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1、目錄第一章 緒論11.1自動(dòng)化生產(chǎn)線發(fā)展?fàn)顩r11.2 PLC的應(yīng)用及目前的研究現(xiàn)狀3生產(chǎn)線上的工藝過(guò)程3連續(xù)生產(chǎn)線4控制系統(tǒng)組成框圖51.3課題主要研究的內(nèi)容及意義6第二章 各單元硬件設(shè)備的說(shuō)明72.1電感式接近開關(guān)的設(shè)備說(shuō)明7電感式傳感器簡(jiǎn)單介紹7電感式接近開關(guān)傳感器的基本工作方式72.2電容式接近開關(guān)的設(shè)備說(shuō)明8電容式傳感器簡(jiǎn)單介紹8電容式接近開關(guān)傳感器的使用82.3繼電器的設(shè)備及微動(dòng)開關(guān)的設(shè)備說(shuō)明92.4電磁閥的設(shè)備說(shuō)明9第三章 S7-2OO PLC在自動(dòng)線中的使用10第四章各單元控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)124.1PLC對(duì)下料單元的控制12下料單元控制要求12下料單元控制流程圖13下料單元I/O分
2、配表14下料單元梯形圖154.2 PLC對(duì)加蓋單元的控制21加蓋單元控制要求21加蓋單元控制流程圖22加蓋單元I/O分配表23加蓋單元梯形圖244.3PLC對(duì)穿銷單元的控制30穿銷單元控制要求30穿銷單元控制流程圖31穿銷單元I/O分配表32穿銷單元梯形圖334.4PLC對(duì)檢測(cè)單元的控制39檢測(cè)單元控制要求39檢測(cè)單元控制流程圖40檢測(cè)單元的I/O分配表41檢測(cè)單元梯形圖414.5PLC對(duì)分揀單元的控制45分揀單元控制要求45分揀單元控制流程圖47分揀單元的I/O分配表48單元梯形圖49第五章 S7-300 PLC硬件組態(tài)及編程565.1 硬件配置565.2 S7-3OO PLC在系統(tǒng)中的主站
3、控制變量傳送分配表645.3 S7-3OO PLC在系統(tǒng)中的主站控制的基本要求655.4 S7-300 PLC梯形圖65總結(jié)68參考文獻(xiàn)69致謝70第一章 緒論1.1 自動(dòng)化生產(chǎn)線發(fā)展?fàn)顩r自動(dòng)線是能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的一種機(jī)器體系,通過(guò)采用一套能自動(dòng)進(jìn)行加工、檢測(cè)、裝卸、運(yùn)輸?shù)臋C(jī)器設(shè)備,組成高度連續(xù)的、完全自動(dòng)化的生產(chǎn)線,來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn),從而提高工作效率。降低生產(chǎn)成本、提高加工質(zhì)量、快速更換產(chǎn)品,是機(jī)械制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展的基礎(chǔ),也是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)志,它的發(fā)展趨勢(shì)是提高可調(diào)性,擴(kuò)大工藝范圍,提高加工精度和自動(dòng)化程度,同計(jì)算機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)整體自動(dòng)化車間與自動(dòng)化工廠。自動(dòng)生產(chǎn)線是在流水線的基
4、礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來(lái)的,它不僅要求線體上各種機(jī)械加工裝置能自動(dòng)地完成預(yù)定的各道工序,達(dá)到相應(yīng)的工藝要求,生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,為了能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo),可以采用自動(dòng)輸送和其他一些輔助裝置,根據(jù)工藝順序把不同的機(jī)械加工裝置組成一個(gè)整體,各個(gè)部件之間的動(dòng)作是通過(guò)氣壓系統(tǒng)和電氣制動(dòng)系統(tǒng)組合起來(lái)的,使它能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)定的程序而進(jìn)行自動(dòng)工作,這種自動(dòng)工作的機(jī)械裝置系統(tǒng)被我們稱為自動(dòng)生產(chǎn)線?,F(xiàn)在科學(xué)技術(shù)日新月異,在工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)也使用得非常的普遍了,并且在電子和機(jī)械制造等領(lǐng)域已經(jīng)研究并生產(chǎn)出許多各種類型的自動(dòng)生產(chǎn)線,正是因?yàn)檫@些自動(dòng)生產(chǎn)線的飛速發(fā)展和廣泛使用,提高了我們的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量、改善了工作的條件、
5、降低了能源的損耗、節(jié)約了材料等等,在各方各面都獲得了顯著的效果。自動(dòng)生產(chǎn)線能構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng),是由于它是綜合了傳感技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù),自動(dòng)生產(chǎn)線在各國(guó)有著各種生產(chǎn)的需要,有效的綜合及組織,來(lái)優(yōu)化整體的設(shè)備,自動(dòng)生產(chǎn)線雖然是源于傳統(tǒng)的流水生產(chǎn)線,但它的功效是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)流水生產(chǎn)線,并且還有著多種顯著的區(qū)別,其主要的特點(diǎn)是自動(dòng)生產(chǎn)線有非常高的自動(dòng)化控制,還有傳統(tǒng)流水生產(chǎn)線所沒有的精密的生產(chǎn)節(jié)奏,它是一個(gè)統(tǒng)一的自動(dòng)控制系統(tǒng),其工作要按照規(guī)定的工序順序來(lái)完成。在各個(gè)不同的應(yīng)用領(lǐng)域,不同種類的自動(dòng)線的結(jié)構(gòu)不同,大小也不同,功能也不同,它們基本都包含檢測(cè)、機(jī)械本體、信息
6、處理、輸入、輸出接口部分以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等五部分。但是不論哪種自動(dòng)生產(chǎn)線,在功能上都必須能實(shí)現(xiàn)控制、運(yùn)轉(zhuǎn)、驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)等,并且控制功能是電子裝置來(lái)完成的。自動(dòng)生產(chǎn)線在生產(chǎn)中,所有傳感器用來(lái)檢測(cè)信號(hào),控制裝置再運(yùn)算、變換、存儲(chǔ)其檢測(cè)信號(hào),再通過(guò)其接口電路向執(zhí)行機(jī)構(gòu)給出指令來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的工作。傳感器檢測(cè)生產(chǎn)線上位置、溫度、壓力、流量等信號(hào),來(lái)讓信息處理部件分析處理,驅(qū)動(dòng)功能是液壓缸電動(dòng)機(jī)、電磁閥、氣壓閥、機(jī)械手等執(zhí)行部件實(shí)現(xiàn)的。其機(jī)械部分是自動(dòng)生產(chǎn)線的主體部分。自動(dòng)線支持技術(shù)的飛速發(fā)展,驅(qū)動(dòng)了自動(dòng)線的大力發(fā)展,使得可以生實(shí)現(xiàn)技術(shù)更加復(fù)雜的生產(chǎn)和操作以及裝配工藝要求更高的流程,現(xiàn)在這些技術(shù)在向更深的領(lǐng)域發(fā)展
