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)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(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。 可編程序控制器（PLC）以其高抗干擾能力、高可靠性、高性能價(jià)格比且編程簡單而廣泛地應(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)線的大腦微處理單元的角色。 亞龍YL-335B 型自動(dòng)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

2、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，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 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，YL-335B 綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識，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，縮短了理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用之間的距離。 YL-335B 采用模塊組

3、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。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21.2.1 YL-335B 工作單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)21.2.2 YL-335B的控制系統(tǒng)21.3 供電電源42 供料單元控制系統(tǒng)52.1供料單元的氣動(dòng)系統(tǒng)52.1.1 氣動(dòng)元件52.1.2氣動(dòng)控制回路52.2傳感器62.3 供料單元的 PLC 控制系統(tǒng)73 加工單元控制系統(tǒng)103.1 加工單元的氣動(dòng)系統(tǒng)103.2 加工單元的PLC控制系統(tǒng)104 裝配

4、單元控制系統(tǒng)124.1 示燈、傳感器124.2 裝配單元的氣動(dòng)系統(tǒng)144.3裝配單元的PLC控制系統(tǒng)145 分揀單元控制系統(tǒng)185.1 旋轉(zhuǎn)編碼器、超聲波傳感器185.2 變頻器的選用195.3 分揀單元的氣動(dòng)系統(tǒng)215.4 分揀單元的PLC控制系統(tǒng)226 輸送單元控制系統(tǒng)246.1 伺服電機(jī)與伺服放大器246.2 S7-200 PLC的脈沖輸出功能與位控編程256.3 輸送單元的氣動(dòng)系統(tǒng)256.4 輸送單元的PLC控制系統(tǒng)267 335B的整體控制287.1 任務(wù)的實(shí)現(xiàn)287.2 人機(jī)界面組態(tài)297.3 西門子 PPI 通信37總結(jié)42主要參考文獻(xiàn)43附錄一：各站程序44附錄二：觸摸屏界面6

5、569 / 721 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)

6、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)用傳感器來判斷物體的運(yùn)動(dòng)位置、物體通過的狀態(tài)、物體的顏色與材質(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 PLC 承擔(dān)其控制任務(wù)，各 PLC 之間通過 RS485 串行通信實(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 型號與其所支持的 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

7、，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)過程的 PLC 裝置則安裝在工作臺兩側(cè)的抽屜板上。因此，工作單元機(jī)械裝置與 PLC 裝置之間的信息交換是一個(gè)關(guān)鍵的問題。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)接線端口間通過多芯信號電

8、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DC24V電源的0V端，中間層端子用以連接各信號線。 PLC 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線,其端子號與裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對應(yīng)。底層端子用以連接 DC24V 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專用電纜連結(jié)。其中25針接頭電纜連接PLC的輸入信號，15針接頭電纜連接PLC的輸出信號。1.2.2 YL-335B的控制系統(tǒng)YL-335B 的每

9、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)行的主令信號以與運(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。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：綠色常開按鈕SB1一個(gè)、紅色常開按鈕SB2一個(gè)、選擇開關(guān)SA（一對轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)）、急停按鈕QS（一個(gè)常閉觸點(diǎn)）2、當(dāng)各工作單元通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)時(shí)，對于采用西門子S7-200 系列 PLC 的設(shè)備，YL-335B 的標(biāo)準(zhǔn)配置是采

10、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。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（復(fù)位、啟動(dòng)、停止等）通過觸模屏人機(jī)界面給出。

11、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。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)備目前的狀況，使操作變的簡單生動(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與高性能，相對的提高了整套設(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。 TPC7062KS是一款以嵌入式低功耗 CPU 為核心（主頻 400MHz）的高性能嵌入式一

