理OK電協(xié)肉推kJ

22、亞J指彌*:忖GV來且電通配電箱ML2KL1 JAT220V40LJ1S7-200-224 CN ACA3C/RLYII10.010 1TO. 710 3TO.4TO. 510$TOTZEIl.D11 1Il 2Il 3n 4n.sMfL£內(nèi)廉僚用151-L,1'不足金霍. J豈丄!陽師部電液24V圖2-5供料單元PLC的接線圖4.5 PLC程序圖SVfH |橫扌ili?MO.OIU.5I4J 6wnn物門和_*1<» |(JO 110.2Ifr料刊也MG.2IO Ji *去iMil H5 010. t頑科灶世Mil 5t(ro-!輯51 f ?網(wǎng)絡(luò)ISNO. 0狀態(tài)J旨示1 IEM網(wǎng)絡(luò)21初態(tài)檢查:M5 D|1( J1運(yùn)行狀蕊iLO1準(zhǔn)備就緒M2. 0 _(:)網(wǎng)絡(luò)3初態(tài)檢査W54頂料復(fù)S 10 I WWff：ID.3加不足"D.5誰備W2.0I網(wǎng)絡(luò)4啟動按鈕11.3運(yùn)行狀態(tài)Ml 00 蔽料報祥H2.1 j/-iJir,A： Ml I.1 Iso 05)II / 1 I1網(wǎng)絡(luò)5停止 K