YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)論文

1、YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)前言現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備（自動(dòng)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(cè)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(cè)、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)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≒L。以其高抗干擾能力、高可靠性、高性能價(jià)格比且編程簡(jiǎn)單 而廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備中，擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)線的大腦一一微處理單元的角 色。亞龍YL-335B型自動(dòng)生產(chǎn)

2、線實(shí)訓(xùn)考核裝備在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)上安裝送料、加 工、裝配、輸送、分揀等工作單元，構(gòu)成一個(gè)典型的自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械平臺(tái)，系統(tǒng)各機(jī) 構(gòu)的采用了氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、變頻器驅(qū)動(dòng)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(tái) PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過(guò)RS485串行通訊實(shí) 現(xiàn)互連的分布式控制方式。因此，YL-335B綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識(shí)，如氣動(dòng)控制技術(shù)、 機(jī)械技術(shù)（機(jī)械傳動(dòng)、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(gè)與實(shí)際生產(chǎn)情況十分接近的控制 過(guò)程，使我們得到一個(gè)非常接近于實(shí)際的教學(xué)設(shè)備環(huán)境，縮短了

3、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(duì)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。YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)目 錄1 YL-335B的系統(tǒng)介紹 11.1 YL-335B 的組成 11.2 YL-335B 的電氣控制 11.2.1 YL-335B 工作單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 11.2.2 YL-335B 的控制系統(tǒng) 21.3 供電電源 32供料單元控制系統(tǒng) 42.1 供料單元的氣動(dòng)系統(tǒng) 42.1.1 氣動(dòng)元件 42.1.2 氣動(dòng)控制回路 42.2 傳感器 42.3

4、 供料單元的PLC控制系統(tǒng) 53加工單元控制系統(tǒng) 63.1 加工單元的氣動(dòng)系統(tǒng) 63.2 加工單元的PLC控制系統(tǒng) 64裝配單元控制系統(tǒng) 64.1 示燈、傳感器 64.2 裝配單元的氣動(dòng)系統(tǒng) 74.3 裝配單元的PLC控制系統(tǒng) 75分揀單元控制系統(tǒng) 95.1 旋轉(zhuǎn)編碼器、超聲波傳感器 95.2 變頻器的選用 115.3 分揀單元的氣動(dòng)系統(tǒng) 125.4 分揀單元的PLC控制系統(tǒng) 136輸送單元控制系統(tǒng) 146.1 伺服電機(jī)及伺服放大器 146.2 S7-200 PLC的脈沖輸出功能及位控編程 15YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)6.3 輸送單元的氣動(dòng)系統(tǒng) 166.4 輸送單元的PLC控制系

5、統(tǒng) 167 335B的整體控制 177.1 任務(wù)的實(shí)現(xiàn) 177.2 人機(jī)界面組態(tài) 187.3 西門(mén)子PPI通信 25總結(jié) 29主要參考文獻(xiàn) 30附錄一：各站程序 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。附錄二：觸摸屏界面 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)1 YL-335B的系統(tǒng)介紹1.1 YL-335B 的組成亞龍YL-335B型自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)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(gè)單元組成。如圖1-1所示。圖1-1 YL-335B 外觀圖每一工作單元既可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)又是一個(gè)機(jī)電一體化的系統(tǒng)。各個(gè)單 元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本上以氣動(dòng)執(zhí)行

6、機(jī)構(gòu)為主，輸送單元的機(jī)械手裝置整體運(yùn)動(dòng)則采取步進(jìn) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)、精密定位的位置控制，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有長(zhǎng)行程、多定位點(diǎn)的特點(diǎn)，是一個(gè)典 型的一維位置控制系統(tǒng)。分揀單元的傳送帶驅(qū)動(dòng)則采用了通用變頻器驅(qū)動(dòng)三相交流異步 電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置。位置控制和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。本設(shè)計(jì)中YL-335B應(yīng)用傳感器來(lái)判斷物體的運(yùn)動(dòng)位置、物體通過(guò)的狀態(tài)、物體的 顏色及材質(zhì)等。傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化裝備應(yīng)用技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是現(xiàn)代工 業(yè)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的前提之一。在控制方面，YL-335B采用基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡(luò)控制方案，每一工作單元由一臺(tái)PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過(guò)RS

7、485用 行通信實(shí)現(xiàn)互連的分布式控制方式。用戶可根據(jù)需要選擇不同廠家的PLC型號(hào)及其所支持的RS485通信模式，組建成一個(gè)小型的PLC網(wǎng)絡(luò)。小型PLC網(wǎng)絡(luò)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 價(jià)格低廉的特點(diǎn)在小型自動(dòng)生產(chǎn)線上有著廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信中占據(jù)相當(dāng)?shù)姆蓊~。1.2 YL-335B 的電氣控制1.2.1 YL-335B 工作單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)YL-335B設(shè)備中的各工作單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是機(jī)械裝置和電氣控制部分的相對(duì)分離。每圖1-2裝置側(cè)接線端口圖1-3 PLC側(cè)接線端口一工作單元機(jī)械裝置整體安裝在底板上，而控制工作單元生產(chǎn)過(guò)程的PLC裝置則安裝在工作臺(tái)兩側(cè)的抽屜板上。因此，工作單元機(jī)械裝置與PLC裝置之間

8、的信息交換是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。YL-335B的解決方案是：機(jī)械裝置上的各電磁閥和傳感器的引線均連接 到裝置側(cè)的接線端口上。PLC的I/O引出線則連接到PLC側(cè)的接線端口上。兩個(gè)接線端 間通過(guò)多芯信號(hào)電纜互連。圖1-2和圖1-3分別是裝置側(cè)的接線端口和 PLC側(cè)的接線 端口。裝置側(cè)的接線端口的接線端子采用三層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接DC24V電源的+24V端，底層端子用以連接DC24Vt源的0V端，中間層端子用以連接各信號(hào)線。PLCYL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)側(cè)的接線端口的接線端子采用兩層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接各信號(hào)線，其端子號(hào)與裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對(duì)應(yīng)。底層端子用以連接D

9、C24V電源的+24V端和0V端。裝置側(cè)的接線端口和PLC側(cè)的接線端口之間通過(guò)專用電纜連結(jié)。 其中25針接頭電 纜連接PLC的輸入彳S號(hào)，15針接頭電纜連接PLC的輸出信號(hào)。1.2.2 YL-335B 的控制系統(tǒng)YL-335B的每一工作單元都可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。1、當(dāng)工作單元自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)時(shí)，其設(shè)備運(yùn)行的主令信號(hào)以及運(yùn)行過(guò)程中的 狀態(tài)顯示信號(hào)，來(lái)源于該工作單元按鈕指示燈模塊。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(gè)。 主令器件：綠色常開(kāi)按鈕 S

