機(jī)電一體化三菱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、機(jī)電一體化柔性實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)44天津市龍洲科技儀器有限公司TEL23673598 E-mail:longzhou目 錄第一章 機(jī)電一體化柔性實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)說(shuō)明1機(jī)電一體化柔性加工系統(tǒng)的功能1開(kāi)創(chuàng)任意的組合與開(kāi)發(fā)理念1同一任務(wù)，不同方法的綜合分析（畢業(yè)設(shè)計(jì)）2項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)與任務(wù)2項(xiàng)目的技術(shù)內(nèi)容2項(xiàng)目可以提供的工位和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容4第二章 機(jī)電一體化系統(tǒng)具體說(shuō)明6第一節(jié) ME093399型機(jī)電一體化系統(tǒng)總體概括6第二節(jié) 控制系統(tǒng)的組成6第三節(jié) 系統(tǒng)整體選型概況8第四節(jié) CC-Link技術(shù)特性9第五節(jié) 總控電氣部分12一、 主控平臺(tái)12二、 總控編程要求13三、 問(wèn) 題14第三章 機(jī)電

2、柔性自動(dòng)循環(huán)部分16第一節(jié) 上 料 單 元16一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?6二、 實(shí)驗(yàn)材料16三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容16四、 上料單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)17五、 上料單元硬件線路連接原理圖17六、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況17七、 編程要求18八、 問(wèn) 題19第二節(jié) 下料單元20一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?0二、 實(shí)驗(yàn)材料20三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容20四、 下料單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)21五、 下料單元硬件線路連接原理圖21六、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況21七、 編程要求22八、 問(wèn) 題23第三節(jié) 加 蓋 單 元24一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?4二、 實(shí)驗(yàn)材料24三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容24四、 加蓋單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)25五、 加蓋單元硬件線路連接原理圖25六、

3、系統(tǒng)連接的I/O分配情況25七、 編程步驟26八、 問(wèn) 題27第四節(jié) 穿 銷(xiāo) 釘 單 元28一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?8二、 實(shí)驗(yàn)材料28三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容28四、 穿銷(xiāo)單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)29五、 穿銷(xiāo)單元硬件線路連接原理圖30六、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況30七、 編程步驟30八、 問(wèn) 題31第五節(jié) 模 擬 單 元32一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2二、 實(shí)驗(yàn)材料32三、 實(shí)驗(yàn)步聚32四、 檢測(cè)單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)32五、 檢測(cè)單元硬件線路連接原理圖33六、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況33七、 編程要求34八、 問(wèn) 題35第六節(jié) 檢測(cè)單元36一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?6二、 實(shí)驗(yàn)材料36三、 實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)介紹36四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容37五

4、、 檢測(cè)單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)37六、 檢測(cè)單元硬件線路連接原理圖38七、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況38八、 編程要求38九、 問(wèn) 題38第七節(jié) 氣動(dòng)機(jī)械手分揀單元40一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?0二、 實(shí)驗(yàn)材料40三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容40四、 氣動(dòng)機(jī)械手分揀單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)41五、 氣動(dòng)機(jī)械手分揀單元硬件線路連接原理圖42六、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況42七、 編程要求43八、 問(wèn) 題44第八節(jié) 升降梯與高架疊層立體倉(cāng)庫(kù)單元45一、 疊層立體倉(cāng)庫(kù)單元設(shè)計(jì)的思路及目的45二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?6三、 實(shí)驗(yàn)材料46四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容46五、 升降梯及疊層立體倉(cāng)庫(kù)單元的系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程簡(jiǎn)圖46六、 升降梯及疊層立體倉(cāng)庫(kù)單元中各硬件

5、名稱(chēng)及型號(hào)47七、 升降梯及疊層立體倉(cāng)庫(kù)單元中硬件設(shè)備的說(shuō)明47八、 升降梯及疊層立體倉(cāng)庫(kù)單元中硬件線路連接原理圖53九、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況53十、 編程要求54十一、 問(wèn) 題55第九節(jié) 廢料處理單元57一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?7二、 實(shí)驗(yàn)材料57三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容57四、 編程要求57第十節(jié) 各站移動(dòng)配電平臺(tái)操作面板說(shuō)明58一、 控制面板的組成：58二、 控制面板詳細(xì)說(shuō)明：58第一章 機(jī)電一體化柔性實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)說(shuō)明現(xiàn)代工業(yè)是計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)、先進(jìn)工藝技術(shù)的綜合與集成，涵蓋了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造執(zhí)行等多方面，是國(guó)家建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的重要支柱之一。為了加強(qiáng)學(xué)生面向新世紀(jì)的挑戰(zhàn)能力，提高機(jī)

6、、光、電一體化的理論水平與實(shí)踐能力刻不容緩，重點(diǎn)建設(shè)機(jī)電類(lèi)工程，柔性加工綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，更具有迫切性和現(xiàn)實(shí)意義。機(jī)、電一體化柔性系統(tǒng)是一套完整，靈活、模塊化，易擴(kuò)展的教學(xué)系統(tǒng)，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平研發(fā)并制造，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從零部件到整機(jī)。采用鋁合金結(jié)構(gòu)件為主體，利用多種機(jī)械傳動(dòng)方式模擬完成現(xiàn)代化裝配過(guò)程的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)，把實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的典型部分：電氣控制部分、各種傳感器的應(yīng)用、組態(tài)控制，工業(yè)總線，充分展示在該系統(tǒng)中。目的就是使不同層次的學(xué)生在校期間就了解現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際情況，學(xué)習(xí)并實(shí)際組裝，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，包括機(jī)械、電氣、測(cè)量等多方面在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用技術(shù)，學(xué)生可以學(xué)到更多的實(shí)踐知識(shí)，拓展思維，

7、提高動(dòng)手和實(shí)際操作的能力，以便使學(xué)生畢業(yè)后就可直接進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐，縮短傳統(tǒng)畢業(yè)生動(dòng)手能力差的缺點(diǎn)，以適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)的要求。 機(jī)電一體化柔性加工系統(tǒng)的功能涵蓋課程：微機(jī)、組態(tài)編程、工業(yè)總線、測(cè)試與控制技術(shù)、氣動(dòng)、機(jī)械制動(dòng)、傳感器、氣動(dòng)機(jī)器人等課程特 點(diǎn)：以自動(dòng)化物料傳輸和加工裝置為對(duì)象體現(xiàn)常用的控制，機(jī)械傳動(dòng)原理的應(yīng)用，裝置的選擇、調(diào)試和系統(tǒng)的總調(diào)。 開(kāi)創(chuàng)任意的組合與開(kāi)發(fā)理念涵蓋課程：機(jī)械原理、裝配設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、加工技術(shù)等課程特 點(diǎn)：展示制造過(guò)程的本質(zhì)，包含裝置的優(yōu)化、不同的組合、位置的檢測(cè)等內(nèi)容。 同一任務(wù)，不同方法的綜合分析（畢業(yè)設(shè)計(jì)）涵蓋課程：機(jī)、光、電全課程的綜合特 點(diǎn)：根據(jù)不同