12、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800×480），四線電阻式觸摸屏（分辨率4096×4096），同時(shí)還預(yù)裝了微軟嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)WinCE.NET（中文版）和MCGS 嵌入式組態(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，總電源開關(guān)選用 DZ47LE-32/C32 型三相四線漏電開關(guān)。系統(tǒng)各主要負(fù)載通過自動(dòng)開關(guān)單獨(dú)供電。其中，變頻器電源通過 DZ47C16/3P三相自動(dòng)開關(guān)供電；各工作站 PLC 均采用 DZ47C5/2P 單相自動(dòng)開關(guān)供電。此外，系統(tǒng)

13、配置 4 臺 DC24V6A 開關(guān)穩(wěn)壓電源分別用作供料、加工和分揀單元，與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)2.1.1 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)排氣口以與一個(gè)供氣口，故使用的電磁閥均

14、為二位五通電磁閥。 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。2.1.2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

15、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(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， 它利用傳感器對所接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)YL-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(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。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(dòng)行程的。 在磁性開關(guān)上設(shè)置的

16、 LED 顯示用于顯示其信號狀態(tài)，供調(diào)試時(shí)使用。磁性開關(guān)動(dòng)作時(shí)，輸出信號“1” ，LED亮；磁性開關(guān)不動(dòng)作時(shí)，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)順著氣缸滑動(dòng)，到達(dá)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(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。磁性開關(guān)的部電路如圖 2-1 中虛線框所示。圖 2-1 磁性開關(guān)部電路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（OMRON）公司的 CX-441（E3Z-L61）型

17、放大器置型光電開關(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所示。圖 2-2 CX-441（E3Z-L61）光電開關(guān)的外形和調(diào)節(jié)旋鈕、顯示燈圖2-3給出該光電開關(guān)的部電路原理框圖。圖 2-3 CX-441（E3Z-L61）光電開關(guān)電路原理圖用來檢測物料臺上有無物料的光電開關(guān)是一個(gè)圓柱形漫射式光電接近開關(guān)，工作時(shí)向上發(fā)出光線，從而透過小孔檢測是否有工件存在， 。該光電開關(guān)選用 SICK 公司產(chǎn)品MHT15-N2317 型，其外形如圖2-4所示。圖 2-4 MHT15-N2317 光電開關(guān)外形2.3 供料單元的 PLC 控制系統(tǒng)PLC

18、的 I/O 接線根據(jù)工作單元裝置的I/O 信號分配（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 信號分配如表2-2所示，接線原理圖則見圖2-5。表 2-1 供料單元裝置側(cè)的接線端口信號端子的分配表 2-2 供料單元 PLC的 I/O信號表圖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)換向和加鎖鈕。它們集中安裝成閥組固定在

19、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)接近開關(guān)， 2B1和2B2為安裝在加工臺伸縮氣缸的兩個(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)，3B1 為安裝在手爪氣缸工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)。1Y1、2Y1 和3Y1分別為控制沖壓氣缸、加工臺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分配與系統(tǒng)安裝接線，裝置側(cè)接線端口信號分配如表3-1所示表3-1 加工單元裝置側(cè)的接線端口信號端子的分配2)加工單元選用S7-224 AC/DC/RLY 主單元，共14點(diǎn)輸

20、入和10點(diǎn)繼電器輸出。PLC 的I/O信號表如表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：信號燈公共控制線。接線如圖4-1所示。圖 4-1 警示燈與其接線2、光纖傳感器光纖型傳感器由光纖檢測頭、光纖放大器兩部分組成，放大器和光纖檢測頭是分離的兩個(gè)部分，光纖檢測頭的尾

21、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)探測器檢測到物料時(shí)， “動(dòng)作顯示燈”會(huì)亮，提示檢測到物料。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裝配單元的PLC控制系統(tǒng)裝配單元的 I/O 點(diǎn)較多，選

22、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)的接線端口信號端子的分配表 4-2 裝配單元 PLC的 I/O信號表輸入信號輸出信號序號PLC輸入點(diǎn)信號名稱信號來源序號PLC輸出點(diǎn)信號名稱信號來源1I0.0零件不足檢測裝置測1Q0.0擋料電磁閥裝置測2I0.1零件有無檢測2Q0.1頂料電磁閥3I0.2左料盤零件檢測3Q0.2回轉(zhuǎn)電磁閥4I0.3右料盤零件檢測4Q0.3手抓加緊電磁閥5I0.4裝配臺工件檢測5Q0.4手抓下降電磁閥6I0.5頂料到位檢測6Q0.5手臂伸出電磁