10、B1一個(gè)、紅色常開(kāi)按鈕SB2一個(gè)、 選擇開(kāi)關(guān)SA （一對(duì)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)）、急停按鈕QS （一個(gè)常閉觸點(diǎn)）2、當(dāng)各工作單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于采用西門(mén)子 S7-200系列PLC的設(shè)備，YL-335B的標(biāo)準(zhǔn)配置是采用PPI協(xié)議的通信方式。設(shè)備出 廠的控制方案如圖1-4所示。 _TPC70Z6K觸攜.S7-226CK主拈1%zST-224CWS7-224CN從站3%/ST-226CH從站aS7-224XP從站6輸送拈 供料站加工站 裝配站 分棟站裝有町N¥4口的個(gè)人電臉圖1-4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

11、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)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3、人機(jī)界面系統(tǒng)運(yùn)行的主令信號(hào)（復(fù)位、啟動(dòng)、停止等）通過(guò)觸模屏人機(jī)界面給出。同時(shí)，人 機(jī)界面上也顯示系統(tǒng)運(yùn)行的各種狀態(tài)信息。YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)人機(jī)界面是在操作人員和機(jī)器設(shè)備之間做雙向溝通的橋梁。使用人機(jī)界面能夠明確指示并告知操作員機(jī)器設(shè)備

12、目前的狀況，使操作變的簡(jiǎn)單生動(dòng)，并且可以減少操作上的 失誤，即使是新手也可以很輕松的操作整個(gè)機(jī)器設(shè)備。使用人機(jī)界面還可以使機(jī)器的配 線標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化，同時(shí)也能減少 PLC控制器所需的I/O點(diǎn)數(shù)，降低生產(chǎn)成本，同時(shí) 由于面板控制的小型化及高性能，相對(duì)的提高了整套設(shè)備的附加價(jià)值。YL-335B采用了昆侖通態(tài)（MCGS TPC7062KS觸摸屏作為它的人機(jī)界面。TPC7062K班一款以嵌入式低功耗 CPU為核心（主頻400MHz）的高性能嵌入式一體化 工控機(jī)。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用了 7英寸高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率800X480）,四線電 阻式觸摸屏（分辨率4096X4096）,同時(shí)還預(yù)裝了微軟嵌入式

13、實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)WinCE.NET（中文版）和MCGSft入式組態(tài)軟件（運(yùn)行版）。1.3 供電電源外部供電電源為三相五線制 AC 380V/220V,圖1-5為供電電源模塊一次回路原理 圖。圖中，總電源開(kāi)關(guān)選用 DZ47LE-32/C32型三相四線漏電開(kāi)關(guān)。系統(tǒng)各主要負(fù)載通 過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)單獨(dú)供電。其中，變頻器電源通過(guò)DZ47C16/3P三相自動(dòng)開(kāi)關(guān)供電；各工作站PLC均采用DZ47C5/2P單相自動(dòng)開(kāi)關(guān)供電。止匕外，系統(tǒng)配置 4臺(tái)DC24V6A開(kāi)關(guān)穩(wěn) 壓電源分別用作供料、加工和分揀單元，及輸送單元的直流電源。圖1-5 供電電源模塊一次回路原理圖總電源控制變卿器電源接線端子板分揀站電源控制給送站

14、電源控制裝配站電源控制供料站PLC電源控制加工供料開(kāi)關(guān)電源控制3同服控制等電源YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì) 圖1-7配電箱設(shè)備安裝圖 2供料單元控制系統(tǒng) 2.1供料單元的氣動(dòng)系統(tǒng)1.1.1 氣動(dòng)元件供料站氣動(dòng)控制回路采用標(biāo)準(zhǔn)雙作用直線氣缸作為執(zhí)行元件為了使氣缸的動(dòng)作平 穩(wěn)可靠，使用單向節(jié)流閥單對(duì)氣缸的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(gè)工作口和二個(gè)排氣口以及一個(gè)供氣口，故使用的電磁閥均為二位五通

15、電磁閥。供料單元用了兩個(gè)二位五通的單電控電磁閥。兩個(gè)電磁閥是集中安裝在匯流板上的。匯流板中兩個(gè)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(shí)的噪聲。這種將多個(gè)閥與消聲器、匯流板等集中在一起構(gòu)成的一組控制閥的集成稱為閥組，而每個(gè)閥的功能是彼此獨(dú)立的。1.1.2 氣動(dòng)控制回路氣動(dòng)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(dòng)控制回路的工作原理如圖 2-1所示。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(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān),2B1和2B2為安裝在推料缸的兩個(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)。1Y1和2Y

16、1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(gè)氣缸的初始位置均設(shè)定在縮回狀態(tài)。圖2-1供料單元?dú)鈩?dòng)控制回路工作原理圖2.2 傳感器YL-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(duì)所接近的物體具有的敏感特性來(lái)識(shí)別物體的接近，并輸出相應(yīng)開(kāi)關(guān)信號(hào)。1、磁性開(kāi)關(guān)YL-335B所使用的氣缸都是帶磁性開(kāi)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(gè)永久磁鐵的磁環(huán)，這 樣就提供了一個(gè)反映氣缸活塞位置的磁場(chǎng)。而安裝在氣缸外側(cè)的磁性開(kāi)關(guān)則是用來(lái)檢測(cè) 氣缸活塞位置，即檢測(cè)活塞的運(yùn)動(dòng)行程的。在磁性開(kāi)關(guān)上設(shè)置的LED顯示用于顯示

17、其信號(hào)狀態(tài)，供調(diào)試時(shí)使用。磁性開(kāi)關(guān)動(dòng) 作時(shí)，輸出信號(hào)“1” , LED亮；磁性開(kāi)關(guān)不動(dòng)作時(shí)，輸出信號(hào)“ 0” , LED不亮。磁性開(kāi)關(guān)的安裝位置可以調(diào)整，調(diào)整方法是松開(kāi)它的緊固定位螺栓，讓磁性開(kāi)關(guān)順YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)著氣缸滑動(dòng)，到達(dá)指定位置后，再旋緊固定螺栓。磁性開(kāi)關(guān)有藍(lán)色和棕色2根引出線， 使用時(shí)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。磁性開(kāi)關(guān)的內(nèi)部電路如圖2-1中虛線框內(nèi) 所示。圖2-1磁性開(kāi)關(guān)內(nèi)部電路2、漫射式光電接近開(kāi)關(guān)漫射式光電接近開(kāi)關(guān)供料單元中，用來(lái)檢測(cè)工件不足或工件有無(wú)的漫射式光電接近 開(kāi)關(guān)選用神視(OMRON公司的CX-441 (