7、,尤其微電子技術(shù)向超大規(guī)模和超超大規(guī)模集成電路方向的發(fā)展,在那么幾平方毫米硅片上能集成幾百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)個(gè)邏輯元件,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的小型化,高速化和智能化的發(fā)展,正是智能計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)更加的完善了自動(dòng)線的功能,提高了生產(chǎn)的效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量?,F(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)、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。自動(dòng)化生產(chǎn)線是產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程所經(jīng)過(guò)的路線,即從原料進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)開始,
8、經(jīng)過(guò)加工、運(yùn)送、裝配、檢驗(yàn)等一系列生產(chǎn)生產(chǎn)線活動(dòng)所構(gòu)成的路線。狹義的生產(chǎn)線是按對(duì)象原則組織起來(lái)的,完成產(chǎn)品工藝過(guò)程的一種生產(chǎn)組織形式,即按產(chǎn)品專業(yè)化原則,配備生產(chǎn)某種產(chǎn)品(零、部件)所需要的各種設(shè)備和各工種的工人,負(fù)責(zé)完成某種產(chǎn)品(零、部件)的全部制造工作,對(duì)相同的勞動(dòng)對(duì)象進(jìn)行不同工藝的加工。圖1-1 自動(dòng)化生產(chǎn)線該自動(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)際接觸問題。在設(shè)計(jì)該模擬生產(chǎn)線時(shí)控制系統(tǒng)中包括5個(gè)從站點(diǎn):下料單元、加蓋單元、穿銷單元、檢測(cè)單元、分揀單元。該套控制系統(tǒng),建立了以工業(yè)現(xiàn)
9、場(chǎng)控制為對(duì)象的實(shí)物模擬仿真系統(tǒng),可很好解決自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)的在動(dòng)手實(shí)踐中所遇到的難題。1.2 PLC的應(yīng)用及目前的研究現(xiàn)狀 生產(chǎn)線上的工藝過(guò)程1969世界第一臺(tái)PLC在美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司誕生。1975-1976年,德國(guó)、日本、美國(guó)等將微處理器作為控制器的中央處理單元應(yīng)用到PLC中,并且去掉磁心存儲(chǔ)器改用了集成電路的存儲(chǔ)器,結(jié)合了微型計(jì)算機(jī)的技術(shù)與電控制器技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)了可編程控制器的規(guī)模集成化,使得處理器更能適用工業(yè)環(huán)境,更加的可靠,功能也更加強(qiáng)大,更加的靈活,成本卻大大下降,從而使得PLC進(jìn)入了實(shí)用階段。隨著科技的不斷進(jìn)步,PLC的性能也飛速增強(qiáng),其應(yīng)用和研究現(xiàn)狀主要在以下方面體現(xiàn):1.控制規(guī)
10、模的擴(kuò)大,控制大型機(jī)的規(guī)模越變?cè)酱螅_關(guān)量高的達(dá)到了幾萬(wàn)。2.組成模塊的增多,現(xiàn)在PLC己經(jīng)新增了很多模塊,如PDI控制、溫度以及運(yùn)動(dòng)模塊等等。3.開放性和互操作性大大發(fā)展,在PLC的發(fā)展過(guò)程中,制造商為了壟斷和擴(kuò)大各自市場(chǎng),都各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn),開放是發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì),各廠商都意識(shí)到這一點(diǎn),并形成了長(zhǎng)時(shí)期的妥協(xié)與競(jìng)爭(zhēng),這一過(guò)程還將繼續(xù)。4.工作速度的提高可以對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。5.聯(lián)網(wǎng)的能力增強(qiáng),由于通信、信息及控制技術(shù)的大力發(fā)展,聯(lián)網(wǎng)也得到了的發(fā)展,己經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程控制。正是由于這些性能、使得工業(yè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化、自動(dòng)化、控制信息化及智能化。現(xiàn)在應(yīng)用在不斷前進(jìn),尤其在運(yùn)動(dòng)控制、模擬量控制
11、及驅(qū)動(dòng)控制上廣泛使用,已經(jīng)成為現(xiàn)在系統(tǒng)工作自動(dòng)化中最有效的工具之一了。此次設(shè)計(jì)共分為五個(gè)單元,其功能分別是:1下料單元:將前站送入本單元下料倉(cāng)的工件主體,通過(guò)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)同步齒型帶使之下落,工件主體下落至托盤后經(jīng)傳送帶向下站運(yùn)行。2加蓋單元:通過(guò)直流電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿,經(jīng)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)擺臂將上蓋裝配至工件主體,完成裝配后工件隨托盤向下站傳送。3穿銷單元:通過(guò)旋轉(zhuǎn)推筒推送銷釘?shù)姆椒?,完成工件主體與上蓋的實(shí)體連接裝配,完成裝配后的工件隨托盤向下站傳送。4檢測(cè)單元:運(yùn)用各類檢測(cè)傳感裝置對(duì)裝配好的工件成品進(jìn)行全面檢測(cè)(包括上蓋、銷釘?shù)难b配情況,銷釘材質(zhì)、標(biāo)簽有無(wú)等),并將檢測(cè)結(jié)果送至PLC進(jìn)行
12、處理,以此作為后續(xù)站控制方式選擇的依據(jù)(如分揀站依標(biāo)簽有無(wú)判別正、次品;倉(cāng)庫(kù)站依銷釘材質(zhì)確定庫(kù)位)。5分揀單元:根據(jù)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果(標(biāo)簽有無(wú)),采用氣動(dòng)機(jī)械手對(duì)工件進(jìn)行分類,合格產(chǎn)品隨托盤進(jìn)入下一站入庫(kù);不合格產(chǎn)品進(jìn)入廢品線,空托盤向下站傳送。 連續(xù)生產(chǎn)線為便于協(xié)調(diào)整個(gè)生產(chǎn)線的全程控制,系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)主站總控制臺(tái),主站總控制臺(tái)是整個(gè)裝配生產(chǎn)線連續(xù)運(yùn)行的指揮調(diào)度中心,其主要功能是實(shí)現(xiàn)全程運(yùn)行的總體控制,完成全系統(tǒng)的通訊連接等??傉締卧铝蠁卧由w單元分揀單元檢測(cè)單元穿銷單元圖1-2 自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制順序從簡(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