8、層次，提出一個(gè)課題讓學(xué)生分別設(shè)計(jì)，最后全體進(jìn)行集體論證、分析，達(dá)到共同受益的目的。 項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)與任務(wù)解決學(xué)生的三方面能力：i. 掌握工科設(shè)計(jì)制造基本知識(shí)和基本技能問(wèn)題（動(dòng)手能力）。ii. 具備設(shè)計(jì)制造機(jī)、光、電一體化中的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力問(wèn)題（創(chuàng)新能力）。iii. 使學(xué)生擁有解決實(shí)際問(wèn)題，排除故障和整套系統(tǒng)的分析能力（故障排除能力）。解決工程中的實(shí)際問(wèn)題是目前國(guó)內(nèi)一個(gè)難點(diǎn)，在校期間沒(méi)有建立整套生產(chǎn)過(guò)程的概念，本項(xiàng)目的建成和使用將起到現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程和現(xiàn)代化教學(xué)手段的示范性和實(shí)訓(xùn)性，也是目前國(guó)內(nèi)唯一綜合機(jī)、光、電一體化的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。 項(xiàng)目的技術(shù)內(nèi)容基本機(jī)械傳動(dòng)原理包括： “O”型皮帶傳動(dòng) 齒輪齒條差動(dòng)

9、升降機(jī)構(gòu) 絲杠絲母機(jī)構(gòu) 螺桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 間歇機(jī)構(gòu) 鏈輪鏈條差動(dòng)機(jī)構(gòu) 同步齒型帶動(dòng)機(jī)構(gòu) 滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 鏈條長(zhǎng)度補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)電氣技術(shù)包括: 機(jī)電一體化柔性實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng) 總線技術(shù) 變頻調(diào)速技術(shù) 可編程控制器的應(yīng)用 電機(jī)傳動(dòng) 各種傳感器的應(yīng)用 步進(jìn)電機(jī)控制 氣動(dòng)控制 伺服電機(jī)控制 繼電器控制 計(jì)算機(jī)組態(tài)、計(jì)算機(jī)控制的技術(shù) 項(xiàng)目可以提供的工位和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容系統(tǒng)平臺(tái)由鋁合金、T型槽拼裝而成，可以單獨(dú)使用，也可以四面相互連成一體作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，整套生產(chǎn)線以此鋁合金為基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，采用集中、分散兩種不同的控制方式，并設(shè)置控制方式選擇開(kāi)關(guān)。也可自行組合，先進(jìn)行機(jī)械連接，再編程、調(diào)試。整套裝置

10、可提供18位學(xué)生（兩人一組）同時(shí)分組進(jìn)行機(jī)械零件的組裝，編程。利用plc來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)的全程運(yùn)行。該P(yáng)LC支持總線功能。此類(lèi)控制方式主要用于生產(chǎn)系統(tǒng)的全程演示。獨(dú)立組 可提供16位學(xué)生（兩人一組）同時(shí)分組進(jìn)行機(jī)械零件的組裝，編程。將plc分別與各個(gè)分站設(shè)置的探測(cè)器和執(zhí)行器接口連接便可對(duì)相應(yīng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制。自行選定方案 工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生可進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，重新設(shè)計(jì)方案。例：直線型 “L”型、“U”型u 工業(yè)電氣自動(dòng)化工業(yè)電氣自動(dòng)化學(xué)生可進(jìn)行編程外還可以進(jìn)行組態(tài)畫(huà)面的編程，通過(guò)觸摸屏進(jìn)行控制，真正把計(jì)算機(jī)與控制對(duì)象連接，還可進(jìn)行總線控制（CANBUS、PROFIBUS、CC-LINK

11、），總線連接。u 機(jī)械自動(dòng)化機(jī)械自動(dòng)化的學(xué)生可以進(jìn)行自行設(shè)計(jì)新方案，在自動(dòng)生產(chǎn)線上按照自己想象設(shè)計(jì)制造、加工、裝配等新的制造工藝，創(chuàng)新自己的設(shè)想，實(shí)現(xiàn)整體的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)教師可在機(jī)械傳動(dòng)中、電氣傳動(dòng)中設(shè)置故障，讓學(xué)生排查，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力和與同學(xué)合作能力，達(dá)到培養(yǎng)21世紀(jì)實(shí)際高級(jí)技能型的人才。高級(jí)人才的目標(biāo)：堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)；創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的進(jìn)取理念；具有定性和定量的檢測(cè)與分析能力；具備動(dòng)手和排除故障的判斷能力；能與他人合作共創(chuàng)共建的交往能力。第二章 機(jī)電一體化系統(tǒng)具體說(shuō)明第一節(jié) ME093399型機(jī)電一體化系統(tǒng)總體概括該自動(dòng)化模擬生產(chǎn)線，較好地解決了在學(xué)校期間，只接觸到以單元實(shí)驗(yàn)或校

12、外參觀實(shí)習(xí)為主，一些大型的自動(dòng)化控制站只能看不能操作，達(dá)不到理想的教學(xué)效果的這個(gè)實(shí)際接觸問(wèn)題。在設(shè)計(jì)該模擬生產(chǎn)線時(shí)，為了能反映計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展及在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，采用了MITSUBISHI公司的CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，選用了MITSUBISHI的Q系列PLC作主站、Fx-2n系列作從站，配備了相應(yīng)的編程軟件和監(jiān)控軟件?？刂葡到y(tǒng)中包括8個(gè)從站點(diǎn)：上料單元、送料單元、加蓋單元、穿銷(xiāo)單元、模擬單元（溫度控制系統(tǒng)）、檢測(cè)單元、分檢單元（氣動(dòng)機(jī)械手）、疊層立體倉(cāng)庫(kù)。該套控制系統(tǒng)，建立了以工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制為對(duì)象的實(shí)物模擬仿真系統(tǒng)，可很好地解決自動(dòng)化及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的在動(dòng)手實(shí)踐中所遇到的難題。第二節(jié)

13、 控制系統(tǒng)的組成這條多站點(diǎn)連續(xù)生產(chǎn)線上的工藝過(guò)程如下：上料單元（站點(diǎn)1）：將工件主體送入下料單元入口。下料單元（站點(diǎn)2）：托盤(pán)是整個(gè)模擬生產(chǎn)過(guò)程的載體，托盤(pán)經(jīng)傳送帶從此站前端開(kāi)始進(jìn)入下料倉(cāng)出口，先得到工件主體，沿傳送帶向下站運(yùn)行。加蓋單元（站點(diǎn)3）：托盤(pán)帶裝配主體進(jìn)入本站后，通過(guò)擺臂機(jī)構(gòu)擺動(dòng)將上蓋裝在主體中，放行，托盤(pán)帶裝配主體沿傳送帶向下站運(yùn)行。穿銷(xiāo)單元（站點(diǎn)4）：托盤(pán)帶裝配主體進(jìn)入本站后，經(jīng)直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)，將銷(xiāo)釘準(zhǔn)確裝配到上蓋與工作主體中，使三者成為整體，成為工件。銷(xiāo)釘分為金屬和非金屬兩種。模擬單元（站點(diǎn)5）：工件進(jìn)入本站檢測(cè)到位后，進(jìn)行加熱和溫度控制，完成后，工件沿傳送帶向下站運(yùn)行。檢測(cè)單