18、E3Z-L61)型放大器內(nèi)置型光電開(kāi)關(guān)(細(xì)小光 束型，NPN型晶體管集電極開(kāi)路輸出)，。該光電開(kāi)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所示。圖2-2 CX-441(E3Z-L61)光電開(kāi)關(guān)的外形和調(diào)節(jié)旋鈕、顯示燈圖2-3給出該光電開(kāi)關(guān)的內(nèi)部電路原理框圖。圖2-3 CX-441(E3Z-L61)光電開(kāi)關(guān)電路原理圖用來(lái)檢測(cè)物料臺(tái)上有無(wú)物料的光電開(kāi)關(guān)是一個(gè)圓柱形漫射式光電接近開(kāi)關(guān)，工作時(shí)向上發(fā)出光線，從而透過(guò)小孔檢測(cè)是否有工件存在，。該光電開(kāi)關(guān)選用SICK公司產(chǎn)品MHT15-N2317®,其外形如圖2-4所示。圖2-4 MHT15-N2317光電開(kāi)關(guān)外形2.3 供料單元的PLC控

19、制系統(tǒng)PLC的I/O 接線根據(jù)工作單元裝置的I/O信號(hào)分配(表2-1)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(hào)分 配如表2-2所示，接線原理圖則見(jiàn)圖2-5。表2-1供料單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配表2-2供料單元PLC的I/O 信號(hào)表YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì) 圖2-5 供料單元PLC的I/O接線原理圖3加工單元控制系統(tǒng)3.1 加工單元的氣動(dòng)系統(tǒng)加工單元所使用氣動(dòng)執(zhí)行元件包括標(biāo)準(zhǔn)直線氣缸、薄型氣缸和氣動(dòng)手指。加工單元的氣動(dòng)控制元件均采用二位五通單電控電磁換向閥，各電磁閥均帶有手動(dòng)換向和

20、加鎖鈕。它們集中安裝成閥組固定在沖壓支撐架后面。氣動(dòng)控制回路的工作原理如圖3-1所示。1B1和1B2為安裝在沖壓氣缸的兩個(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)， 2B1和2B2為安裝在加工臺(tái)伸縮氣缸的兩個(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)，3B1為安裝在手爪氣缸工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)。1Y1、2Y1和3Y1分別為控制沖壓氣缸、加工臺(tái)伸縮氣缸和手爪氣缸的電磁閥的電磁控制端。圖3-1 加工單元?dú)鈩?dòng)控制回路工作原理圖3.2 加工單元的PLC控制系統(tǒng)PLC的I/O分配及系統(tǒng)安裝接線，裝置側(cè)接線端口信號(hào)分配如表3-1所示表3-1加工單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配2）加工單元選用S7-224 AC/DC/RLY主

21、單元，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)繼電器輸出。PLC 的I/O信號(hào)表如表3-2所示，接線原理圖如圖3-2所示。表3-2 加工單元PLC的I/O 信號(hào)表圖3-2 加工單元PLC的I/O接線原理圖4裝配單元控制系統(tǒng)4.1 示燈、傳感器1、警示燈本工作單元上安裝有紅、橙、綠三色警示燈，它是作為整個(gè)系統(tǒng)警示用的。警示燈有五根引出線，其中黃綠雙色線：黃綠雙色線為"“地線”；紅色線：紅色燈控制線；黃色線：橙色燈控制線，綠色線：綠色燈控制線；黑色線：信號(hào)燈公共控制線。接線如圖 4-1所示。圖4-1 警示燈及其接線2、光纖傳感器YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)光纖型傳感器由光纖檢測(cè)頭、光纖放大器兩部分

22、組成，放大器和光纖檢測(cè)頭是分離 的兩個(gè)部分，光纖檢測(cè)頭的尾端部分分成兩條光纖，使用時(shí)分別插入放大器的兩個(gè)光纖 孔。光纖傳感器組件如圖4-2所示。圖4-3是放大器的安裝示意圖。圖4-4給出了放大器單元的俯視圖，調(diào)節(jié)其中部的8旋轉(zhuǎn)靈敏度高速旋鈕就能進(jìn)行 放大器靈敏度調(diào)節(jié)（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)靈敏度增大）。調(diào)節(jié)時(shí)，會(huì)看到“入光量顯示燈”發(fā)光的變。圖4-2 光纖傳感器組件圖4-3 光纖傳感器組件外形化。當(dāng)探測(cè)器檢測(cè)到物料時(shí)，“動(dòng)作顯示燈”會(huì)亮，提示檢測(cè)到物料。圖4-4 光纖傳感器放大器單元的俯視圖圖4-5 E3X-NA11型光纖傳感器電路框圖4.2 裝配單元的氣動(dòng)系統(tǒng)圖4-6裝配單元?dú)鈩?dòng)控制回路4.3 裝配單元

23、的PLC控制系統(tǒng)裝配單元的I/O 點(diǎn)較多，選用S7-226 AC/DC/RLY 主單元，共24點(diǎn)輸入，16點(diǎn) 繼電器輸出。PLC的I/O分配如表4-2所示。圖4-7是PLC接線原理圖。表4-1裝配單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配表4-2裝配單元PLC的I/O 信號(hào)表輸入信號(hào)輸出信號(hào)廳PPLC®入點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來(lái)源廳PPLC®出點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來(lái)源7YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)1I0.0零件不足檢測(cè)裝置 測(cè)1Q0.0擋料電磁閥裝置 測(cè)2I0.1零件有無(wú)檢測(cè)2Q0.1頂料電磁閥3I0.2左料盤(pán)零件檢測(cè)3Q0.2回轉(zhuǎn)電磁閥4I0.3右料盤(pán)零件檢測(cè)4Q0.3手抓加緊電磁閥