13、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。 控制系統(tǒng)組成框圖中央處理單元(CPU)CPU226+PROFIBUS DP 模塊EM277分揀單元主站CPU單元6ES7 315-2AG10-0AB0+6SE7 307-1BA00-0AA0 電池+40 針前連接器6ES7392-1AM00-0AA0+儲(chǔ)存卡 6SE7 953-8LF00-0AA0+I/O 數(shù)字模塊(16)6SE73223-BL00-0AA0+背板 6ES7 390-1AE80-0AA0+STEP7 V5.2編程軟件 總 站中央處理單元(CPU)CPU2
14、26+PROFIBUS DP 模塊EM277檢測(cè)單元中央處理單元(CPU)CPU226+PROFIBUS DP 模塊EM277穿銷單元中央處理單元(CPU)CPU226+PROFIBUS DP 模塊EM277加蓋單元中央處理單元(CPU)CPU226+PROFIBUS DP 模塊EM277下料單元1.31.3 課題主要研究的內(nèi)容及意義本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是為滿足普通高校及高職機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技能和技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),尤其是綜合能力鍛煉,創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng),而開發(fā)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。針對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線有很高的仿真性I/O的要求,本課題研究的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的開發(fā),應(yīng)能夠任意拆裝和組合,能夠
15、任意設(shè)置故障,且預(yù)留工位,可隨時(shí)加裝內(nèi)容,這樣,可以滿足學(xué)校與企業(yè)定單式培養(yǎng)?,F(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,本課題研究的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)把傳感測(cè)試技術(shù)、微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等各種技術(shù)進(jìn)行組織,并且整體使用到生產(chǎn)設(shè)備上并且力求達(dá)到使實(shí)驗(yàn)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)熟悉生產(chǎn)線的傳感檢測(cè)、傳輸與處理、執(zhí)行、控制與驅(qū)動(dòng)等機(jī)構(gòu)在這個(gè)微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作的原理。可編程控制器以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、性能強(qiáng)、價(jià)格低以及編程簡(jiǎn)單而在現(xiàn)代化自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備中普遍使用,并且充當(dāng)生產(chǎn)線的大腦微處理單元。因此,培養(yǎng)掌握機(jī)電一體化技術(shù),掌握PL
16、C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。本課題研究的自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)上由下料、加蓋、穿銷、檢測(cè)、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)采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、變頻器驅(qū)動(dòng)和步進(jìn)電機(jī)位置控制等技術(shù),實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的控制方式采用各個(gè)工作單元均是一臺(tái)獨(dú)立的PLC控制,本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)綜合采用傳感器應(yīng)用技術(shù)。在本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上可以模擬一個(gè)與實(shí)際生產(chǎn)情況十分接近的控制過(guò)程,使使用者得到一個(gè)非常接近于實(shí)際的教學(xué)設(shè)備環(huán)境,力求達(dá)到縮短理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用之間的距離。本課題研究的自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì),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,并采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和抽屜式模塊放置架,
17、具有較強(qiáng)的互換性方便根據(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)也符合教學(xué)實(shí)訓(xùn)考核或技能競(jìng)賽的要求。第二章 硬件設(shè)備的說(shuō)明2.1 電感式接近開關(guān)的設(shè)備說(shuō)明 電感式傳感器簡(jiǎn)單介紹電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量(如位移、壓力、流量、振動(dòng)等)轉(zhuǎn)換成線圈自感系數(shù)L或互感系數(shù)M,再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出。電感式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、測(cè)量精度高、零點(diǎn)穩(wěn)定、輸出功率較大等一系列優(yōu)點(diǎn),其主要缺點(diǎn)是靈敏度、線性度和測(cè)量范圍相互制約,傳感器自身頻率響應(yīng)低,不適用于快速動(dòng)態(tài)測(cè)量。這種傳感器能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制,