14、元（站點(diǎn)6）：工件進(jìn)入本單元，進(jìn)行銷(xiāo)釘材質(zhì)的檢測(cè)（金屬、塑料）和工件標(biāo)簽的檢測(cè)以確定工件是否合格，其中，貼標(biāo)簽為合格品，其余為不合格品。本站的檢測(cè)結(jié)果作為下兩站動(dòng)作的依據(jù)。分檢單元（站點(diǎn)7）工件進(jìn)入本站后，首先由短程氣缸下落，皮碗壓緊工件，真空泵開(kāi)關(guān)動(dòng)作，排除皮碗內(nèi)的空氣，短程氣缸上升，吸起工件讓托盤(pán)繼續(xù)前進(jìn)，工件由擺動(dòng)缸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，若是合格品則工件下落到傳送帶繼續(xù)沿傳送帶向下站運(yùn)行；若是廢品，則無(wú)杠缸橫移將其投入廢品槽。疊層立體倉(cāng)庫(kù)（站點(diǎn)8）由升降梯與立體疊層倉(cāng)庫(kù)兩部分組成，升降梯由升降臺(tái)和鏈條提升部分組成，由步進(jìn)電機(jī)做驅(qū)動(dòng)?？筛鶕?jù)檢測(cè)單元檢測(cè)結(jié)果（金屬、塑料），按類(lèi)將工件傳送到立

15、體疊層倉(cāng)庫(kù)中。連續(xù)生產(chǎn)線示意圖如圖1所示。疊層立體倉(cāng)庫(kù)站點(diǎn)8分檢單元站點(diǎn)7檢測(cè)單元站點(diǎn)6模擬單元站點(diǎn)5穿銷(xiāo)單元站點(diǎn)4加蓋單元站點(diǎn)3廢品道備料單元站點(diǎn)1下料單元站點(diǎn)2圖1 連續(xù)生產(chǎn)線示意圖由上邊的工藝過(guò)程知，整條生產(chǎn)線共有8個(gè)站點(diǎn)，站點(diǎn)1、2、3、4主要完成順序邏輯控制，站點(diǎn)5實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)節(jié)，站點(diǎn)7為氣動(dòng)機(jī)械手的控制，站點(diǎn)8則實(shí)現(xiàn)光電編碼的檢測(cè)和步進(jìn)電機(jī)的控制。每個(gè)站點(diǎn)都獨(dú)立地完成一套動(dòng)作，彼此又有一定的關(guān)聯(lián)。為此，采用了CC-LINK總線技術(shù)，通過(guò)1個(gè)主站Q系列PLC和8個(gè)從站Fx-2n系列PLC，并通過(guò)MCGS監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)模擬生產(chǎn)線的控制。第三節(jié) 系統(tǒng)整體選型概況根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與三菱工

16、控產(chǎn)品的特點(diǎn)，主站采用Q系列PLC擴(kuò)展16個(gè)輸入、16個(gè)輸出構(gòu)成。Q00J最大可支持256個(gè)IO。從站采用FX2N系列FX2N-48MR PLC構(gòu)成，該系列產(chǎn)品可支持24輸入、24輸出。主、從站間通過(guò)三菱的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)CC-LINK聯(lián)網(wǎng)，因此主、從各站擴(kuò)充CC-LINK接口模塊。變頻調(diào)速器采用三菱FR-E520S+FR-PA02-02產(chǎn)品，通過(guò)RS-485總線與從站7 PLC連通。系統(tǒng)組成如下：機(jī)電一體化柔性實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)主站 基本單元Q00JCPU+Q6BAT電池+輸入模塊QX40-S1+輸出模塊QY40P+CC-LINK模塊+GPPW編程軟件CC-LINK開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線從站1 基本單元

17、 FX2N-48MR +CC-LINK模塊FX2N-32CCL從站2 基本單元 FX2N-48MR +CC-LINK模塊FX2N-32CCL從站3 基本單元 FX2N-48MR +CC-LINK模塊FX2N-32CCL從站5 基本單元FX2N-48MR+CC-LINK模塊FX2N-32CCL+溫度調(diào)節(jié)模塊 FX2N-2LC從站 6 基本單元 FX2N-48MR +CC-LINK模塊FX2N-32CCL 從站 7 基本單元 FX2N-48MR +CC-LINK模塊FX2N-32CCL終端電阻終端電阻從站 8 基本單元 FX2N-48MR +CC-LINK模塊FX2N-32CCL +脈沖-發(fā)生器F

18、X2N-1PG從站4 基本單元 FX2N-48MR +CC-LINK模塊FX2N-32CCL系統(tǒng)組成框圖第四節(jié) CC-Link技術(shù)特性開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線CC-Link特性：1996年，三菱電機(jī)以“多廠家設(shè)備環(huán)境、高性能、省配線”理念開(kāi)發(fā)、公布和開(kāi)放了現(xiàn)場(chǎng)總線CC-Link。CC-Link是Control&Communication Link (控制與通信鏈路系統(tǒng))的簡(jiǎn)稱(chēng)。具有性能卓越、應(yīng)用廣泛使用簡(jiǎn)單節(jié)省成本等突出優(yōu)點(diǎn)。一般而言，我們將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分為3至4個(gè)層次：管理層、控制器層、部件層，部件層也就是指裝置層和傳感器層。由于CC-Link的數(shù)據(jù)容量大，通信速度多級(jí)可選擇，CC-Link是一個(gè)

19、復(fù)合的、開(kāi)放的、適應(yīng)性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠適應(yīng)于較高的管理層網(wǎng)絡(luò)到較低的傳感器層網(wǎng)絡(luò)的不同范圍。由于它的數(shù)據(jù)容量大，通訊速度廣泛。一、CC-Link的卓越性能：CC-Link是一種高可靠性、高性能的網(wǎng)絡(luò)。CC-Link的優(yōu)勢(shì)如下：1） 高速度大容量的數(shù)據(jù)傳送可設(shè)定介于156Kbps到10Mbps間可選擇的5種通信速度之一。² 總長(zhǎng)度由最大通信速度決定。² 每個(gè)循環(huán)傳送數(shù)據(jù)為24字節(jié)，有150字節(jié)用于通信傳送。² 8字節(jié)（64位）用于位數(shù)據(jù)傳送，16字節(jié)（4點(diǎn)RWr、4點(diǎn)RWw）用于字傳送，（L=>M 34字節(jié)）。² 每次鏈接掃描的最大容量是2048位

20、和512字。² 在64個(gè)遠(yuǎn)程I/O站的情況下，鏈接掃描時(shí)間為3.7毫秒。² 穩(wěn)定快速的通信速度是CC-Link的最大優(yōu)勢(shì)。² CC-Link有足夠卓越的性能應(yīng)用于大范圍的系統(tǒng)。² 當(dāng)應(yīng)用10Mbps的通信速度時(shí)，最大通信距離是100米；當(dāng)通信速度為156Kbps時(shí)，最大通信距離為1200米。² 如果應(yīng)用中繼器，還可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的總長(zhǎng)度。通信電纜的長(zhǎng)度可以延長(zhǎng)到13.2KM。2） 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有多點(diǎn)接入、T型分支、星型結(jié)構(gòu) 3種型號(hào)的電纜及連接器可以支持將CC-Link元件接入任何機(jī)器和系統(tǒng)。3） CC-Link使分布控制成為現(xiàn)實(shí)CC-Link同樣用于