23、閥7I0.6頂料復(fù)位檢測7Q0.6紅色警示燈8I0.7擋料狀態(tài)檢測8Q0.7橙色警示燈9I1.0落料狀態(tài)檢測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12Q1.7HL313I1.4手抓下降到位檢測1314I1.5手抓上升到位檢測1415I1.6手臂縮回到未檢測1516I1.7手臂伸出到位檢測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1920I2.7單機(jī)/聯(lián)機(jī)20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

24、、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NPN型集電極開路輸出，分辨率 500線，工作電源DC1224V。本工作單元沒有使用 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)，需確定每兩個(gè)脈沖之間的距離即脈沖當(dāng)量。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=d =3.14×43=136.35 m

25、m。故脈沖當(dāng)量為=L/5000.273 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強(qiáng)度指示燈，右邊黃色指示燈為信號輸出指示燈，TEACH為調(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：長按TEACH Push Button 直到OUT燈變紅；（2） 設(shè)置低限：短按TEACH Push Button，設(shè)置完成OUT燈閃爍；（3）

26、 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 模式OUT燈變回初始狀態(tài)；圖5-1（4） 低限或高限沒有設(shè)置完成前，長按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120秒，退出編程模式超聲波傳感器接線說明：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)：開關(guān)量信號端灰色(gy):遠(yuǎn)程終端屏蔽線(shiled)：接地端圖5-2PLC接線原理圖：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為：西門子 MM420變頻

27、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變頻器的接線端子MM420變頻器的參數(shù)：段固定頻率控制參數(shù)： 步驟號 參數(shù)號 出廠值 設(shè)置值 說明 1 P0003 1 1 設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級 2 P0004 0 7 命令組為命令和數(shù)字I/O 3 P0700 2 2 命令源選擇“由端子排輸入”4 P0003 1 2 設(shè)用戶訪問級為擴(kuò)展級 5 P0701 1 16 DIN1 功能設(shè)定為固定頻率設(shè)定值（直接選擇+ON）

28、 6 P0702 12 16 DIN2 功能設(shè)定為固定頻率設(shè)定值（直接選擇+ON） 7 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 頻率給定輸入方式設(shè)定為固定頻率設(shè)定值 10 P1001 0 25 固定頻率 1 11 P1002 5 15 固定頻率 2設(shè)置電動(dòng)機(jī)參數(shù)： 參數(shù)號 出廠值 設(shè)置值 說明 P0003 1 1 設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級 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 50Hz P0304 400 380 電動(dòng)機(jī)額定電壓（V）

29、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（KW） 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)由二位五通的帶手控開關(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

30、近開關(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。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)的接線端口信號端子的分配輸入端口中間層輸出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2DECODE旋轉(zhuǎn)編碼器B相21Y推桿 1 電磁閥3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

31、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 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 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信號表見表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信號表圖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)與伺服放大器

32、YL-335B 所使用的松下MINAS A4 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的分-倍頻值設(shè)置為10000/6000。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的整數(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 MHMD022P1U 永磁同步交流伺服電機(jī)，與 MADDT1207003 全數(shù)字交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)裝置作為運(yùn)輸

33、機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制裝置。MADDT1207003 伺服驅(qū)動(dòng)器面板上有多個(gè)接線端口，其中： X1：電源輸入接口，AC220V電源連接到 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。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)可以通過交換三相相序來改變，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)器的接地端子以與濾波器的接地端子必須保證可靠的連接到

34、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 的規(guī)格為100/10W，YL-335B 沒有使用外接放電電阻。X6：連接到電機(jī)編碼器信號接口，連接電纜應(yīng)選用帶有屏蔽層的雙絞電纜，屏蔽層應(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 控制信號端口，其部分引腳信號定義與選擇的控制模式有關(guān)，不同模式下的接線請參考松下A 系列伺服電機(jī)手冊 。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