18、在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中被廣泛采用。 電感式接近開關(guān)傳感器的基本工作方式電感式接近開關(guān)傳感器可以檢測(cè)從傳感器側(cè)向水平接近的被測(cè)體,也可以檢測(cè)從傳感器迎面垂直接近的被測(cè)體。被測(cè)體接近傳感器到傳感器開關(guān)動(dòng)作的距離為動(dòng)作距離;不受溫度和電壓上下浮動(dòng)影響的動(dòng)作距離為實(shí)際的工作距離。傳感器在工作中存在著動(dòng)作距離與復(fù)位距離的差值,被稱為動(dòng)作帶差。被測(cè)量體進(jìn)入或退出檢測(cè)有效范圍時(shí)將出現(xiàn)動(dòng)作上的時(shí)間延遲,稱為相應(yīng)時(shí)間。在傳感器的應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮這些參數(shù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果是否有影響。電感式接近開關(guān)傳感器,是一種利用渦流感知物體接近的器件。它的敏感元件為檢測(cè)線圈,它是振蕩電路的一個(gè)組成部分,在檢測(cè)線圈的工作面上存在
19、一個(gè)交變磁場(chǎng)。當(dāng)金屬物體接近檢測(cè)線圈時(shí),金屬物體就會(huì)產(chǎn)生渦流而吸收振蕩能量,使振蕩減弱直至停振,振蕩與停振這兩種狀態(tài)經(jīng)檢測(cè)電路轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)輸出。電感式接近開關(guān)傳感器的電氣指標(biāo):1工作電壓:是指電感式接近開關(guān)傳感器的供電電壓范圍,在此范圍內(nèi)可以保證電感式接近開關(guān)傳感器安全工作。2工作電流:指電感式接近開關(guān)傳感器連續(xù)工作時(shí)的最大負(fù)載電流。電壓降:是指在額定電流下開關(guān)導(dǎo)通時(shí),在開關(guān)兩端或輸出端測(cè)量得到的電壓。3空載電流(消耗電流):是指在沒有負(fù)載時(shí),測(cè)量所得的電感式接近開關(guān)傳感器自身所需的電流。4剩余電流(漏電流):是指開關(guān)斷開時(shí),流過(guò)負(fù)載的電流。5極性保護(hù):有防止輸入電源電壓極性誤接的保護(hù)功能。
20、6短路保護(hù):有此功能時(shí),如果超過(guò)極限電流,輸出會(huì)周期性地封閉和釋放,直至短路被清除。2.2 電容式接近開關(guān)的設(shè)備說(shuō)明 電容式傳感器簡(jiǎn)單介紹電容式傳感器是利用電容器的原理,將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)化為電容量的變化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電量到非電量的轉(zhuǎn)換。電容式接近開關(guān)傳感器是根據(jù)從振蕩電路取出的電極的電容變化,時(shí)振蕩開始或停止,從而達(dá)到檢測(cè)信號(hào)的目的。振蕩電路以外的電路結(jié)構(gòu)與高頻振蕩式接近開關(guān)相同。 電容式接近開關(guān)傳感器的使用除了棉花和發(fā)泡苯乙烯等介電系數(shù)低的物體之外,電容式接近開關(guān)傳感器檢測(cè)的對(duì)象是很多的,靜電電容式接近開關(guān)易受水和油的影響,在使用中,應(yīng)注意這一點(diǎn)。靜電電容式接近開關(guān)能勝任其他方式不能檢測(cè)的場(chǎng)合。1
21、. 細(xì)金屬絲的檢測(cè):檢測(cè)小型繼電器等使用的銅絲(電磁鐵)是否正常。使用高靈敏度埋入型,在檢測(cè)0.03mm銅絲時(shí),動(dòng)作距離為5mm。2. 袋裝食品的檢測(cè):檢測(cè)形狀復(fù)雜的袋裝食品時(shí),在必須水洗的機(jī)器中使用防濕型的接近開關(guān)時(shí),要防止殘留水滴引起誤動(dòng)作。3. 液體、粉狀體的間接檢測(cè):通過(guò)木箱、紙箱、玻璃瓶等非金屬容器的外壁,檢測(cè)其中被測(cè)物體的有無(wú)及其所在的表面位置。4. 電容式接近開關(guān)傳感器靈敏度的調(diào)整:要考慮電容式接近開關(guān)傳感器結(jié)構(gòu)本身靜電電容的影響,其內(nèi)部安裝有靈敏度調(diào)節(jié)電位器;當(dāng)接近開關(guān)和被檢測(cè)體之間有不靈敏的物體時(shí),調(diào)節(jié)這個(gè)電位器,可使接近開關(guān)不檢測(cè)夾在中間的物體,此外還可用此電位器調(diào)節(jié)工作距
22、離。圖2-1平板電容器5. 塑料和玻璃的檢測(cè):檢測(cè)塑料和玻璃上有無(wú)異物,而不管其顏色和表面狀態(tài),被檢測(cè)體較小應(yīng)采用靈敏度高的電容式接近開關(guān)傳感器;塑料種類不同時(shí)靈敏度也不同,因此必須進(jìn)檢測(cè)。當(dāng)被檢測(cè)體種類多時(shí),要隨時(shí)進(jìn)行靈敏度的調(diào)整。6. 固液體、粉狀體等的直接檢測(cè)及水、粉塵的表面位置檢測(cè):采用防濕型電容式接近開關(guān)傳感器,不要讓水和粉末附在檢測(cè)面上。2.3 繼電器的設(shè)備及微動(dòng)開關(guān)的設(shè)備說(shuō)明加蓋單元中用到繼電器的主要部分是:擺臂動(dòng)作的水平方向上的運(yùn)動(dòng)。水平運(yùn)動(dòng)動(dòng)力依靠直流電機(jī),而繼電器在此處的應(yīng)用就是實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制,也就是擺臂的運(yùn)行和復(fù)位的控制。通過(guò)繼電器的吸合和斷開,實(shí)現(xiàn)電壓的正負(fù)
23、變化,達(dá)到控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的目的。繼電器是根據(jù)電流、電壓、時(shí)間、溫度和速度等信號(hào)的變化,來(lái)接通或斷開小電流電路和電器的控制元件。常用的繼電器有熱繼電器、過(guò)電流繼電器、欠電壓繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器、中間繼電器等。按作用它們分為保護(hù)繼電器和控制繼電器兩類:其中熱繼電器、過(guò)電流繼電器、欠電壓繼電器屬于保護(hù)繼電器;時(shí)間繼電器、速度繼電器、中間繼電器屬于控制繼電器。微動(dòng)開關(guān)由一個(gè)定觸點(diǎn)和一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)組成,通過(guò)動(dòng)觸點(diǎn)的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)微動(dòng)開關(guān)的斷開和閉合的過(guò)程。在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是:采用限位開關(guān)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
24、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。2.4 電磁閥的設(shè)備說(shuō)明電磁鐵,它是電磁閥的主要部件之一,其作用是利用電磁原理將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成閥芯的位移。電磁鐵的結(jié)構(gòu)可分為T型、I型和平板型,T型電磁鐵為減少鐵損,用高磁通的硅鋼片疊制成,能夠獲得較好的效率和較大的吸引力,但所需的行程和體積較大,主要用于行程較大的直動(dòng)式電磁閥。I型電磁鐵適用于直流電磁鐵和小型交流電磁鐵,用圓柱形普通材料制成,其鐵心的端面通常制成平面裝貨圓錐狀。與T型電磁鐵相比,I型電磁鐵的吸力小,行程較短。圓柱形鐵心的重量輕、吸引時(shí)的沖擊較小,所以使用壽命長(zhǎng),主要用與小型直動(dòng)式和先導(dǎo)式電磁閥。更換安裝電磁閥:如有一電