21、低價(jià)的中間控制層網(wǎng)絡(luò)。所有的本地站和智能站可以訪問(wèn)循環(huán)數(shù)據(jù)，如到達(dá)從站或來(lái)自從站的RX、RY、RWr、RWw。（但不可改變這些數(shù)據(jù)）如果使用這些循環(huán)數(shù)據(jù)，可以保證高速的應(yīng)答和穩(wěn)定的刷新時(shí)間，使中間控制通信、中央控制系統(tǒng)變成現(xiàn)實(shí)。有些應(yīng)用中要求有控制層和元件層2種網(wǎng)絡(luò)，這樣的系統(tǒng)可以?xún)H僅只用CC-Link。由于CC-Link每個(gè)站有固定的循環(huán)數(shù)據(jù)的范圍，可能使循環(huán)數(shù)據(jù)受到限制，但，它畢竟是一個(gè)低價(jià)的網(wǎng)絡(luò)。4） 自動(dòng)刷新功能、預(yù)約站功能 以PLC作為CC-Link的主站為例，由主站模塊管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和數(shù)據(jù)刷新，主站模塊與PLC的CPU的數(shù)據(jù)刷新可在主站參數(shù)中設(shè)置刷新參數(shù)，便可以將所有的網(wǎng)絡(luò)通信

22、數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)視數(shù)據(jù)自動(dòng)刷新到PLC的CPU中，不需要編寫(xiě)刷新程序，這樣，也不必要考慮CC-Link主站模塊緩沖寄存區(qū)的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類(lèi)型與緩沖區(qū)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，簡(jiǎn)化編程指令，減少程序運(yùn)行步驟，縮短掃描周期，保證系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)性。預(yù)約站功能在系統(tǒng)的可擴(kuò)展性上顯示出極大的優(yōu)越性，也給我們系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供很大的方便。預(yù)約站功能指CC-Link在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時(shí)，可以將現(xiàn)在不掛上網(wǎng)絡(luò)而計(jì)劃將來(lái)掛接到CC-Link的設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時(shí)事先將這些設(shè)備的系統(tǒng)信息（站類(lèi)型、占用數(shù)據(jù)量、站號(hào)等）在主站中登錄，而且可以將相關(guān)程序編寫(xiě)好，這些預(yù)約站掛接到網(wǎng)絡(luò)中后，便可以自動(dòng)投入運(yùn)行，不需要重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。而且在預(yù)約站沒(méi)有掛接到網(wǎng)

23、絡(luò)中時(shí)CC-Link同樣可以正常運(yùn)行。5） 完善的RAS功能 RAS是Reliability（可靠性）、Availability（有效性）、Serviceability（可維護(hù)性）的縮寫(xiě)。備用主站功能、在線更換功能、通信自動(dòng)恢復(fù)功能、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視功能、網(wǎng)絡(luò)診斷功能提供了一個(gè)可以信賴(lài)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，幫助用戶(hù)在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。6） 優(yōu)異抗噪性能和兼容性為了保證多廠家網(wǎng)絡(luò)的良好的兼容性，一致性測(cè)試是非常重要的。通常只是對(duì)接口部分進(jìn)行測(cè)試。而且，CC-Link的一致性測(cè)試程序包含了噪音測(cè)試。因此，所有CC-Link兼容產(chǎn)品具有高水平的抗噪性能。正如我們所知，能做到這一點(diǎn)的只有CC-Link。除了產(chǎn)品本

24、身具有卓越的抗噪性能以外，光纜中繼器給網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了更加可靠、更加穩(wěn)定的抗噪能力。至今還未收到過(guò)關(guān)于噪音引起系統(tǒng)工作不正常的報(bào)告。7） 互操作性和即插即用CC-Link提供給合作廠商描述每種類(lèi)型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)配置文檔。這種文檔稱(chēng)為內(nèi)存映射表，用來(lái)定義控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元（地址）。然后，合作廠商按照這種映射表的規(guī)定，進(jìn)行CC-Link兼容性產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作。以模擬量I/O映射表為例，在映射表中位數(shù)據(jù)RX0被定義為“讀準(zhǔn)備好信號(hào)”，字?jǐn)?shù)據(jù)RWr0被定義為模擬量數(shù)據(jù)。由不同的A公司和B公司生產(chǎn)的同樣類(lèi)型的產(chǎn)品，在數(shù)據(jù)的配置上是完全一樣的，用戶(hù)根本不需要考慮在編程和使用上A公司與B公司的不同，另外，如果

25、用戶(hù)換用同類(lèi)型的不同公司的產(chǎn)品，程序基本不用修改?？蓪?shí)現(xiàn)“即插即用”連接設(shè)備8） 瞬時(shí)傳送功能CC-Link的通信形式可分為2種方式：循環(huán)通訊和瞬時(shí)傳送。循環(huán)通訊意味著不停地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)交換即遠(yuǎn)程輸入RX，遠(yuǎn)程輸出RY和遠(yuǎn)程寄存器RWr、RWw。一個(gè)子站可傳遞的數(shù)據(jù)容量依賴(lài)于所占據(jù)的虛擬站數(shù)。占據(jù)一個(gè)子站意味著適合32位RX和/或RY，并以每四個(gè)字進(jìn)行重定向。如果一個(gè)裝置占據(jù)兩個(gè)虛擬站，那么它的數(shù)據(jù)容量就擴(kuò)大了一倍。除了循環(huán)通信，CC-Link還提供主站、本地站及智能裝置站之間傳遞信息的瞬時(shí)傳送功能。信息從主站傳遞到子站，信息數(shù)據(jù)將以150字節(jié)為單位分割，并以每批150字節(jié)傳遞

26、。若從子站傳遞到主站或其他子站，每批信息數(shù)據(jù)最大為34字節(jié)。瞬時(shí)傳送需要由專(zhuān)用指令來(lái)完成。瞬時(shí)傳送不會(huì)影響循環(huán)通信的時(shí)間。第五節(jié) 總控電氣部分一、 主控平臺(tái)主控平臺(tái)由鋁合金、T型槽拼裝而成，可以單獨(dú)使用，也可以四面相互連成一體，作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，整套生產(chǎn)線以此鋁合金為基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。1、 總電源箱1.1 單相斷電路器： 電壓 220V 電流 30A1.2 漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)： 30mA 0.1S1.3 單相國(guó)產(chǎn)插座： 220V 5A1.4 急停按鈕：1.5 24V直流電源： 24V直流 棕為正；黑為負(fù)2、 總控制器采用三菱Q系列可編程控制器基本單元Q00JCPU電池Q6BATCC-LINK模塊輸入

27、/輸出模塊3、 總電控按鈕組合1）復(fù)位按鈕2）啟動(dòng)按鈕3）停止按鈕4）急停按鈕4、 總氣源開(kāi)關(guān)及氣泵氣泵電源插入總電源箱單相220V插座，上電（合閘）氣泵開(kāi)始工作，通過(guò)氣泵上的總的氣門(mén)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)氣體通斷，當(dāng)氣壓達(dá)到6Mpa時(shí)，可以使用，打開(kāi)電源總氣源開(kāi)關(guān)，紅色旋鈕，氣壓達(dá)到4Mpa時(shí)，可以正常工作。5、 總報(bào)警指示燈當(dāng)黃燈亮?xí)r表示運(yùn)行故障、緊急停車(chē)當(dāng)紅燈亮?xí)r表示停止運(yùn)行當(dāng)綠燈亮?xí)r表示正常運(yùn)行注：出現(xiàn)故障顯示時(shí)應(yīng)檢查每個(gè)分站的情況，是否出現(xiàn)故障，有則排除，排除后應(yīng)再重新運(yùn)行。二、 總控編程要求按照總控制屏的接線圖，電路圖，檢查電路連接是否正確，并再一次檢查各分站的總線通訊地址是否正確，根據(jù)前面實(shí)驗(yàn)