24、5I0.4裝配臺(tái)工件檢測(cè)5Q0.4手抓下降電磁閥6I0.5頂料到位檢測(cè)6Q0.5手臂伸出電磁閥7I0.6頂料復(fù)位檢測(cè)7Q0.6紅色警示燈8I0.7擋料狀態(tài)檢測(cè)8Q0.7橙色警示燈9I1.0落料狀態(tài)檢測(cè)9Q1.0綠色警示燈10I1.1擺動(dòng)氣缸左限位10Q1.5HL1指示 燈模 塊11I1.2擺動(dòng)氣缸右限位11Q1.6HL212I1.3手抓加緊檢測(cè)12Q1.7HL313I1.4手抓下降到位檢 測(cè)1314I1.5手抓上升到位檢 測(cè)1415I1.6手臂縮回到未檢 測(cè)1516I1.7手臂伸出到位檢 測(cè)1617I2.4停止按鈕按鈕模塊1718I2.5啟動(dòng)按鈕按鈕模塊1819I2.6緊急停止按鈕1920I2

25、.7單機(jī)/聯(lián)機(jī)20YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)圖4-7 裝配單元PLC接線原理5分揀單元控制系統(tǒng)5.1 旋轉(zhuǎn)編碼器、超聲波傳感器1、旋轉(zhuǎn)編碼器YL-335B分揀單元使用了這種具有 A、B兩相90o相位差的通用型旋轉(zhuǎn)編碼器，用 于計(jì)算工件在傳送帶上的位置。編碼器直接連接到傳送帶主動(dòng)軸上。該旋轉(zhuǎn)編碼器的三 相脈沖采用NPh®集電極開(kāi)路輸出，分辨率 500線，工作電源DC12-24V。本工作單元 沒(méi)有使用Z相脈沖，A、B兩相輸出端直接連接到 PLC (S7-224XP AC/DC/RLY主單元) 的高速計(jì)數(shù)器輸入端。計(jì)算工件在傳送帶上的位置時(shí)，需確定每?jī)蓚€(gè)脈沖之間的距離即脈沖當(dāng)量

26、。分揀單 元主動(dòng)軸的直徑為 d=43 mm,則減速電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一周，皮帶上工件移動(dòng)距離L=冗？d=3.14X43=136.35 mni故脈沖當(dāng)量 以為仙=L/500 = 0.273 mm。按如圖1-6所示的安裝 尺寸，當(dāng)工件從下料口中心線移至傳感器中心時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器約發(fā)出604個(gè)脈沖；移至第一個(gè)推桿中心點(diǎn)時(shí)，約發(fā)出 945個(gè)脈沖；移至第二個(gè)推桿中心點(diǎn)時(shí)，約發(fā)出 1282 個(gè)脈沖；移至第二個(gè)推桿中心點(diǎn)時(shí)，約發(fā)出1546個(gè)脈沖。2、超聲波傳感器如5-1圖所示：左邊綠色指示燈為電源和信號(hào)強(qiáng)度指示燈，右邊黃色指示燈為信號(hào) 輸出指示燈，TEACHS調(diào)節(jié)按鈕 參數(shù)設(shè)置 近限和遠(yuǎn)限手動(dòng)設(shè)置(1) 進(jìn)入編程模式

27、：長(zhǎng)按 TEACH Push Button直到OUTT變紅；(2)設(shè)置低限：短按TEACH Push Button,設(shè)置完成OUT丁閃爍；(3)設(shè)置高限：短按TEACH Push Button,設(shè)置完成退出編程模式，進(jìn)入 RUN模YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)式OUT丁變回初始狀態(tài)；圖5-1(4)低限或高限沒(méi)有設(shè)置完成前，長(zhǎng)按 TEACH Push Button,退出編程模式;(5)在編程模式下，低限設(shè)置前，如果時(shí)間超過(guò) 120秒，退出編程模式超聲波傳感器接線說(shuō)明：棕色(bn): +24v藍(lán)色(bu) : 0V (模擬量輸出公共端)白色(wh):模擬量輸出端黑色(bk):開(kāi)關(guān)量信號(hào)端灰

28、色(gy):遠(yuǎn)程終端屏蔽線(shiled):接地端dO-3OVdc4 - 20 mA orD (b 10V de廠 5 3QV de Ifast)L 0 - 2V de (slow)shield圖5-2PLC接線原理圖:10YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)圖5-35.2變頻器的選用分揀單元輸送皮帶的速度由變頻器控制，該單元選用的變頻器型號(hào)為：西門(mén)子 MM42度頻器。該變頻器額定參數(shù)為：?電源電壓：380V480V,三相交流?額定輸出功率：0.75KW?額定輸入電流：2.4A?額定輸出電流：2.1A?外形尺寸：A型?操作面板：基本操作板（BOP圖5-4變頻器外形圖5-5 MM420變頻器的

29、接線端子11YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)MM42改頻器的參數(shù)：段固定頻率控制參數(shù):步驟號(hào)參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說(shuō)明1 P0003 1 1設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)2 P0004 0 7命令組為命令和數(shù)字I/O3 P0700 2 2 命令源選擇“由端子排輸入”4 P0003 1 2設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為擴(kuò)展級(jí)5 P0701 1 16 DIN1功能設(shè)定為固定頻率設(shè)定值（直接選擇 +ON6 P0702 12 16 DIN2功能設(shè)定為固定頻率設(shè)定值（直接選擇 +ON7 P0703 9 12 DIN3功能設(shè)定為接通時(shí)反轉(zhuǎn)8 P0004 0 10命令組為設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器9 P1000 2 3頻率給定輸入

30、方式設(shè)定為固定頻率設(shè)定值10 P1001 0 25固定頻率111 P1002 5 15固定頻率2設(shè)置電動(dòng)機(jī)參數(shù)：參數(shù)號(hào) 出廠值 設(shè)置值 說(shuō)明P0003 1 1設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)P0010 0 1快速調(diào)試P0100 0 0設(shè)置使用地區(qū)，0=歐洲，功率以KW表示，頻率為50HzP0304 400 380電動(dòng)機(jī)額定電壓（V）P0305 1.90 0.18電動(dòng)機(jī)額定電流（A）P0307 0.75 0.03電動(dòng)機(jī)額定功率（K"P0310 50 50電動(dòng)機(jī)額定頻率（Hz）P0311 1395 1300電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min ）5.3 分揀單元的氣動(dòng)系統(tǒng)分揀單元的電磁閥組使用了三個(gè)由二位五通

31、的帶手控開(kāi)關(guān)的單電控電磁閥，它們安裝在匯流板上。這三個(gè)閥分別對(duì)金屬、白料和黑料推動(dòng)氣缸的氣路進(jìn)行控制，以改變各 自的動(dòng)作狀態(tài)。本單元?dú)鈩?dòng)控制回路的工作原理如圖 5-6所示。圖中1A、2A和3A分別為分揀 一氣缸、分揀二氣缸和分揀三氣缸。1B1、2B1和3B1分別為安裝在各分揀氣缸的前極 限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)。1Y1、2Y1和3Y1分別為控制3個(gè)分揀氣缸電磁閥的 電磁控制端。12YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)圖5-6分揀單元?dú)鈩?dòng)控制回路工作原理圖5.4 分揀單元的PLC控制系統(tǒng)分揀單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配如表5-1所示表5-1分揀單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配輸入端口