35、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串來使電機(jī)定位運(yùn)行，電機(jī)轉(zhuǎn)速與脈沖串頻率相關(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，一是通過輸入直流-10V至+10V指令電壓調(diào)速，二是選用驅(qū)動(dòng)器設(shè)置的部速度來調(diào)速；轉(zhuǎn)矩方式是通過輸入直流-10V至+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)器的參數(shù)來限制，2）輸入模擬量電壓限速。6.2 S7-200 PLC的脈沖輸出功能與位控編程S7-200 有兩個(gè)置 PTO/PWM 發(fā)生器，用以建立高速脈沖串（PTO）或脈寬調(diào)節(jié)（P

36、WM）信號波形。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%占空比脈沖串用于步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的速度和位置的開環(huán)控制。置 PTO 功能提供了脈沖串輸出，脈沖周期和數(shù)量可由用戶控制。但應(yīng)用程序必須通過PLC 置I/O 提供方向和限位控制。為了簡化用戶應(yīng)用程序中位控功能的使用， STEP7-Micro/WIN 提供的位控向?qū)Э梢詭椭脩粼诤芏痰臅r(shí)間全部完成 PWM、PTO 或位控模塊的組態(tài)。向?qū)Э梢陨晌恢弥噶?，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

37、（子程序），分別是： PTOx_CTRL子程序 （控制）、 PTOx_RUN子程序 （運(yùn)行包絡(luò)）， PTOx_LDPOS 和PTOx_MAN子程序（手動(dòng)模式）子程序。一個(gè)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選用西門子S7-226 DC/DC/DC 型PLC，共24點(diǎn)輸

38、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信號表輸入信號輸出信號序號PLC 輸入點(diǎn)信號名稱信號來源序號PLC 輸出點(diǎn)信號名稱信號來源1I0.0原點(diǎn)傳感器檢測裝置側(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4Q0.3抬升臺上升電磁閥5I0.4機(jī)械手抬升上限檢測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7Q0.6手爪伸出電磁閥8I0.7機(jī)械手伸出檢測8Q0.7手爪夾緊

39、電磁閥9I1.0機(jī)械手縮回檢測9Q1.0手爪放松電磁閥10I1.1機(jī)械手夾緊檢測10Q1.5報(bào)警指示按鈕/指示模塊11I1.2伺服報(bào)警11Q1.6運(yùn)行指示12I2.4啟動(dòng)按鈕按鈕/指示 燈模塊12Q1.7停止指示13I2.5復(fù)位按鈕1314I2.6急停按鈕1415I2.7方式選擇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)來的供料指令后，如果出料臺上沒有工件，即進(jìn)行把工件推到出料臺上的操作。工件推出到出料臺后，應(yīng)向系統(tǒng)發(fā)出出料臺上有工件信號。若供料站的料倉沒有工件或工件不足，則向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警或預(yù)警信號。2、裝配站的

40、工作流程： 啟動(dòng)后，如果回轉(zhuǎn)臺上的左料盤沒有小園柱零件，就執(zhí)行下料操作；如果左料盤有零件，而右料盤沒有零件，執(zhí)行回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)操作。 如果回轉(zhuǎn)臺上的右料盤有小園柱零件且裝配臺上有待裝配工件，開始執(zhí)行裝配過程。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。 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。 如果裝配站的料倉或料槽沒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。3、加工站的工

41、作流程：加工站接收到系統(tǒng)發(fā)來的啟動(dòng)信號時(shí)，即進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)加工臺上有工件且被檢出后，設(shè)備執(zhí)行將工件夾緊，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)作完成且加工臺返回待料位置后，向系統(tǒng)發(fā)出加工完成信號。如果沒有停止信號輸入，當(dāng)再有待加工工件送到加工臺上時(shí)，加工單元又開始下一周期工作。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“出料臺上有工件”信號后，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)到裝配站裝配臺的正前方，把工件放到裝配站的裝配臺

