機電一體化柔性裝配系統(tǒng)PLC控制實訓指導書

154/162實訓教學指導書機電一體化柔性裝配系統(tǒng)PLC操縱天津市龍洲科技儀器有限公司目錄TOC\o"1-3"\f\h\z機電一體化柔性裝配系統(tǒng)概述 1第一單元上料單元 5一、單元簡介 5二、實訓目的 7三、實訓設備 7四、實訓內容與步驟 8五、操縱要求 9六、I/O編號分配表 14第二單元下料單元 16一、單元簡介 16二、實訓目的 18三、實訓設備 18四、實訓內容與步驟 18五、操縱要求 19六、I/O編號分配表 22第三單元加蓋單元 24一、單元簡介 24二、實訓目的 25三、實訓設備 25四、實訓內容與步驟 26五、操縱要求 27六、I/O編號分配表 29第四單元穿銷單元 31一、單元簡介 31二、實訓目的 32三、實訓設備 32四、實訓內容與步驟 32五、操縱要求 34六、I/O編號分配表 36第五單元模擬單元 38一、單元簡介 38二、實訓目的 39三、實訓設備 39四、實訓內容與步驟 39五、操縱要求 40六、I/O編號分配表 42第七單元伸縮換向單元 44一、單元簡介 44二、實訓目的 46三、實訓設備 46四、實訓內容與步驟 46五、操縱要求 47六、I/O編號分配表 50第八單元檢測單元 52一、單元簡介 52二、實訓目的 53三、實訓設備 53四、實訓內容與步驟 53五、操縱要求 54六、I/O編號分配表 56第九單元分揀單元 58一、單元簡介 58二、實訓目的 59三、實訓設備 59四、實訓內容與步驟 59五、操縱要求 60六、I/O編號分配表 64第十單元升降梯立體倉庫單元 66一、單元簡介 66二、實訓目的 70三、實訓設備 70四、實訓內容與步驟 70五、操縱要求 72六、I/O編號分配表 78第十一單元傳送單元 80一、轉角單元 80二、直線單元 81第十二單元裝配生產(chǎn)線全程連續(xù)操縱 82一、實訓目的 82二、實訓設備 82三、實訓內容與步驟 82四、操縱要求 85五、系統(tǒng)全程操縱中需注意的問題 86六、I/O編號分配表 86七、主站操縱變量傳送分配表 86附錄 88附錄1：上料單元電源系統(tǒng)圖 88附錄2：上料單元氣動原理圖 89附錄3：上料單元PLC操縱接線圖 90附錄4：下料單元電源系統(tǒng)圖 91附錄5：下料單元PLC操縱接線圖 92附錄6：加蓋單元電源系統(tǒng)圖 93附錄7：加蓋單元PLC操縱接線圖 94附錄8：穿銷單元電源系統(tǒng)圖 95附錄9：穿銷單元氣動原理圖 96附錄10：穿銷單元PLC操縱接線圖 97附錄11：模擬單元電源系統(tǒng)圖 98附錄12：模擬單元氣動原理圖 99附錄13：模擬單元PLC操縱接線圖 100附錄14：伸縮換向單元電源系統(tǒng)圖 101附錄15：伸縮換向單元氣動原理圖 102附錄16：伸縮換向單元PLC操縱接線圖 103附錄17：檢測單元電源系統(tǒng)圖 104附錄18：檢測單元PLC操縱接線圖 105附錄19：分揀單元電源系統(tǒng)圖 106附錄20：分揀單元氣動原理圖 107附錄21：分揀單元PLC操縱接線圖 108附錄22：升降梯立體倉庫單元電源系統(tǒng)圖 109附錄23：升降梯立體倉庫單元氣動原理圖 110附錄24：升降梯立體倉庫單元PLC操縱接線圖 111附錄25：電源系統(tǒng)總圖 112附錄26：電源系統(tǒng)用電分配圖 113附錄27：氣路連接總圖 114附錄28：S7-300PLC操縱接線圖 115附錄29：移動配電平臺用戶擴展接口分配圖 116機電一體化柔性裝配系統(tǒng)概述Me093399型機電一體化教學系統(tǒng)是以工業(yè)生產(chǎn)中的自動化裝配生產(chǎn)線為原型開發(fā)的教學、實驗、實訓綜合應用平臺。本裝置采納鋁合金結構件搭建各分站主體設備，選取多種機械傳動方式實現(xiàn)站間串聯(lián)，整條生產(chǎn)線充分展現(xiàn)了實際工業(yè)生產(chǎn)中的典型部分。