32、中間層輸出端口中間層端子號(hào)設(shè)備符號(hào)信號(hào)線端子號(hào)設(shè)備符號(hào)信號(hào)線2DECODE旋轉(zhuǎn)編碼器B相21Y推桿1電磁閥3r旋轉(zhuǎn)編碼器a相32Y推桿2電磁閥4SC1光纖傳感器143Y推桿3電磁閥5SC2光纖傳感器26SC3進(jìn)料口工件檢測(cè)7SC4電感式傳感器91B推桿1推出到位102B推桿2推出到位113B推桿3推出到位分揀單元PLC選用S7-224 XP AC/DC/RLY主單元，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)繼電器輸 出。選用S7-224 XP主單元的原因是，當(dāng)變頻器的頻率設(shè)定值由HMI指定時(shí)，該頻率設(shè)定值是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，需要由PLC通過(guò)D/A變換方式向變頻器輸入模擬量的頻率指令，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度連續(xù)調(diào)整。S7-224

33、 XP主單元集成有2路模擬量輸入，1路模擬量輸出， 有兩個(gè)RS-485通信口?？蓾M足D/A變換的編程要求。PLC的I/O信號(hào)表見(jiàn)表5-10, I/O 接線原理圖如圖5-7所示。表5-2 分揀單元PLC的I/O信號(hào)表13YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)圖5-7 分揀單元PLC的I/O接線原理圖6輸送單元控制系統(tǒng)6.1 伺服電機(jī)及伺服放大器YL-335B所使用白W公下MINASA4系列AC伺服電機(jī)？驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)編碼器反饋脈沖 為2500 pulse/rev 。缺省情況下，驅(qū)動(dòng)器反饋脈沖電子齒輪分 -倍頻值為4倍頻。如 果希望指令脈沖為6000 pulse/rev ，那末就應(yīng)把指令脈沖電子齒輪

34、的分-倍頻值設(shè)置為 10000/60000從而實(shí)現(xiàn)PLC每輸出6000個(gè)脈沖，伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手恰好 移動(dòng)60mm勺整數(shù)倍關(guān)系。松下MINAS A4系列AC伺服電機(jī)？驅(qū)動(dòng)器在YL-335B的輸送單元上中，采用了松下 MHMD022P1UC磁同步交流伺服電機(jī)，14YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)及MADDT120700階數(shù)字交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)裝置作為運(yùn)輸機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制裝置。MADDT120700洞服驅(qū)動(dòng)器面板上有多個(gè)接線端口，其中：X1:電源輸入接口，AC220Vt源連接到L1、L3主電源端子，同時(shí)連接到控制電源 端子L1C L2c上。X2:電機(jī)接口和外置再生放電電阻器接口。

35、 U、V、W端子用于連接電機(jī)。必須注意， 電源電壓務(wù)必按照驅(qū)動(dòng)器銘牌上的指示，電機(jī)接線端子（U、V、W不可以接地或短路，交流伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向不象感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)交換三相相序來(lái)改變，必須保證驅(qū)動(dòng)器上的U、V、W E接線端子與電機(jī)主回路接線端子按規(guī)定的次序一一對(duì)應(yīng)，否則可能 造成驅(qū)動(dòng)器的損壞。電機(jī)的接線端子和驅(qū)動(dòng)器的接地端子以及濾波器的接地端子必須保 證可靠的連接到同一個(gè)接地點(diǎn)上。機(jī)身也必須接地。RB1 RB2 RB3端子是外接放電電阻，MADDT1207003勺規(guī)格為100?/10W, YL-335B沒(méi)有使用外接放電電阻。X6:連接到電機(jī)編碼器信號(hào)接口，連接電纜應(yīng)選用帶有屏蔽層的雙絞電纜，屏

36、蔽層 應(yīng)接到電機(jī)側(cè)的接地端子上，并且應(yīng)確保將編碼器電纜屏蔽層連接到插頭的外殼（ FG 上。X5: I/O控制信號(hào)端口，其部分引腳信號(hào)定義與選擇的控制模式有關(guān)，不同模式下 的接線請(qǐng)參考松下 A系列伺服電機(jī)手冊(cè)。YL-335B輸送單元中，伺服電機(jī)用于定 位控制，選用位置控制模式。所采用的是簡(jiǎn)化接線方式，如圖 6-1所示。伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置與調(diào)整松下的伺服驅(qū)動(dòng)器有七種控制運(yùn)行方式，即位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、位置 /速度控制、位置/轉(zhuǎn)矩、速度/轉(zhuǎn)矩、全閉環(huán)控制。位置方式就是輸入脈沖用來(lái)使電機(jī) 定位運(yùn)行，電機(jī)轉(zhuǎn)速與脈沖用頻率相關(guān)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與脈沖個(gè)數(shù)相關(guān)；速度方式有 兩種，一是通過(guò)輸入直流-

37、10V至一+10V指令電壓調(diào)速，二是選用驅(qū)動(dòng)器內(nèi)設(shè)置的內(nèi)部 速度來(lái)調(diào)速；轉(zhuǎn)矩方式是通過(guò)輸入直流-10V至一+10V指令電壓調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩， 這種方式下運(yùn)行必須要進(jìn)行速度限制，有如下兩種方法：1）設(shè)置驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的參數(shù)來(lái)限制，2）輸入模擬量電壓限速。6.2 S7-200 PLC 的脈沖輸出功能及位控編程S7-200有兩個(gè)內(nèi)置PTO/PWM®生器，用以建立高速脈沖用（PT?；蛎}寬調(diào)節(jié)（PWM 信號(hào)波形。一個(gè)發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點(diǎn) Q0.0,另一個(gè)發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點(diǎn) Q0.1。當(dāng)組態(tài)一個(gè)輸出為PTO操作時(shí)，生成一個(gè)50砧空比脈沖用用于步進(jìn)電機(jī)或伺服電 機(jī)的速度和位置的開(kāi)環(huán)控制。內(nèi)置 P