42、上。 接收到裝配完成信號后，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)送工件，到達(dá)加工站的加工臺正前方，把工件放到加工臺上。機(jī)械手裝置的運(yùn)動(dòng)速度要求與一樣。 接收到加工完成信號后，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)速度要求與一樣。 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)來的啟動(dòng)信號時(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

43、到位后，分揀站的變頻器即啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)人機(jī)界面所指定的變頻器運(yùn)行頻率的速度，把工件帶入檢測區(qū)進(jìn)行芯件嵌入高度檢測和芯件顏色檢測。進(jìn)行芯件嵌入高度檢測時(shí)允許傳送帶停車，停車時(shí)間可根據(jù)檢測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。不在上述兩類成品圍的工件為廢品。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

44、件關(guān)系的工件和廢品工件到達(dá)3號滑槽中間時(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TPC7062KS人機(jī)界面上組態(tài)畫面，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）。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。 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

45、關(guān)中心線位置為參考點(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)亮廢品指示燈，指示當(dāng)前被分揀的工件為廢品。 顯示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“廢品率過高，請檢查待裝配工件和芯件的質(zhì)量?！?觸摸報(bào)警窗口“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（左或右極限開關(guān)動(dòng)作），以與工作單元運(yùn)行中的緊急

46、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試界面的按鈕，返回安裝測試界面。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，即歡迎畫面和運(yùn)行畫面，其中歡迎畫面是啟動(dòng)界面。1個(gè)策略：循環(huán)策略。 數(shù)據(jù)對象： 各工作站以與全線的工作狀態(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： 歡迎畫面窗口：圖片：通過位圖裝載實(shí)現(xiàn)；文字：通過標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)；按鈕：由對象元件庫引入。

47、 運(yùn)行畫面窗口： 文字： 通過標(biāo)簽構(gòu)件實(shí)現(xiàn)； 各工作站以與全線的工作狀態(tài)指示燈、時(shí)鐘：由對象元件庫引入；單機(jī)全線切換旋鈕、啟動(dòng)、停止 、復(fù)位按鈕：由對象元件庫引入；輸入頻率設(shè)置：通過輸入框構(gòu)件實(shí)現(xiàn)；機(jī)械手當(dāng)前位置：通過標(biāo)簽構(gòu)件和滑動(dòng)輸入器實(shí)現(xiàn)。流程控制： 通過循環(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“歡迎畫面”窗口標(biāo)題改為：歡迎畫面。 在“用戶窗口”中，

48、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“歡迎畫面”窗口圖標(biāo)，單擊“動(dòng)畫組態(tài)” ，進(jìn)入動(dòng)畫組態(tài)窗口開始編輯畫面。 3、“歡迎畫面”組態(tài)： 裝載位圖： 選擇“工具箱”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”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。在可見度屬性頁中點(diǎn)選“按鈕不可見” ；在操作屬性頁中單擊“按下功能”

49、 ，打開用戶窗口時(shí)候選擇主畫面，并使數(shù)據(jù)對象“HMI就緒”的值置1。 制作循環(huán)移動(dòng)的文字框圖 選擇“工具箱”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：沒有填充；文字框的邊線顏色為：沒有邊線；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。 為了使文字循環(huán)移動(dòng)，在“位置動(dòng)畫連接”中勾選“水平移動(dòng)” ，這時(shí)在對話框上端就增添“水平移動(dòng)”窗口標(biāo)簽。水平移動(dòng)屬性頁的設(shè)置如圖7-2所示。

50、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) 在“運(yùn)行策略”中，雙擊“循環(huán)策略”進(jìn)入策略組態(tài)窗口。b) 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)上，單擊鼠標(biāo)左鍵，添加腳本程序構(gòu)件，如圖7-3所示圖7-3e) 雙擊進(jìn)入策略條件設(shè)置，表達(dá)式中輸入1，即始終滿足條件。f) 雙擊進(jìn)入腳本程序編輯環(huán)境，輸入下面的程序：if 移動(dòng)<=140 then 移動(dòng)=移動(dòng)+1 else 移動(dòng)=-140 Endifg) 單擊“確