28、的結(jié)果，編寫(xiě)整個(gè)生產(chǎn)線的程序。PC機(jī)通過(guò)CC-LINK總線實(shí)現(xiàn)Q系列PLC與FX2N系列PLC的直接通訊。本系統(tǒng)為單主多從型系統(tǒng)，由Q系列PLC作為系統(tǒng)主站，在工作時(shí)間內(nèi)一直占有總線的控制權(quán)，與網(wǎng)中的從站進(jìn)行通訊，為主、從式通訊。首先編寫(xiě)總站開(kāi)關(guān)盒的控制功能：“復(fù)位按鈕”：對(duì)各個(gè)分站進(jìn)行初始化復(fù)位，所有標(biāo)志位或計(jì)數(shù)器都將清零，從新計(jì)算?！皢?dòng)按鈕”：首先啟動(dòng)本套柔性生產(chǎn)線的底層傳送電機(jī)，此時(shí)所有單元都處于工作狀態(tài)，然后根據(jù)托盤(pán)的位置，按順序和各種傳感器的檢測(cè)情況，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。當(dāng)按下此按鈕時(shí)總站的三色指示燈的綠燈亮。“停止按鈕”：當(dāng)按下此按鈕時(shí)所有站的動(dòng)作均處于停止?fàn)顟B(tài)，總站的三色指示燈的紅

29、燈亮，按啟動(dòng)按鈕可繼續(xù)工作?！凹蓖０粹o”：當(dāng)遇到緊急情況，按下此按鈕強(qiáng)制性的將各種設(shè)備處于停止工作狀態(tài)，總站的三色指示燈的黃燈亮，此時(shí)按其它按鈕均不起作用，只有當(dāng)急停按鈕旋起時(shí)，各種設(shè)備才能正常工作。三、 問(wèn) 題本系統(tǒng)是否存在不足？答：實(shí)際使用中本系統(tǒng)也存在一些不足，如：若向整套生產(chǎn)線中增加或刪除部分站點(diǎn)是就要重新初始化整套系統(tǒng)，這一過(guò)程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較麻煩。機(jī)電一體化柔性實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)MITSUBISHI Q系列PLC通訊演示程序第三章 機(jī)電柔性自動(dòng)循環(huán)部分第一節(jié) 上 料 單 元一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解本站的裝配過(guò)程2. 機(jī)械傳動(dòng)的全過(guò)程3. 光電傳感器的功能和在此站的作用4. 繼電器在本站中的應(yīng)

30、用5. 微動(dòng)開(kāi)關(guān)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的原理6. 用PLC控制整站過(guò)程并編程7. 熟悉電器接線過(guò)程二、 實(shí)驗(yàn)材料一、 整套備料單元機(jī)械設(shè)備、移動(dòng)配電平臺(tái)二、 萬(wàn)用表三、 電工工具四、 備料單元接線圖，電氣原理圖三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 檢查機(jī)械傳動(dòng)部分及PLC上輸入輸出點(diǎn)是否與圖紙完全一致。檢測(cè)本站中FX-2N PLC的通訊地址是否與Q系列PLC中硬件通訊中設(shè)置的地址相同，以便使用總線控制。2. 進(jìn)行工件手動(dòng)測(cè)試。3. 將電控手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：撥到“手動(dòng)”。4. 按下電控按鈕，將工件放在工件槽中，光電傳感器檢測(cè)到有工件，啟動(dòng)氣缸，氣缸終端連接電磁吸鐵，將工件吸起。5. 電機(jī)帶動(dòng)擺臂旋轉(zhuǎn)90度將工件與下料單

31、元的工件入口同方向，通過(guò)調(diào)節(jié)擺臂兩側(cè)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)控制擺臂的旋轉(zhuǎn)角度。6. 控制擺臂上下動(dòng)作的電機(jī)將擺臂抬起使其工件高于下料單元的工件入口，同樣可通過(guò)調(diào)節(jié)擺臂中間的微動(dòng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)擺臂的揚(yáng)程。7. 擺臂的高度和方向都對(duì)準(zhǔn)后底層電機(jī)將通過(guò)齒條將工件前送到下料單元工件入口的正上方，將工件放下，然后進(jìn)行復(fù)位，通過(guò)調(diào)節(jié)下放微動(dòng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)擺臂送件的前后位置。8. 工件進(jìn)入下料單元，啟動(dòng)下料電機(jī)使工件進(jìn)入，傳感器檢測(cè)到有工件時(shí)，下料電機(jī)停。9. 按輸入/輸出分配表檢查接線（或自行接線）10. 根據(jù)以上功能的全過(guò)程，編寫(xiě)PLC程序。（附原程序）序號(hào)名 稱(chēng)型 號(hào)數(shù)量廠商1直流減速電機(jī)70ZYNJ 55r/min3無(wú)錫紅

32、湖2繼電器MY2N-DC24V7歐姆龍3雙作用氣缸19203 DSNU-16-100-PA1費(fèi)斯托4單向截流閥197578 GRLA-M5-QS-6-D2費(fèi)斯托5舌簧開(kāi)關(guān)164595 SMEO-4-K-LED-24-B2費(fèi)斯托6行程開(kāi)關(guān)安裝附件19275 SMBR-162費(fèi)斯托7截止閥162807 HE-1/4-D-MINI1費(fèi)斯托8單電控電磁閥173127 MEH-5/2-1/8-B1費(fèi)斯托9"1"型螺紋接頭153002 QS-1/8-63費(fèi)斯托10"1"型螺紋接頭153005 QS-1/4-81費(fèi)斯托11"1"型螺紋接頭15300

33、3 QS-1/4-61費(fèi)斯托12消音器2307 U-1/82費(fèi)斯托13警燈TH-DC24V 1浙江14微動(dòng)開(kāi)關(guān)12海源自控四、 上料單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)系統(tǒng)中主要硬件設(shè)備的名稱(chēng)及型號(hào)如下表所示：五、 上料單元硬件線路連接原理圖 電路原理圖見(jiàn)附錄一。六、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況要實(shí)現(xiàn)使用PLC對(duì)上料單元運(yùn)行過(guò)程的控制，首先要進(jìn)行基本的輸入輸出口定義的設(shè)置，然后進(jìn)行FX2N軟件程序的編制。形式序號(hào)名稱(chēng)地址備注輸入1上限位1X0002下限位1（復(fù)位）X0013左限位1X0024右限位1（復(fù)位）X0035正轉(zhuǎn)限位1X0046反轉(zhuǎn)限位1（復(fù)位）X0057止動(dòng)氣缸至位1X0068止動(dòng)氣缸復(fù)位1X0079備