25、磁閥損壞了,需要更換一個(gè)電磁,可按照下列步驟安裝電磁閥。切斷氣源,用螺絲刀拆卸下已經(jīng)損壞的電磁閥。用螺絲刀將新的電磁閥裝上。將電氣控制接頭插入電磁閥上。將氣路管插入電磁閥上的快速接頭。接通氣源,用手控開關(guān)進(jìn)行調(diào)試,檢查氣缸動(dòng)作情況。第三章 S7-2OO PLC在自動(dòng)線中的使用在自動(dòng)線中,每一個(gè)站都安裝了一個(gè)西門子S7200 PLC系列的可編程邏輯控制器(programmable logic controller,PLC)來(lái)控制,就像人的大腦一樣,思考每一個(gè)動(dòng)作,每一招每一式,指揮自動(dòng)線上的機(jī)械手、氣爪按程序動(dòng)作,是自動(dòng)線的核心部件。PLC是一種專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計(jì)的“可編程邏輯控制器”,是一
26、種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。PLC是在電氣控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的,并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心,將自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。1S7200 PLC的外形結(jié)構(gòu)S7200 PLC系列PLC由PLC主機(jī)和擴(kuò)展模塊組成。其中,PLC主機(jī)由CPU、存儲(chǔ)器、通信電路、基本輸入輸出電路、電源等基本模塊組成,相當(dāng)一個(gè)整體式的PLC,可以單獨(dú)完成控制功能,它包含一個(gè)控制系統(tǒng)所需的最小組成單元。圖273所示是S7200cPU模塊的外形結(jié)構(gòu)圖,它將一個(gè)微處理器、一個(gè)集成電源和數(shù)字量IO(輸入輸出)點(diǎn)集成在一個(gè)緊密的封裝之中??刹灏谓泳€端子(224,226)通訊口24V
27、 傳感器 電源輸出Panel安裝固定孔安裝于標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌上 的夾子 可選卡插槽 內(nèi)部:- 電源- 超級(jí)電容- 時(shí)鐘(224(XP),226)I/O 點(diǎn)狀態(tài) LED可插拔模擬量終端圖3-1 S7200的外形結(jié)構(gòu)由圖示可知,雖然PLC的外觀與通用計(jì)算機(jī)有較大差別,但在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上,PLC只是像一臺(tái)增強(qiáng)了I0功能的可與控制對(duì)象方便連接的計(jì)算機(jī)。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上,PLc的基本組成包括硬件與軟件兩部分。 2典型PLC的硬件結(jié)構(gòu) PLC的硬件部分由中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入接口、輸出接口、通信接口、電源等構(gòu)成,圖示是典型PLC結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖;PLC的軟件部分由系統(tǒng)程序和用戶程序等構(gòu)成。在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上,CPU模
28、塊由中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入端口、輸出端口、通信接口、電源等構(gòu)成,每個(gè)部分的功用不同,與通用微機(jī)CPU一樣,CPU在PLC才系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞。 PLC系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器按作用可分為三類:系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器、功能存儲(chǔ)器(數(shù)據(jù)區(qū))。 4通信接口S7200 PLC系列PLC整合了一個(gè)或兩個(gè)RS一485通信接口,既可作為PG(編程)接口,可也作為OP(操作終端)接口,如連接一些HMI(人機(jī)接口)設(shè)備。支持自由通信協(xié)議及PPI(點(diǎn)對(duì)點(diǎn)主站模式)通信協(xié)議。5電源S7200 PLC本機(jī)單元有一個(gè)內(nèi)部電源,它為本機(jī)單元、擴(kuò)展模塊以及一個(gè)24V DC電源輸出,每一個(gè)S7200C
29、PU模塊向外提供5V DC和24V DC電源。CPU模塊都有一個(gè)24V DC傳感器電源,它為本機(jī)輸入點(diǎn)和擴(kuò)展模塊繼電器線圈提供24V DC。如果電源要求超出了CPU模塊24V DC電源的定額,可以增加一個(gè)外部24V DC電源來(lái)供給擴(kuò)展模塊的24V DC。當(dāng)有擴(kuò)展模塊連接時(shí)CPU模塊也為其提供5V電源。如果擴(kuò)展模塊的5V電源需求超出了CPU模塊的電源定額,必須卸下擴(kuò)展模塊,直到需求在電源預(yù)定值之內(nèi)才行。若電源要求超出CPU模塊預(yù)算,將不能連接CPU允許的最大數(shù)目的模塊。將S7200DC傳感器電源與外部24V DC電源采用并聯(lián)連接時(shí),將會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)電源的競(jìng)爭(zhēng)而影響它們各自的輸出。這種競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果會(huì)縮短
30、設(shè)備的壽命,或者使得一個(gè)電源或兩者同時(shí)失效,并且使PLC系統(tǒng)產(chǎn)生不正確的操作。第四章 各單元控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 PLC對(duì)下料單元的控制 下料單元控制要求下料單元的主要功能是將前站送入本單元下料倉(cāng)的工件主體,通過(guò)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)同步齒型帶使之下落,工件主體下落至托盤后經(jīng)傳送帶向下站運(yùn)行。圖4-1下料單元實(shí)物圖初始狀態(tài):直線及轉(zhuǎn)角二傳送電機(jī)、下料電機(jī)均處于停止?fàn)顟B(tài);直流電磁吸鐵豎起禁行;工作指示燈熄滅。系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行后本單元紅色指示燈發(fā)光;直線電機(jī)、轉(zhuǎn)角電機(jī)驅(qū)動(dòng)二傳送帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)且始終保持運(yùn)行狀態(tài)(分單元運(yùn)行時(shí)可選用與PLC運(yùn)行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持二傳送電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài))。本單元在結(jié)構(gòu)