38、TO功能提供了脈沖用輸出，脈沖周期和數(shù)量可由 用戶控制。但應(yīng)用程序必須通過(guò) PLC內(nèi)置I/O提供方向和限位控制。為了簡(jiǎn)化用戶應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP7-Micro/WIN提供的位控向?qū)Э?5YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)以幫助用戶在很短的時(shí)間內(nèi)全部完成 PWM PTO或位控模塊的組態(tài)。向?qū)Э梢陨晌恢?指令，用戶可以用這些指令在其應(yīng)用程序中為速度和位置提供動(dòng)態(tài)控制。運(yùn)動(dòng)包絡(luò)組態(tài)完成后，向?qū)?huì)為所選的配置生成四個(gè)項(xiàng)目組件（子程序），分別是：PTOx_CTRL程序（控制）、PTOx_RUW程序 （運(yùn)行包絡(luò)），PTOx_LDPO序口 PTOx_MAN 子程序（手動(dòng)模式）子程序。一個(gè)

39、由向?qū)Мa(chǎn)生的子程序就可以在程序中調(diào)用。6.3 輸送單元的氣動(dòng)系統(tǒng)輸送單元的氣動(dòng)系統(tǒng)由：氣動(dòng)手爪、伸縮氣缸、回轉(zhuǎn)氣缸、提升氣缸、2個(gè)二位五通雙向控閥、2個(gè)二位五通單向電控閥電組成。輸送單元的抓取機(jī)械手裝置上的所有氣缸連接的氣管沿拖鏈敷設(shè)，插接到電磁閥組 上，其氣動(dòng)控制回路如圖6-1所示。圖6-1 輸送單元?dú)鈩?dòng)控制回路原理圖6.4 輸送單元的PLC控制系統(tǒng)YL-335B選用西門(mén)子S7-226 DC/DC/DC型PLC共24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)晶體管輸出表6-1給出了 PLC的I/O地址分配表，I/O接線原理圖如圖6-2所示。表6-1 輸送單元PLC的I/O 信號(hào)表輸入信號(hào)輸出信號(hào)廳PPLC輸入點(diǎn)信號(hào)名稱

40、信號(hào)來(lái)源廳PPLC輸出點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來(lái)源1I0.0原點(diǎn)傳感器檢測(cè)裝 置 側(cè)1Q0.0脈沖裝 置 側(cè)2I0.1右限位保護(hù)2Q0.1方向3I0.2左限位保護(hù)3Q0.24I0.3機(jī)械手抬升下限 檢測(cè)4Q0.3抬升臺(tái)上升電磁閥5I0.4機(jī)械手抬升上限 檢測(cè)5Q0.4回轉(zhuǎn)氣缸左旋電 磁閥6I0.5機(jī)械手旋轉(zhuǎn)左限 檢測(cè)6Q0.5回轉(zhuǎn)氣缸右旋電 磁閥7I0.6機(jī)械手旋轉(zhuǎn)右限 檢測(cè)7Q0.6手爪伸出電磁閥8I0.7機(jī)械手伸出檢測(cè)8Q0.7手爪夾緊電磁閥9I1.0機(jī)械手縮回檢測(cè)9Q1.0手爪放松電磁閥16YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)10I1.1機(jī)械手夾緊檢測(cè)10Q1.5報(bào)警指示按鈕/11I1.2伺服報(bào)

41、警11Q1.6運(yùn)行指示指示12I2.4啟動(dòng)按鈕按鈕/12Q1.7停止指示模塊13I2.5復(fù)位按鈕指示1314I2.6急停按鈕燈模1415I2.7方式選擇塊15圖6-2 輸送單元PLC接線原理圖7 335B的整體控制7.1 任務(wù)的實(shí)現(xiàn)1、供料站的工作流程：供料站接收到系統(tǒng)發(fā)來(lái)的供料指令后，如果出料臺(tái)上沒(méi)有 工件，即進(jìn)行把工件推到出料臺(tái)上的操作。工件推出到出料臺(tái)后，應(yīng)向系統(tǒng)發(fā)出出料臺(tái) 上有工件信號(hào)。若供料站的料倉(cāng)內(nèi)沒(méi)有工件或工件不足， 則向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警或預(yù)警信號(hào)。2、裝配站的工作流程： 啟動(dòng)后，如果回轉(zhuǎn)臺(tái)上的左料盤(pán)內(nèi)沒(méi)有小園柱零件，就執(zhí)行下料操作；如果左料盤(pán)內(nèi)有零件，而右料盤(pán)內(nèi)沒(méi)有零件，執(zhí)行回轉(zhuǎn)臺(tái)

42、回轉(zhuǎn)操作。 如果回轉(zhuǎn)臺(tái)上的右料盤(pán)內(nèi)有小園柱零件且裝配臺(tái)上有待裝配工件，開(kāi)始執(zhí)行裝配過(guò) 程。執(zhí)行裝配機(jī)械手抓取小園柱零件，放入待裝配工件中的操作。裝入動(dòng)作完成后，向 系統(tǒng)發(fā)出裝配完成信號(hào)。 完成裝配任務(wù)后，裝配機(jī)械手應(yīng)返回初始位置，等待下一 次裝配。 若計(jì)劃生產(chǎn)任務(wù)已經(jīng)完成，本站收到來(lái)自系統(tǒng)的停止運(yùn)行指令時(shí)，則芯料 供料機(jī)構(gòu)應(yīng)立即停止供料，正在進(jìn)行裝配工作的情況下，裝配單元在完成本次裝配后停 止工作。 如果裝配站的料倉(cāng)或料槽內(nèi)沒(méi)有小園柱零件或零件不足，應(yīng)向系統(tǒng)發(fā)出報(bào) 警或預(yù)警信號(hào)。3、加工站的工作流程：加工站接收到系統(tǒng)發(fā)來(lái)的啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，即進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。 當(dāng)加工臺(tái)上有工件且被檢出后，設(shè)備執(zhí)行將工件

43、夾緊，送往加工區(qū)域沖壓，完成沖壓動(dòng) 作后返回待料位置的工件加工工序。沖壓動(dòng)作完成且加工臺(tái)返回待料位置后，向系統(tǒng)發(fā) 出加工完成信號(hào)。如果沒(méi)有停止信號(hào)輸入，當(dāng)再有待加工工件送到加工臺(tái)上時(shí)，加工單 元又開(kāi)始下一周期工作。4、輸送站的工作流程： 輸送站接收到人機(jī)界面發(fā)來(lái)的啟動(dòng)指令后，即把啟動(dòng)指 令發(fā)往各從站。 在接收到供料站的“出料臺(tái)上有工件”信號(hào)后，輸送站抓取機(jī)械手 裝置應(yīng)執(zhí)行抓取供料站工件的操作。動(dòng)作完成后，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置以不小于 300mm/s的速度移動(dòng)到裝配站裝配臺(tái)的正前方， 把工件放到裝配站的裝配臺(tái)上。 接收 到裝配完成信號(hào)后，機(jī)械手裝置應(yīng)抓取已裝配的工件，然后從裝配站向加工站運(yùn)送工