34、料檢測(cè)1X01010手動(dòng)/自動(dòng)按鈕1X02611啟動(dòng)按鈕1X02412停止按鈕1X02513急停按鈕1X027輸出1上行電機(jī)1Y0002下行電機(jī)1（復(fù)位）Y0013左行電機(jī)1Y0024右行電機(jī)1（復(fù)位）Y0035正行電機(jī)1Y0046反行電機(jī)1（復(fù)位）Y0057止動(dòng)氣缸1Y0068直流電磁吸鐵1Y0079工作指示燈1Y010七、 編程要求1. 工件槽上的傳感器檢測(cè)到有工件，工作指示燈亮，啟動(dòng)電磁閥，氣缸伸出，同時(shí)氣缸終端的電磁閥得電，將工件吸起。2. 擺臂旋轉(zhuǎn)90度3. 擺臂揚(yáng)起4. 擺臂前進(jìn)，對(duì)準(zhǔn)下料單元送料口將工件放下，擺臂復(fù)位，工作指示燈滅。5. 由于系統(tǒng)在整體控制過(guò)程中要和下料單元配合使

35、用，所以在編程過(guò)程中應(yīng)該注意下料單元料倉(cāng)內(nèi)的情況，在給出的程序中采用上料單元入一個(gè)工件，啟動(dòng)下料電機(jī)帶動(dòng)工件向下，當(dāng)料倉(cāng)外的傳感器檢測(cè)到工件后進(jìn)行3秒延時(shí)，下料電機(jī)停止。當(dāng)?shù)讓佑型斜P(pán)時(shí)工件下落，此時(shí)可繼續(xù)放入工件。如果料倉(cāng)中工件未出，則上料單元吸起工件運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)上方等待。八、 問(wèn) 題1該站使用了哪些機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)？答：齒輪傳動(dòng)“O”型帶傳動(dòng)，齒輪齒條傳動(dòng)，行星齒輪傳動(dòng)，電磁吸鐵。第二節(jié) 下料單元一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解本站的裝配過(guò)程2. 間歇機(jī)構(gòu)、螺桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、同步齒型帶等機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動(dòng)的原理及過(guò)程3. 每種傳感器的功能和在此站的作用4. 用PLC控制整站過(guò)程并編程5. 熟悉電器接線過(guò)程二、 實(shí)驗(yàn)

36、材料Ø 整套下料單元機(jī)械設(shè)備Ø 整機(jī)配套，三菱“FX2N-48MR”可編程序控制器Ø 萬(wàn)用表Ø 電工工具Ø 下料單元接線圖，電氣原理圖三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 檢查機(jī)械傳動(dòng)部分及PLC上的輸入輸出點(diǎn)是否與圖紙完全一致。檢測(cè)本站中總線模塊 “FX2N-32CCL”通訊中設(shè)置的地址與總站中的相同，以便使用總線控制。2. 進(jìn)行無(wú)工件手動(dòng)測(cè)試。3. 將電控手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：撥到“手動(dòng)”。4. 按下啟動(dòng)按鈕將電機(jī)啟動(dòng)，同步帶同向轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察間歇機(jī)構(gòu)，電機(jī)每一轉(zhuǎn)，同步帶下降一次每?jī)赊D(zhuǎn)同步帶下降一個(gè)工件。5. 如一切正常，先將工件主體裝入下料箱，裝好一個(gè)工件后按啟

37、動(dòng)按鈕，工件下降，按停止鍵裝第二個(gè)工件，依次可裝進(jìn)七個(gè)主體模塊即滿(mǎn)。6. 檢測(cè)傳感器位置，手動(dòng)測(cè)試，托盤(pán)到位時(shí)托盤(pán)下傳感器是否有輸出信號(hào)（看傳感器本身指示燈的情況或用萬(wàn)能表檢測(cè)）。移開(kāi)托盤(pán)，傳感器無(wú)輸出信號(hào)（燈滅）。7. 托盤(pán)到位后，托盤(pán)下面?zhèn)鞲衅饔行盘?hào)，檢測(cè)直流電磁吸鐵是否豎起處于禁止?fàn)顟B(tài)。8. 檢測(cè)主體的傳感器檢測(cè)到托盤(pán)上并無(wú)主體時(shí)，工件下降到托盤(pán)，主體被檢測(cè)到后，直流電磁吸鐵放行，托盤(pán)帶工件下行，工作指示燈滅。9. 按輸入/輸出分配表檢查接線（或自行接線）10. 根據(jù)以上功能的全過(guò)程，編寫(xiě)PLC程序。（附原程序）四、 下料單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)系統(tǒng)中主要硬件設(shè)備的名稱(chēng)及型號(hào)如下表所示：序號(hào)名

38、 稱(chēng)型 號(hào)數(shù)量廠商1電感式接近開(kāi)關(guān)NI10-Q25-AP6X1圖爾克2電容式接近開(kāi)關(guān)BC5-S18-AP4X1圖爾克3光電式接近開(kāi)關(guān)LZ-FT03181龍洲4直流減速電機(jī)70ZYNJ 55r/min2國(guó)產(chǎn)5直流減速電機(jī)24V DC 180r/min1國(guó)產(chǎn)6直流電磁鐵MQ405 24VDC1國(guó)產(chǎn)7指示燈AD16-22B1國(guó)產(chǎn)8三通接頭QST-81費(fèi)斯托五、 下料單元硬件線路連接原理圖 電路原理圖見(jiàn)附錄二 。六、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況要實(shí)現(xiàn)使用PLC對(duì)下料單元運(yùn)行過(guò)程的控制，首先要進(jìn)行基本的輸入輸出口定義的設(shè)置，然后進(jìn)行FX2N軟件程序的編制。形式序號(hào)名稱(chēng)地址備注輸入1工件檢測(cè)2X0002托盤(pán)

39、檢測(cè)2X0013入料檢測(cè)2X0024手動(dòng)/自動(dòng)按鈕2X0265啟動(dòng)按鈕2X0246停止按鈕2X0257急停按鈕2X027輸出1下料電機(jī)2Y0002工作指示燈2Y0013直流電磁吸鐵2Y0024傳送電機(jī)2Y0035轉(zhuǎn)角單元電機(jī)2Y004七、 編程要求工作步驟：首先設(shè)計(jì)本站移動(dòng)配電平臺(tái)上每個(gè)按鈕的作用，同時(shí)總站開(kāi)關(guān)盒可對(duì)各站進(jìn)行控制（總站開(kāi)關(guān)盒的詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)總站編程），此要求為每站必須編寫(xiě)內(nèi)容，以后各站將不在詳述。1. 初始狀態(tài)：下料電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)；直流電磁限位桿豎起處于禁止?fàn)顟B(tài)；傳送電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)，工作指示燈熄滅。2. 系統(tǒng)運(yùn)行期間：底層傳送電機(jī)工作，傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)托盤(pán)到達(dá)定位口時(shí)，底層的電感

40、式傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，工作指示燈亮；經(jīng)過(guò)兩秒時(shí)間確認(rèn)，啟動(dòng)下料電機(jī)執(zhí)行將工件主體下落動(dòng)作。3. 當(dāng)工件主體下落到定位口時(shí)，工件檢測(cè)傳感器發(fā)出信號(hào)停止下料電機(jī)運(yùn)行；2秒后直流電磁吸下，放行托盤(pán)。4. 放行3秒后，電磁吸鐵釋放處于禁止?fàn)顟B(tài)，工作指示燈熄滅。5. 根據(jù)上述要求編程、調(diào)試、接線、實(shí)現(xiàn)帶負(fù)載運(yùn)行。控制方式說(shuō)明：系統(tǒng)具有手動(dòng)、自動(dòng)兩種運(yùn)行方式。當(dāng)系統(tǒng)處于自動(dòng)工況時(shí)，按下總控按鈕的啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)按上述步驟運(yùn)行，在此期間若按下停止按鈕，應(yīng)完成本次下料動(dòng)作，即直流電磁得到輸出信號(hào)后吸下，在進(jìn)行釋放，恢復(fù)止動(dòng)狀態(tài)，停止。系統(tǒng)處于手動(dòng)工況時(shí)，采用一對(duì)一的控制方式，即分別設(shè)置下料電機(jī)，直流電磁吸鐵，傳