31、設(shè)計(jì)中涉及到間歇機(jī)構(gòu)、同步帶傳動(dòng)、螺桿調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)、螺桿鎖緊結(jié)構(gòu)、張緊機(jī)構(gòu)等相關(guān)的機(jī)械原理、機(jī)械零件知識(shí)。為實(shí)現(xiàn)本單元的控制功能,在結(jié)構(gòu)的相應(yīng)位置裝設(shè)了光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器等檢測(cè)與傳感裝置,并配備了直流電機(jī)、電磁鐵等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。自動(dòng)控制過(guò)程說(shuō)明及工作狀態(tài)表:自動(dòng)控制過(guò)程說(shuō)明:1.當(dāng)托盤到達(dá)定位口時(shí),底層的電感式傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào),紅色指示燈熄滅,綠色指示燈發(fā)光;經(jīng)過(guò)2秒時(shí)間確認(rèn)后,啟動(dòng)下料電機(jī)繼續(xù)執(zhí)行將工件主體下落動(dòng)作。2.檢測(cè)到托盤到位信號(hào),當(dāng)工件下落至托盤時(shí),工件檢測(cè)傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào),延時(shí)3秒確認(rèn)后,直流電磁鐵吸合下落,放行托盤。3托盤放行2秒后,電磁吸鐵釋放處于禁止?fàn)顟B(tài),綠
32、色指示燈熄滅,紅色指示燈發(fā)光,系統(tǒng)回復(fù)初始狀態(tài)。說(shuō)明:若下料電機(jī)從料倉(cāng)入口至出口動(dòng)作一個(gè)行程后工件檢測(cè)傳感器仍無(wú)檢測(cè)信號(hào),此時(shí)報(bào)警器發(fā)出警報(bào),提示運(yùn)行人員需在料倉(cāng)中裝入工件(本套設(shè)備中通過(guò)延時(shí)進(jìn)行控制)。圖4-2下料單元控制流程圖 下料單元I/O分配表表4-1單元I/O分配表形式序號(hào)名稱PLC地址編號(hào)地址設(shè)置輸入1工件檢測(cè) I0.0S2EM277總線模塊設(shè)置的站號(hào)為:8與總站通訊的地址為:232托盤檢測(cè)I0.1S13料槽底層工件檢測(cè)I0.2S34手動(dòng)/自動(dòng)按鈕I2.0SA5啟動(dòng)按鈕I2.1SB16停止按鈕I2.2SB27急停按鈕I2.3SB38復(fù)位按鈕I2.4SB4輸出1下料電機(jī)Q0.0M22
33、綠色指示燈Q0.1HL23直流電磁吸鐵Q0.2KM4傳送電機(jī)Q0.3M15轉(zhuǎn)角電機(jī)Q0.4M36紅色指示燈Q0.5HL17蜂鳴器報(bào)警Q1.6HA18蜂鳴器報(bào)警Q1.7HA2發(fā)送地址V2.0-V3.7(200PLC300PLC)接收地址V0.0-V1.7(200PLC300PLC) 下料單元梯形圖4.2 PLC對(duì)加蓋單元的控制 加蓋單元控制要求(一)自動(dòng)控制過(guò)程說(shuō)明及工作狀態(tài)表初始狀態(tài):直線傳送電機(jī)、擺臂電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài);擺臂處于原位,內(nèi)限位開關(guān)受壓;直流電磁吸鐵豎起禁行;工作指示燈熄滅。系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行后本單元紅色指示燈發(fā)光;直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)且始終保持運(yùn)行狀態(tài)(分單元運(yùn)行時(shí)可選用與PLC
34、運(yùn)行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持直線傳送電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài))。圖4-3加蓋單元的實(shí)物圖系統(tǒng)運(yùn)行期間:1.當(dāng)托盤載工作主體到達(dá)定位口時(shí),由電感式傳感器檢測(cè)托盤,發(fā)出檢測(cè)信號(hào);綠色指示燈亮,紅色指示燈滅;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)3秒確認(rèn)后啟動(dòng)主擺臂執(zhí)行加蓋動(dòng)作。 2.PLC通過(guò)兩個(gè)繼電器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn),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)碰到放件控制板時(shí)復(fù)位彈簧松開,此時(shí)擺臂碰到外限位開關(guān)后結(jié)束加蓋動(dòng)作,上蓋靠自重落入工件主體內(nèi),3秒后啟動(dòng)擺臂執(zhí)行返回原位動(dòng)作。3.擺臂返回后內(nèi)限位開關(guān)發(fā)出信號(hào),擺臂結(jié)束返回動(dòng)作;此時(shí)若上蓋安裝到位,即上蓋傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào)
35、,則通過(guò)3秒確認(rèn)后直流電磁鐵吸合下落,將托盤放行(若上蓋安裝為空操作,即上蓋傳感器無(wú)檢測(cè)信號(hào),擺臂手應(yīng)再次執(zhí)行加裝上蓋動(dòng)作,直到上蓋安裝到位)。4.放行3秒后,電磁鐵釋放,恢復(fù)限位狀態(tài),綠色指示燈滅,紅色指示燈亮,該站恢復(fù)預(yù)備工作狀態(tài)。說(shuō)明:若擺臂往復(fù)3次加裝動(dòng)作后上蓋傳感器仍無(wú)檢測(cè)信號(hào),此時(shí)報(bào)警器發(fā)出警報(bào),提示運(yùn)行人員需在料槽中裝入上蓋。加蓋單元控制功能為實(shí)現(xiàn)本單元的控制功能,在結(jié)構(gòu)的相應(yīng)位置裝設(shè)了電感式傳感器、電容式傳感器、微動(dòng)開關(guān)等檢測(cè)與傳感裝置,并配備了直流電機(jī)、電磁鐵等執(zhí)行機(jī)構(gòu)和繼電器等控制元件。加蓋單元控制流程圖圖4-4 加蓋單元控制流程圖 加蓋單元I/O分配表 表4-2 加蓋單元
36、I/O分配表形式序號(hào)名稱PLC地址編號(hào)地址設(shè)置輸入1上蓋檢測(cè) I0.0S2EM277總線模塊設(shè)置的站號(hào)為:12與總站通訊的地址為:452托盤檢測(cè)I0.1S13取件限位(復(fù)位)I0.2SQ14放件限位(至位)I0.3SQ25手動(dòng)/自動(dòng)按鈕I2.0SA6啟動(dòng)按鈕I2.1SB17停止按鈕I2.2SB28急停按鈕I2.3SB39復(fù)位按鈕I2.4SB4輸出1電機(jī)取件Q0.0KM12電機(jī)放件Q0.1KM23綠色指示燈Q0.2HL24直流電磁吸鐵Q0.3YM5傳送電機(jī)Q0.4M26紅色指示燈Q0.5HL17蜂鳴器報(bào)警Q1.6HA18蜂鳴器報(bào)警Q1.7HA2發(fā)送地址V2.0-V3.7(200PLC300PLC
37、)接收地址V0.0-V1.7(200PLC300PLC) 加蓋單元梯形圖 4.3 PLC對(duì)穿銷單元的控制穿銷單元控制要求初始狀態(tài):直線傳送電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài);銷釘氣缸處于原位(即旋轉(zhuǎn)推筒處于退回狀態(tài));限位桿豎起禁行;工作指示燈熄滅。圖4-5穿銷單元實(shí)物圖系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行后本單元紅色指示燈發(fā)光;直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)且始終保持運(yùn)行狀態(tài)(分單元運(yùn)行時(shí)可選用與PLC運(yùn)行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持直線傳送電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài))。穿銷單元系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程1.當(dāng)托盤載工件到達(dá)定位口時(shí),托盤傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào),且確認(rèn)無(wú)銷釘信號(hào)后,綠色指示燈亮,紅色指示燈滅,經(jīng)3秒確認(rèn)后,銷釘氣缸推進(jìn)執(zhí)行裝銷釘動(dòng)作。2.當(dāng)銷釘氣缸發(fā)