44、件， 到達(dá)加工站的加工臺(tái)正前方，把工件放到加工臺(tái)上。機(jī)械手裝置的運(yùn)動(dòng)速度要求與相17YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)同。接收到加工完成信號(hào)后，機(jī)械手裝置應(yīng)執(zhí)行抓取已壓緊工件的操作。抓取動(dòng)作 完成后，機(jī)械手臂逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90° ,然后伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置移動(dòng)到分揀站進(jìn)料口。 執(zhí)行在傳送帶進(jìn)料口上方把工件放下的操作。機(jī)械手裝置的運(yùn)動(dòng)速度要求與相同。 機(jī)械手裝置完成放下工件的操作并縮回到位后，手臂應(yīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。，等待下一次搬 運(yùn)工作。5、分揀站的工作流程：分揀站接收到系統(tǒng)發(fā)來(lái)的啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，即進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。 當(dāng)輸送站機(jī)械手裝置放下工件、縮回到位后，分揀站的變頻器即啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)

45、機(jī) 人機(jī)界面所指定的變頻器運(yùn)行頻率的速度， 把工件帶入檢測(cè)區(qū)進(jìn)行芯件嵌入高度檢測(cè)和 芯件顏色檢測(cè)。進(jìn)行芯件嵌入高度檢測(cè)時(shí)允許傳送帶停車(chē)，停車(chē)時(shí)間可根據(jù)檢測(cè)裝置的 特性自行確定。成品工件按芯件嵌入高度分為兩類：若芯件端面與杯形工件端面之間 的高度差值小于1.5毫米的白色工件為第一類成品。若芯件端面凸出杯形工件端面小 于1.5毫米的黑色工件，為第二類成品。不在上述兩類成品范圍內(nèi)的工件為廢品。滿 足套件關(guān)系的第一類成品工件到達(dá) 1號(hào)滑槽中間時(shí)，傳送帶停止，推料氣缸1動(dòng)作把工 件推出；滿足套件關(guān)系的第二類成品工件到達(dá) 2號(hào)滑槽中間時(shí)，傳送帶停止，推料氣缸 2動(dòng)作把工件推出。不滿足上述套件關(guān)系的工件和廢

46、品工件到達(dá)3號(hào)滑槽中間時(shí)，傳送帶停止，推料氣缸3動(dòng)作把工件推出。7.2 人機(jī)界面組態(tài)在TPC7062K隊(duì)機(jī)界面上組態(tài)畫(huà)面，要求用戶窗口包括歡迎界面和運(yùn)行界面 2個(gè)窗 口。歡迎界面是啟動(dòng)界面，觸摸屏上電并進(jìn)行權(quán)限檢查后運(yùn)行，歡迎界面屏幕上方的標(biāo) 題文字向左循環(huán)移動(dòng)，循環(huán)周期約 14秒，當(dāng)觸摸歡迎界面位圖框內(nèi)的任意部位時(shí)，都 將切換到“運(yùn)行界面”。在人機(jī)界面上可設(shè)定計(jì)劃生產(chǎn)套件總數(shù)，并生產(chǎn)過(guò)程中顯示尚須完成的套件總 數(shù)。在人機(jī)界面上設(shè)定分揀單元變頻器的運(yùn)行頻率（10Hz35Hz） 0實(shí)時(shí)顯示變頻器 啟動(dòng)后的輸出頻率。提供系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)。 在人機(jī)界面上動(dòng)態(tài)顯示輸送單元機(jī)械手 裝置當(dāng)前位置（以原點(diǎn)開(kāi)關(guān)中

47、心線位置為參考點(diǎn)，度量單位為毫米）。顯示在分揀單元上被檢測(cè)工件中芯件端面與杯形工件端面之間的高度差值（精確到0.1毫米），如果該工件為廢品，點(diǎn)鳧廢品指小燈，指小當(dāng)前被分揀的工件為廢品。顯小廢品工件占被分揀工件總數(shù)的百分比，如果該百分比達(dá)到 20%彈出報(bào)警窗口，提示“廢品率過(guò)高， 請(qǐng)檢查待裝配工件和芯件的質(zhì)量。”觸摸報(bào)警窗口內(nèi)“確定”按鈕，報(bào)警窗口消失。 指示網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)（正常、故障）。指示各工作單元的運(yùn)行、故障狀態(tài)。其中故障 狀態(tài)包括： 供料單元的供料不足狀態(tài)和缺料狀態(tài)。 裝配單元的供料不足狀態(tài)和缺 料狀態(tài)。輸送單元抓取機(jī)械手裝置越程故障（左或右極限開(kāi)關(guān)動(dòng)作），以及工作單元18YL-335B

48、現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)運(yùn)行中的緊急停止?fàn)顟B(tài)。發(fā)生上述故障時(shí)，有關(guān)的報(bào)警指示燈以閃爍方式報(bào)警。 當(dāng) 計(jì)劃生產(chǎn)任務(wù)完成，系統(tǒng)將停止全線運(yùn)行，這時(shí)可觸摸返回歡迎界面的按鈕，返回到歡 迎界面，或觸摸返回到安裝測(cè)試界面的按鈕，返回安裝測(cè)試界面。但若系統(tǒng)正在運(yùn)行狀 態(tài)，觸摸上述按鈕將不予響應(yīng)。1、根據(jù)工作任務(wù)，對(duì)工程分析并規(guī)劃如下：工程框架：有2個(gè)用戶窗口，即歡迎畫(huà)面和運(yùn)行畫(huà)面，其中歡迎畫(huà)面是啟動(dòng)界 面。1個(gè)策略：循環(huán)策略。 數(shù)據(jù)對(duì)象：各工作站以及全線的工作狀態(tài)指示燈、單機(jī) 全線切換旋鈕、啟動(dòng)、停止、復(fù)位按鈕、變頻器輸入頻率設(shè)定、機(jī)械手當(dāng)前位置等。 圖形制作： 歡迎畫(huà)面窗口：圖片：通過(guò)位圖裝載實(shí)現(xiàn)；文字