41、送電機(jī)，工作指示燈的控制；無(wú)論在何種工況下，若按下急停按鈕，本單元立即停止運(yùn)行。若托盤(pán)到位后，下料電機(jī)啟動(dòng)，同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)一周，下料箱內(nèi)并無(wú)工件，此時(shí)裝在電路板上的報(bào)警器報(bào)警，需加入工件。（報(bào)警輸出為Y016、Y017）八、 問(wèn) 題1該站使用了哪些機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)？答：齒輪傳動(dòng)“O”型帶傳動(dòng)，間歇機(jī)構(gòu)，同步帶傳動(dòng)交叉同步傳動(dòng)。氣缸擺臂限位機(jī)構(gòu)、螺桿調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)、螺桿鎖緊結(jié)構(gòu)2本站為什么采用有機(jī)玻璃作為主體結(jié)構(gòu)？現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)采用什么材料？答：采用有機(jī)玻璃作主體結(jié)構(gòu)，易于觀察主體內(nèi)工件的放置情況。而一般的與本功能相似的生產(chǎn)線中采用鋼材或根據(jù)具體要求選材。機(jī)電一體化柔性實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)第三節(jié) 加 蓋 單 元一、 實(shí)

42、驗(yàn)?zāi)康?. 了解翻轉(zhuǎn)定位裝置的工作原理2. 觀察蝸輪蝸桿減速機(jī)的運(yùn)動(dòng)3. 了解連桿機(jī)構(gòu)及連軸器的工作原理4. 用PLC控制該站并學(xué)習(xí)編程5. 熟悉電器接線二、 實(shí)驗(yàn)材料1. 整套裝配二站機(jī)械設(shè)備2. 整機(jī)配套，三菱“FX2N-48MR”可編程序控制器3. 萬(wàn)用表4. 電工工具5. 裝配二站接線圖，電氣原理圖三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、檢查機(jī)械傳動(dòng)部分是否與圖紙完全一致，檢查編程器輸入/輸出點(diǎn)的接線情況，核對(duì)總線的通訊地址。2、進(jìn)行無(wú)工件手動(dòng)測(cè)試。3、將手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：扭向“手動(dòng)”。4、按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)渦輪渦桿減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)（減速比為1：10），觀察連桿機(jī)構(gòu)，主擺臂動(dòng)作，進(jìn)行取、放工件。5、如

43、一切正常，開(kāi)始將工件放在料槽內(nèi)，工件靠本身自重滑行到位。6、檢測(cè)傳感器位置，手動(dòng)測(cè)試，托盤(pán)帶主體件到位后，傳感器是否有輸出信號(hào)。7、托盤(pán)到位后，托盤(pán)下傳感器有信號(hào)，檢測(cè)直流電磁閥定位是否到位，若到位，工作指示燈亮。8、當(dāng)托盤(pán)帶主體到達(dá)定位口，開(kāi)始裝配上蓋。將上蓋與主體準(zhǔn)確裝配后，定位氣缸放行，托盤(pán)帶工件下行，工作指示燈滅。9、 按輸入/輸出分配表，檢查接線（或自行按圖接線）10、 根據(jù)手動(dòng)功能的全過(guò)程。編寫(xiě)FX2N的程序。（附原程序）四、 加蓋單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)系統(tǒng)中主要硬件設(shè)備的名稱(chēng)及型號(hào)如下表所示：序號(hào)名 稱(chēng)型 號(hào)數(shù)量廠商1電感式接近開(kāi)關(guān)LZ-EI03151龍洲2電容式接近開(kāi)關(guān)BC5-S1

44、8-AP4X1圖爾克3直流減速電機(jī)70ZYNJ 55r/min2國(guó)產(chǎn)4蝸輪蝸桿減速電機(jī)1上海5直流電磁鐵MQ405 24VDC1國(guó)產(chǎn)6指示燈AD16-22B1國(guó)產(chǎn)7繼電器MY2N-DC24V2歐姆龍8微動(dòng)開(kāi)關(guān)4國(guó)產(chǎn)五、 加蓋單元硬件線路連接原理圖 電路原理圖見(jiàn)附錄三。六、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況要實(shí)現(xiàn)使用PLC對(duì)加蓋單元運(yùn)行過(guò)程的控制，首先要進(jìn)行基本的輸入輸出口定義的設(shè)置，然后進(jìn)行FX2N軟件程序的編制。形式序號(hào)名稱(chēng)地址備注輸入1上蓋檢測(cè) 3X0002托盤(pán)檢測(cè)3X0013外限位3X0024內(nèi)限位3X0035手動(dòng)/自動(dòng)按鈕3X0266啟動(dòng)按鈕3X0247停止按鈕3X0258急停按鈕3X027輸

45、出1下料電機(jī)取件3Y0002下料電機(jī)放件3Y0013工作指示燈3Y0024直流電磁吸鐵3Y0035傳送電機(jī)3Y004七、 編程步驟（一）工作步驟1. 初始狀態(tài)：加蓋單元主擺臂處于原位狀態(tài)；直流電磁閥的限位桿豎起處于止動(dòng)狀態(tài)；工作指示燈吸滅；直線單元的傳送帶處于靜止?fàn)顟B(tài)。2. 系統(tǒng)運(yùn)行期間：直線單元上的電機(jī)帶動(dòng)傳送帶開(kāi)始工作，當(dāng)托盤(pán)載工作主體到達(dá)定位口時(shí)，由電感式傳感器檢測(cè)托盤(pán)，發(fā)出檢測(cè)信號(hào)；工作指示燈亮；由電容式傳感器檢測(cè)上蓋，確認(rèn)無(wú)上蓋信號(hào)后，經(jīng)三秒確認(rèn)后啟動(dòng)主擺臂執(zhí)行加蓋動(dòng)作。 3. PLC通過(guò)兩個(gè)繼電器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)使擺臂動(dòng)作，主擺臂從料槽中取出上蓋，翻轉(zhuǎn)180度，當(dāng)碰到

46、放件控制板時(shí)復(fù)位彈簧松開(kāi)，此時(shí)擺臂碰到外限位開(kāi)關(guān)后停止，上蓋靠自重落入工件主體內(nèi)。4. 加蓋動(dòng)作到位后，外限位開(kāi)關(guān)發(fā)出加蓋至位信號(hào)，主擺臂結(jié)束加蓋動(dòng)作，2秒后啟動(dòng)擺臂，執(zhí)行返回原位動(dòng)作。5. 返回原位動(dòng)作后內(nèi)限位發(fā)出返回至位信號(hào)，主擺臂結(jié)束返回動(dòng)作；此時(shí)若上蓋安裝到位后，即上蓋檢測(cè)傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，則同時(shí)啟動(dòng)直流電磁閥動(dòng)作，電磁閥吸下，將托盤(pán)放行，（若上蓋安裝為空操作，即上蓋傳感器無(wú)檢測(cè)信號(hào)，主擺臂應(yīng)再次執(zhí)行加裝上蓋動(dòng)作，直到上蓋安裝到位）。6. 放行2秒后，電磁閥釋放，恢復(fù)止動(dòng)狀態(tài)，工作指示燈滅，該站恢復(fù)預(yù)備工作狀態(tài)。擺臂取往復(fù)三次并沒(méi)有取到上蓋時(shí)，此時(shí)報(bào)警器發(fā)出警報(bào)，示意應(yīng)在料槽內(nèi)加入上