38、出至位檢測(cè)信號(hào)后結(jié)束推進(jìn)動(dòng)作,延時(shí)2秒后自動(dòng)退回。3.氣缸退回至復(fù)位狀態(tài)且接收到銷釘檢測(cè)信號(hào)后,進(jìn)行3秒延時(shí),止動(dòng)氣缸動(dòng)作使限位桿落下將托盤放行。(若銷釘安裝為空操作,2秒后銷釘檢測(cè)傳感器仍無(wú)信號(hào),銷釘氣缸再次推進(jìn)執(zhí)行安裝動(dòng)作,直到銷釘安裝到位。)4.放行3秒后,限位桿豎起處禁行狀態(tài),綠色指示燈滅,紅色指示燈亮。系統(tǒng)回復(fù)初始狀態(tài)。本站銷釘連續(xù)穿三次后,傳感器還未檢測(cè)到有銷釘穿入,報(bào)警器報(bào)警,此時(shí)應(yīng)在銷釘下料倉(cāng)內(nèi)加入銷釘。為實(shí)現(xiàn)本單元的控制功能,在結(jié)構(gòu)的相應(yīng)位置裝設(shè)了電感式傳感器、光纖式傳感器、磁性接近開關(guān)等檢測(cè)與傳感裝置,并配備了直流電機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)氣缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電磁閥等控制元件。 穿銷單元控制流
39、程圖圖4-6穿銷單元控制流程圖 穿銷單元I/O分配表表4-3穿銷單元I/O分配表形式序號(hào)名稱PLC地址編號(hào)地址設(shè)置輸入1銷釘檢測(cè)I0.0S2EM277總線模塊設(shè)置的站號(hào)為:14與總站通訊的地址為:672托盤檢測(cè)I0.1S13銷釘氣缸至位I0.2S44銷釘氣缸復(fù)位I0.3S35止動(dòng)氣缸至位I0.4S56止動(dòng)氣缸復(fù)位I0.5S67手動(dòng)/自動(dòng)按鈕I2.0SA8啟動(dòng)按鈕I2.1SB19停止按鈕I2.2SB210急停按鈕I2.3SB311復(fù)位按鈕I2.4SB4輸出1止動(dòng)氣缸Q0.0C12綠色指示燈Q0.1HL23銷釘氣缸Q0.2C24傳送電機(jī)Q0.3M15紅色指示燈Q0.4HL16蜂鳴器報(bào)警Q1.6HA
40、17蜂鳴器報(bào)警Q1.7HA2發(fā)送地址V2.0-V3.7(200PLC300PLC)接收地址V0.0-V1.7(200PLC300PLC) 穿銷單元梯形圖4.4 PLC對(duì)檢測(cè)單元的控制 檢測(cè)單元控制要求初始狀態(tài):直線傳送電機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài);直流電磁吸鐵豎起禁行;工作指示燈熄滅。圖4-7檢測(cè)單元系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行后本單元紅色指示燈發(fā)光;直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)且始終保持運(yùn)行狀態(tài)(分單元運(yùn)行時(shí)可選用與PLC運(yùn)行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持直線傳送電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài))。系統(tǒng)運(yùn)行期間:1、當(dāng)托盤帶工件進(jìn)入本站后,進(jìn)行3秒延時(shí);綠色指示燈發(fā)光、紅色指示燈熄滅;產(chǎn)品檢測(cè)工作開始。2、產(chǎn)品檢測(cè)要求如下:上蓋檢測(cè) (上蓋
41、為1/無(wú)上蓋為0);銷釘材質(zhì)檢測(cè)(金屬為1/非金屬為0);色差檢測(cè) (貼簽為1/未貼簽為0);銷釘檢測(cè) (穿銷為1/未穿銷為0);3、 產(chǎn)品檢測(cè)工作開始3秒后,直流電磁吸鐵吸合下落放行托盤。4放行托、盤3秒后,直流電磁鐵釋放伸出恢復(fù)禁行狀態(tài)。此時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)初始狀態(tài),紅色指示燈發(fā)光、綠色指示燈熄滅。圖4-8 檢測(cè)單元程序流程圖 檢測(cè)單元控制流程圖 檢測(cè)單元的I/O分配表表4-4檢測(cè)單元的I/O分配表名稱PLC地址編號(hào)地址設(shè)置輸入1托盤檢測(cè)I0.0S1EM277總線模塊設(shè)置的站號(hào)為:18與總站通訊的地址為:08092上蓋檢測(cè)I0.1S23材質(zhì)檢測(cè)I0.2S34標(biāo)簽檢測(cè)I0.3S45銷釘檢測(cè)I0.4S
42、56廢料檢測(cè)I1.1S67手動(dòng)/自動(dòng)按鈕I2.0SA8啟動(dòng)按鈕I2.1SB19停止按鈕I2.2SB210急停按鈕I2.3SB311復(fù)位按鈕I2.4SB4輸出1直流電磁吸鐵Q0.0YM12傳送電機(jī)Q0.1M13綠色指示燈Q0.2HL24紅色指示燈Q0.3HL15蜂鳴器報(bào)警Q1.6HA16蜂鳴器報(bào)警Q1.7HA2發(fā)送地址V2.0-V3.7(200PLC300PLC)接收地址V0.0-V1.7(200PLC300PLC) 檢測(cè)單元梯形圖4.5 PLC對(duì)分揀單元的控制 分揀單元控制要求(一)自動(dòng)控制過(guò)程說(shuō)明及工作狀態(tài)表初始狀態(tài):短程氣缸(垂直)、無(wú)桿缸(水平)擺動(dòng)缸(旋轉(zhuǎn))均為復(fù)位,機(jī)械手處于原始狀態(tài)
43、,限位桿豎起禁止為止動(dòng)狀態(tài);真空開關(guān)不工作;直線傳送電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài);工作指示燈熄滅。圖4-9 分揀單元系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行后本單元紅色指示燈發(fā)光;直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)且始終保持運(yùn)行狀態(tài)(分單元運(yùn)行時(shí)可選用與PLC運(yùn)行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持直線傳送電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài))。系統(tǒng)運(yùn)行期間,需根據(jù)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果選擇A、B兩種不同的控制過(guò)程。A若檢測(cè)結(jié)果為合格產(chǎn)品則:1、當(dāng)托盤載合格工件到達(dá)定位口時(shí),托盤傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào),紅色指示燈熄滅,綠色指示燈發(fā)光;,經(jīng)3秒確認(rèn)后,止動(dòng)缸動(dòng)作使限位桿落下放行。2、放行3秒后止動(dòng)氣缸復(fù)位,限位桿恢復(fù)豎直禁行狀態(tài)。3、當(dāng)限位桿恢復(fù)止動(dòng)狀態(tài)后,紅色指示燈發(fā)光、綠色指