51、認(rèn)” ，腳本程序編寫完畢。4、建立運(yùn)行畫面 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：主畫面；窗口標(biāo)題改為：運(yùn)行畫面； “窗口背景”中，選擇所需要顏色。定義數(shù)據(jù)對象和連接設(shè)備：各工作站以與全線的工作狀態(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)對象。定義數(shù)據(jù)對象的步驟： 單擊工作臺中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口頁。 單擊“新增對象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對象。 選中對象，按“對象屬性”按鈕，或雙擊選中對象，則打開“數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置”

52、 窗口。然后編輯屬性，最后加以確定。使定義好的數(shù)據(jù)對象和PLC 部變量進(jìn)行連接，步驟如下： 打開“設(shè)備工具箱” ，在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用串口父設(shè)備” ，然后雙擊“西門子_S7200PPI” 。出現(xiàn)“通用串口父設(shè)備” ， “西門子_S7200PPI” 設(shè)置通用串口父設(shè)備的基本屬性，如圖7-4所示。雙擊“西門圖7-4子_S7200PPI” ，進(jìn)入設(shè)備編輯窗口，按表設(shè)定的數(shù)據(jù)，逐個(gè) “增加設(shè)備通道” ，變量表7-1。表7-1觸摸屏用到的通道變量名稱通道對應(yīng)組態(tài)畫面變量名稱通道對應(yīng)組態(tài)畫面復(fù)位按鈕M6.0復(fù)位按鈕輸送聯(lián)機(jī)M9.3輸送聯(lián)機(jī)停止按鈕M6.1停止按鈕初始狀態(tài)V1000.0初始狀態(tài)啟動(dòng)按

53、鈕M6.2啟動(dòng)按鈕緊急停止V1000.2緊急停止網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)M6.3網(wǎng)絡(luò)故障/正常供料有料V1000.5工料有料輸送有料M6.4輸送有料全線運(yùn)行V1000.7全線運(yùn)行/停止HIM就緒M9.0頻率VDUB1002頻率輸入越程故障M9.1越程故障供料聯(lián)機(jī)V1020.4供料聯(lián)機(jī)輸送運(yùn)行M9.2輸送運(yùn)行/停止供料運(yùn)行V1020.5供料運(yùn)行/停止供料供料不足V1020.6供料站料不足分揀聯(lián)機(jī)V1050.4分揀聯(lián)機(jī)供料缺料V1020.7供料站缺料分揀運(yùn)行V1050.5分揀運(yùn)行/停止加工聯(lián)機(jī)V1030.4加工站聯(lián)機(jī)工件高度VDUB1051工件高度加工運(yùn)行V1030.5加工站運(yùn)行/停止分揀總數(shù)VWUB1060裝配聯(lián)機(jī)V1040.4裝配站聯(lián)機(jī)分揀套數(shù)VWUB1070分揀套數(shù)裝配運(yùn)行V1040.5裝配站運(yùn)行/停止廢品數(shù)VWUB1074裝配供料不足V1040.6裝配站工料不足機(jī)械手位置VDUB1628機(jī)械手位置裝配聯(lián)機(jī)V1040.7裝配聯(lián)機(jī)需要通道處理的變量：機(jī)械手位置處理方式選中機(jī)械手位置單機(jī)右側(cè)“通道處理設(shè)置”點(diǎn)擊后設(shè)置多項(xiàng)式如圖7-5，設(shè)置完成后點(diǎn)確認(rèn)鍵確認(rèn)。廢品率的屬性設(shè)置：雙擊百分比填充構(gòu)件，出現(xiàn)如圖7-6對話框，按圖更改相應(yīng)的選項(xiàng)。修改完成按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)。圖7-5通道設(shè)置圖7-6