47、蓋。（報(bào)警器焊接在電路板上，輸出點(diǎn)為Y017。）（二）控制方式說(shuō)明：系統(tǒng)具有手動(dòng)、自動(dòng)兩種運(yùn)行方式，當(dāng)系統(tǒng)處于自動(dòng)工況時(shí)，按下總控平臺(tái)上的啟動(dòng)按鈕系統(tǒng)按上述步驟運(yùn)行，若按下停止按鈕，則傳送帶停止工作，按下復(fù)位按鈕，所有動(dòng)作回到初始狀態(tài)；系統(tǒng)處于手動(dòng)工況時(shí)，按下本站的啟動(dòng)按鈕，則啟動(dòng)傳送帶，執(zhí)行上述步驟，按下停止按鈕傳送帶停止動(dòng)作，無(wú)論在何種工況，若按下急停按鈕，本單元立即停止運(yùn)行。八、 問(wèn) 題1、該站使用了哪些機(jī)械傳動(dòng)原理？答：取件控制板與小臂相互配合抓取零件；大臂與取件控制板間工作中的讓位關(guān)系；料槽的零件自重滑行到位，作好動(dòng)作前的準(zhǔn)備工作2、擺臂兩側(cè)采用限位開(kāi)關(guān)的作用是什么？答：采用限位開(kāi)關(guān)

48、作為PLC中控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的條件，當(dāng)擺臂取、放件時(shí)只有碰到行程開(kāi)關(guān)時(shí)才認(rèn)為擺臂到位，（且PLC上有相應(yīng)的輸入指示燈顯示）方可啟動(dòng)電機(jī)或控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)。同時(shí)也啟到保護(hù)電機(jī)的作用。第四節(jié) 穿 銷(xiāo) 釘 單 元一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解旋轉(zhuǎn)裝配的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)2、 銷(xiāo)釘?shù)拇娣藕拖陆翟?、 全部電器接線與功能4、 用PLC控制該站全過(guò)程并學(xué)習(xí)編程5、 了解本站氣動(dòng)控制過(guò)程和氣路的原理二、 實(shí)驗(yàn)材料1、 自動(dòng)裝銷(xiāo)釘單元2、 整機(jī)配套，三菱“FX2N-48MR”可編程序控制器3、 萬(wàn)用表4、 電工工具一套5、 電器接線圖，電氣原理圖、氣動(dòng)原理圖三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)程說(shuō)明：旋轉(zhuǎn)料倉(cāng)為特殊機(jī)械傳動(dòng)方式，將差動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)

49、動(dòng)作，綜合直線推動(dòng)功能，通過(guò)光纖傳感器檢測(cè)銷(xiāo)釘，將銷(xiāo)釘準(zhǔn)確裝配到上蓋與工作主體中間，使三者成為整體，銷(xiāo)釘分為金屬與非金屬二種。1、 將本站氣源入口處的截止閥旋轉(zhuǎn)至截止?fàn)顟B(tài)，用于推、拉旋轉(zhuǎn)裝配體，觀察運(yùn)動(dòng)過(guò)程，與銷(xiāo)釘連動(dòng)原理。2、 將截止閥旋轉(zhuǎn)至通路狀態(tài)，用手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制二位三通閥門(mén)推動(dòng)氣缸往返活動(dòng)。（注意：應(yīng)在無(wú)銷(xiāo)釘時(shí)檢測(cè)工件主體中孔的位置與本站銷(xiāo)釘穿入的位置是否吻合。）3、 以上步驟進(jìn)行完后，將“手動(dòng)/自動(dòng)”控制按鈕轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)，按“啟動(dòng)按鈕”，用來(lái)控制電磁閥，觀察運(yùn)動(dòng)過(guò)程。4、 根據(jù)本單元?jiǎng)幼鬟^(guò)程和傳感器的功能止動(dòng)氣缸到位 止動(dòng)氣缸復(fù)位銷(xiāo)釘氣缸到位 銷(xiāo)釘氣缸復(fù)位托盤(pán)檢測(cè) 銷(xiāo)釘檢測(cè)根據(jù)PL

50、C的I/O分配情況表檢查與FX2N的輸入連接是否連接正確。5、 編寫(xiě)程序（附原程序）。四、 穿銷(xiāo)單元硬件名稱(chēng)及型號(hào)系統(tǒng)中主要硬件設(shè)備的名稱(chēng)及型號(hào)如下表所示：序號(hào)名 稱(chēng)型 號(hào)數(shù)量廠商1電感式接近開(kāi)關(guān)NI10-Q25-AP6X1圖爾克2電容式接近開(kāi)關(guān)BC5-S18-AP4X1圖爾克3直流減速電機(jī)70ZYNJ 55r/min1國(guó)產(chǎn)4指示燈AD16-22B1上海二工5雙作用氣缸19203 DSNU-16-100-PA1費(fèi)斯托6雙作用氣缸19206 DSNU-16-200-PA1費(fèi)斯托7單向截流閥197578 GRLA-M5-QS-6-D4費(fèi)斯托8舌簧開(kāi)關(guān)164595 SMEO-4-K-LED-24-B

51、4費(fèi)斯托9行程開(kāi)關(guān)安裝附件19275 SMBR-164費(fèi)斯托10截止閥162807 HE-1/4-D-MINI1費(fèi)斯托11氣路板33408 PRS-ME-1/8-21費(fèi)斯托12單電控電磁閥173129 MEH-5/2-1/8-P-B2費(fèi)斯托13直角插座14098 MSSD-E2費(fèi)斯托14"1"型螺紋接頭153005 QS-1/4-83費(fèi)斯托15"1"型螺紋接頭153002 QS-1/8-64費(fèi)斯托16消音器2307 U-1/81費(fèi)斯托17消聲器2316 U-1/42費(fèi)斯托18三通接頭153130 QST-81費(fèi)斯托五、 穿銷(xiāo)單元硬件線路連接原理圖 電路原理圖見(jiàn)附錄四。六、 系統(tǒng)連接的I/O分配情況要實(shí)現(xiàn)使用PLC對(duì)穿銷(xiāo)釘單元運(yùn)行過(guò)程的控制，首先要進(jìn)行基本的輸入輸出口定義的設(shè)置，然后進(jìn)行FX2N軟件程序的編制。形式序號(hào)名稱(chēng)地址備注輸入1銷(xiāo)釘檢測(cè)4X0002托盤(pán)檢測(cè)4X0013銷(xiāo)釘氣缸至位4X0024銷(xiāo)釘氣缸復(fù)位4X0035止動(dòng)氣缸至位4X0046止動(dòng)氣缸復(fù)位4X0057手動(dòng)/自動(dòng)按鈕4X0268啟動(dòng)按鈕4X0249停止按鈕4X02510急停按鈕4