49、：通過(guò)標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)； 按鈕：由對(duì)象元件庫(kù)引入。 運(yùn)行畫(huà)面窗口： 文字：通過(guò)標(biāo)簽構(gòu)件實(shí)現(xiàn)； 各工作 站以及全線的工作狀態(tài)指示燈、時(shí)鐘：由對(duì)象元件庫(kù)引入；單機(jī)全線切換旋鈕、啟動(dòng)、 停止、復(fù)位按鈕：由對(duì)象元件庫(kù)引入；輸入頻率設(shè)置：通過(guò)輸入框構(gòu)件實(shí)現(xiàn)；機(jī) 械手當(dāng)前位置：通過(guò)標(biāo)簽構(gòu)件和滑動(dòng)輸入器實(shí)現(xiàn)。流程控制：通過(guò)循環(huán)策略中的腳本程序策略塊實(shí)現(xiàn)。進(jìn)行上述規(guī)劃后，就可以創(chuàng)建工程，然后進(jìn)行組態(tài)。步驟是：在“用 戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口 0” 、 “窗口 1” ，然后分別設(shè)置兩 個(gè)窗口的屬性。2、建立歡迎畫(huà)面：選中“窗口 0” ，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入用戶窗口屬性設(shè)置，包括： 窗口名 稱改為“歡

50、迎畫(huà)面”窗口標(biāo)題改為：歡迎畫(huà)面。在“用戶窗口”中，選中“歡迎”， 點(diǎn)擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動(dòng)窗口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加 載的窗口選中“歡迎畫(huà)面”窗口圖標(biāo)，單擊“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫(huà)組態(tài)窗口開(kāi)始編輯畫(huà)面。3、“歡迎畫(huà)面”組態(tài)：裝載位圖：選擇“工具箱”內(nèi)的“位圖”按鈕鼠標(biāo)的光標(biāo)呈“十字”形，在窗 口左上角位置拖拽鼠標(biāo)，拉出一個(gè)矩形，使其填充整個(gè)窗口在位圖上單擊右鍵，選擇“裝 載位圖”，找到要裝載的位圖，點(diǎn)擊選擇該位圖，然后點(diǎn)擊“打開(kāi)”按鈕，則圖片該 裝載到了窗口。 制作按鈕 單擊繪圖工具箱中圖標(biāo)，在窗口中拖出一個(gè)大小合適的按鈕，雙擊按 鈕，出現(xiàn)屬性設(shè)置窗口。在可見(jiàn)度屬性頁(yè)中

51、點(diǎn)選“按鈕不可見(jiàn)”；在操作屬性頁(yè)中單擊“按下功能”，打開(kāi)用戶窗口時(shí)候選擇主畫(huà)面，并使數(shù)據(jù)對(duì)象“ HMI 就緒”的值置1。 制作循環(huán)移動(dòng)的文字框圖19YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì) 選擇“工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕 ，拖拽到窗口上方中心位置，根據(jù)需要拉出一個(gè)大小適合的矩形。在鼠標(biāo)光標(biāo)閃爍位置輸入文字“歡迎使用 YL-335B自動(dòng)化生產(chǎn)線 實(shí)訓(xùn)考核裝備！” ，按回車(chē)鍵或在窗口任意位置用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一下， 完成文字輸入。靜 態(tài)屬性設(shè)置如下：文字框的背景顏色：沒(méi)有填充；文字框的邊線顏色為：沒(méi)有邊線；字符顏色：艷粉色；文字字體：華文細(xì)黑，字型：粗體，大小為二號(hào)。 為了使文字循環(huán)移動(dòng)，在“位置動(dòng)畫(huà)連接”

52、中勾選“水平移動(dòng)”，這時(shí)在對(duì)話框上端就增添“水平移動(dòng)”窗口標(biāo)簽。水平移動(dòng)屬性頁(yè)的設(shè)置如圖 7-2所示。圖7-2 設(shè)置水平移動(dòng)屬性組態(tài)“循環(huán)策略”的具體操作：a)b)在“運(yùn)行策略”中，雙擊“循環(huán)策略”進(jìn)入策略組態(tài)窗口雙擊圖標(biāo)進(jìn)入“策略屬性設(shè)置”，將循環(huán)時(shí)間設(shè)為:100ms按“確認(rèn)”c）在策略組態(tài)窗口中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標(biāo)，增加一策略行。d）單擊“策略工具箱”中的“腳本程序”，將鼠標(biāo)指針移到策略塊圖標(biāo) 1上,單擊鼠標(biāo)左鍵，添加腳本程序構(gòu)件，如圖 7-3所示亙匿按騏設(shè)定的時(shí)間循環(huán)運(yùn)行腳水程序圖7-3e)f)雙擊雙擊4®進(jìn)入策略條件設(shè)置，表達(dá)式中輸入1,即始終滿足條件進(jìn)入腳本程

53、序編輯環(huán)境，輸入下面的程序:if 移動(dòng) <=140 then移動(dòng)=移動(dòng)+1else移動(dòng)=-140Endifg）單擊“確認(rèn)”，腳本程序編寫(xiě)完畢。4、建立運(yùn)行畫(huà)面 選中“窗口 1” ，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入用戶窗口屬性設(shè)置。 將窗口名稱改為：主畫(huà)面；窗口標(biāo)題改為：運(yùn)行畫(huà)面；“窗口背景”中，選擇所需要顏色。定義數(shù)據(jù)對(duì)象和連接設(shè)備：各工作站以及全線的工作狀態(tài)指示燈、單機(jī)全線切換旋鈕、啟動(dòng)、停止、復(fù)位按鈕、變頻器輸入頻率設(shè)定、機(jī)械手當(dāng)前位置等，都是需要與PLC 連接，進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)對(duì)象。定義數(shù)據(jù)對(duì)象的步驟： 單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口頁(yè)。 單擊“新增對(duì)象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對(duì)象。選中對(duì)象，按“對(duì)象屬性”按鈕，或雙擊選中20YL-335B現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)對(duì)象，則打開(kāi)“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”窗口。然后編輯屬性，最后加以確定。使定義好的數(shù)據(jù)對(duì)象和PLC內(nèi)部變量進(jìn)行連接，步驟如下：打開(kāi)“設(shè)備工具箱”，在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用用口父設(shè)備”，然后雙擊“西門(mén)子_S7200PP。出現(xiàn)“通用用父設(shè)備”,“西門(mén)子_S7200PPr 設(shè)置通用用口父設(shè)備的基本屬性，如圖7-4 所示。雙擊“西門(mén)基本屬性電恬隹接設(shè)備屬性名設(shè)備屬性值設(shè)備名稱通用國(guó)口父設(shè)備口設(shè)備注釋通用串口父設(shè)備