44、示燈熄滅。此時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)初始狀態(tài)。B、若檢測(cè)結(jié)果為不合格產(chǎn)品則:1、當(dāng)托盤載合格工件到達(dá)定位口時(shí),托盤傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào),紅色指示燈熄滅,綠色指示燈發(fā)光。經(jīng)3秒確認(rèn)后啟動(dòng)短程氣缸垂直下行。2、短程氣缸垂直下行到位發(fā)出信號(hào),開啟真空開關(guān),皮碗壓緊工件。3、接收到真空檢測(cè)信號(hào)(皮碗吸緊工件)后,短程氣缸持工件垂直上行。4、短程氣缸持工件上行至位(返回原位)后,擺動(dòng)缸動(dòng)作使工件轉(zhuǎn)動(dòng)90°。5、機(jī)械手持工件轉(zhuǎn)動(dòng)90°至位后,無(wú)桿缸動(dòng)作使機(jī)械手水平左行。6、機(jī)械手水平左行至位后,啟動(dòng)短程氣缸垂直下行。7、短程氣缸垂直下行到位發(fā)出信號(hào),停止真空開關(guān),皮碗失真空使工件下落。8、真空檢測(cè)信號(hào)
45、消失后,短程氣缸垂直上行。9、短程氣缸上行至位(返回原位)后,無(wú)桿缸動(dòng)作使機(jī)械手水平右行返回,同時(shí)擺動(dòng)缸動(dòng)作使其回轉(zhuǎn)90°。10、擺動(dòng)缸(旋轉(zhuǎn))、無(wú)桿缸(水平)均復(fù)位后,延時(shí)3s,止動(dòng)缸輸出使限位桿下落,放行托盤。11、止動(dòng)缸至位3秒后停止輸出。12、限位桿恢復(fù)豎直禁行狀態(tài),紅色指示燈發(fā)光、綠色指示燈熄滅。系統(tǒng)恢復(fù)初始狀態(tài)。圖4-10 分揀單元程序流程圖 分揀單元控制流程圖 分揀單元的I/O分配表表4-5分揀單元I/O分配表形式序號(hào)名稱PLC地址編號(hào)地址設(shè)置輸入1導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置至位I0.0S1EM277總線模塊設(shè)置的站號(hào)為:24與總站通訊的地址為:10112導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置復(fù)位I0.1S2
46、3短程氣缸至位I0.2S34短程氣缸復(fù)位I0.3S45擺動(dòng)氣缸至位I0.4SQ26擺動(dòng)氣缸復(fù)位I0.5SQ17真空開關(guān)I0.68托盤檢測(cè)I0.7S09止動(dòng)氣缸至位I1.0S510止動(dòng)氣缸復(fù)位I1.1S611手動(dòng)/自動(dòng)按鈕I2.0SA12啟動(dòng)按鈕I2.1SB113停止按鈕I2.2SB214急停按鈕I2.3SB315復(fù)位按鈕I2.4SB416KEY1I2.6SB517KEY2I2.5SB6輸出1止動(dòng)氣缸Q0.0YV32擺動(dòng)氣缸(旋轉(zhuǎn))Q0.1YV13導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置(水平)Q0.2YV44短程氣缸(垂直)Q0.3YV25真空發(fā)生器 Q0.46傳送電機(jī)Q0.5M17綠色指示燈Q0.6HL28空直線電機(jī)Q
47、0.7M29紅色指示燈Q1.0HL1發(fā)送地址V2.0-V3.7(200PLC300PLC)接收地址V0.0-V1.7(200PLC300PLC) 單元梯形圖第五章 S7-300 PLC硬件組態(tài)及編程5.1 硬件配置目的:生成一個(gè)新項(xiàng)目,完成系統(tǒng)硬件配置文件并將其下載,完成系統(tǒng)配置。步驟:1、 在應(yīng)用前首先進(jìn)行STEP 7軟件的安裝。(此處不詳述)2、安裝完成后,雙擊 圖標(biāo),打開STEP7 主畫面,系統(tǒng)將自動(dòng)彈出一個(gè)新建項(xiàng)目對(duì)話框,點(diǎn)擊Next 按鈕;圖5-1選擇S7-300CPU型號(hào)3、選擇CPU類型,本系統(tǒng)中使用的CPU類型為:CPU315-2DP,然后點(diǎn)擊Next按鈕; 圖5-2完成選型4
48、、在塊選擇中選擇組織塊OB1,并且選擇用梯形圖的編程方式LAD,然后點(diǎn)擊Next按鈕;圖5-3擇組織塊OB15、在彈出的對(duì)話框中給新建項(xiàng)目起一個(gè)項(xiàng)目名稱:例如test1,點(diǎn)擊Finish按鈕后,新建項(xiàng)目完成。圖5-4新建項(xiàng)目起一個(gè)項(xiàng)目名稱6、將TEST1左面的+點(diǎn)開,選中SIMATIC 300 Station,然后選中Hardware并雙擊/或右鍵點(diǎn)OPEN OBJECT,硬件組態(tài)畫面即可打開!圖5-5硬件組態(tài)畫面7、配置300的電源模塊:點(diǎn)開SIMATIC 300點(diǎn)開PS-300選中PS 307 2A,將其拖到機(jī)架RACK的第一個(gè)SLOT; 圖5-6配置300的電源模塊8、配置300的輸入輸
49、出模塊:點(diǎn)開SIMATIC 300點(diǎn)開SM-300點(diǎn)開DI/DO-300選中SM 323 DI16/DO16x24V/0.5A,將其拖到機(jī)架RACK的第四個(gè)SLOT;圖5-7配置300的輸入輸出模塊9、雙擊機(jī)架RACK的第X2個(gè)SLOT,在彈出對(duì)話框中選擇Properties按鈕;圖5-8選擇Properties10、在Address 中選擇分配你的DP地址,默認(rèn)為2,然后選擇New按鈕;圖5-9分配DP地址11、然后點(diǎn)擊SUBNET的NEW按鈕,生成一個(gè)PROFIBUS NET的窗口將彈出。點(diǎn)中NETWORK SETTING頁(yè)面,你可以在這里設(shè)置PROFIBUS-DP的參數(shù),包括速率、協(xié)議類
50、型, 點(diǎn)擊OK; 圖5-10PROFIBUS NET的窗口圖5-11設(shè)置PROFIBUS-DP的參數(shù)12、點(diǎn)擊OK,即可生成一個(gè)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)。圖5-12PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)13、組態(tài)EM277M模塊,點(diǎn)開PROFIBUS DP點(diǎn)開Additional Field Devices點(diǎn)開PLC點(diǎn)開SIMATIC選中EM 277PROFIBUS-DP,將其拖到左面PROFIBUS(1):DP master system(1)上;圖5-13組態(tài)EM277M模塊14、立即會(huì)彈出EM 277PROFIBUS-DP通訊卡設(shè)置畫面;DP地址可以改動(dòng),選擇10;點(diǎn)擊確定。(此值可根據(jù)用戶的需要
51、隨意設(shè)置,但此值設(shè)定后必須與其實(shí)際連接的EM277模塊上所設(shè)置的地址完全一致)。圖5-14EM 277PROFIBUS-DP通訊卡15、點(diǎn)開EM 277PROFIBUS-DP 選中Universal module,并將其拖入左下面的槽中,并分配其I/O地址,雙擊此槽。圖5-15分配其I/O地址16、在I/O選擇處在下拉菜單中選中INPUT/OUTPUT。在彈出的對(duì)話框中設(shè)置其輸入輸出的起始地址(此地址即為上位機(jī)和下位機(jī)通訊的I/O地址。用戶可根據(jù)所給出的機(jī)電一體化I/O分配表設(shè)置,也可自行設(shè)置。)其輸入輸出地址為200與300通訊時(shí)需要使用的地址。圖5-16設(shè)置其輸入輸出的起始地址17、按照上面步驟組態(tài)其它EM277模塊,分配其地址。圖5-17組態(tài)其EM277模塊18、點(diǎn)擊,Save and Complice,存
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