系統(tǒng)操縱過程中除涵蓋多種差不多操縱方法外，還凸現(xiàn)組態(tài)操縱、工業(yè)總線、電腦視覺、實時監(jiān)控等先進技術，為培養(yǎng)現(xiàn)代化應用型人才創(chuàng)設了完整、靈活、模塊化、易擴展的理想工業(yè)場景。為便于協(xié)調整個生產(chǎn)線的全程操縱，系統(tǒng)設置了一個主站總操縱臺，主站總操縱臺是整個裝配生產(chǎn)線連續(xù)運行的指揮調度中心，其要緊功能是實現(xiàn)全程運行的總體操縱，完成全系統(tǒng)的通訊連接等。圖1連續(xù)生產(chǎn)線示意圖圖1連續(xù)生產(chǎn)線示意圖升降梯立體倉庫站點10分揀單元站點9檢測單元站點8模擬單元站點6穿銷單元站點5加蓋單元站點4廢品道上料單元站點2下料單元站點3伸縮換向單元站點7銑床單元站點1滾筒轉角皮帶轉角整個系統(tǒng)要緊由12個從站點組成，每個從站單元完成特定的工作任務，以裝配、檢驗、分揀、入庫的方式順序完成各種裝配操作和物流處理過程。各單元的要緊功能如下所述：銑床單元（站點1）：本站有工件時，進行自動卡緊和銑削加工。２．上料單元（站點2）：依照工件的位置情況，從料槽中抓取裝配主體送入數(shù)控銑床單元或將銑床單元加工后的產(chǎn)品轉送下料單元。３．下料單元（站點3）：將前站送入本單元下料倉的工件主體，通過直流電機驅動間歇機構帶動同步齒型帶使之下落，工件主體下落至托盤后經(jīng)傳送帶向下站運行。４．加蓋單元（站點4）：通過直流電機帶動蝸輪蝸桿，經(jīng)減速電機驅動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。５．穿銷單元（站點5）：通過旋轉推筒推送銷釘?shù)姆椒ǎ瓿晒ぜ黧w與上蓋的實體連接裝配，完成裝配后的工件隨托盤向下站傳送。６．模擬單元（站點6）：本站增加了模擬量操縱的PLC專門功能模塊，以實現(xiàn)對完成裝配的工件進行模擬噴漆和烘干，完成噴漆烘干后的工件隨托盤向下站傳送。7．伸縮換向單元（站點7）：將前站傳送過來的托盤及組裝好的工件經(jīng)換向、提升、旋轉、下落后伸送至傳送帶向下站傳送。8．檢測單元（站點8）：運用各類檢測傳感裝置對裝配好的工件成品進行全面檢測（包括上蓋、銷釘?shù)难b配情況，銷釘材質、標簽有無等），并將檢測結果送至PLC進行處理，以此作為后續(xù)站操縱方式選擇的依據(jù)（如分揀站依標簽有無判不正、次品；倉庫站依銷釘材質確定庫位）。9．分揀單元（站點9）：依照檢測單元的檢測結果（標簽有無），采納氣動機械手對工件進行分類，合格產(chǎn)品隨托盤進入下一站入庫；不合格產(chǎn)品進入廢品線，空托盤向下站傳送。10．升降梯立體倉庫（站點10）：本站由升降梯與立體倉庫兩部分組成，可進行兩個不同生產(chǎn)線的入庫和出庫。在本裝配生產(chǎn)線中可依照檢測單元對銷釘材質的檢測結果將工件進行分類入庫（金屬銷釘和尼龍銷釘分不入不同的倉庫）。若傳送至本單元的為分揀后的空托盤，則將其放行。綜上所述，站點1、2、3、4、5要緊完成順序邏輯操縱；站點6實現(xiàn)對模擬量的操縱；站點8綜匯了激光發(fā)射器、電感式、電容式、色彩標志等多種傳感器的應用，站點9突出體現(xiàn)了氣動機械手的操縱，站點10則實現(xiàn)步進電機的操縱。在裝配生產(chǎn)線運行中各個站點既能夠自成體系，彼此又有一定的關聯(lián)。為此，采納了PROFIBUS現(xiàn)場總線技術，通過1個主站（S7—300系列PLC）和10個從站（S7—200系列PLC）組成系統(tǒng)，實現(xiàn)主從站之間的通信聯(lián)系，操縱系統(tǒng)組成框圖如圖2所示。在主站總操縱臺的上位計算機上安裝有Wincc組態(tài)監(jiān)控軟件，Wincc所創(chuàng)建的監(jiān)控功能可通過動畫組件對各單元的工作情況進行實時模擬，為操作人員提供系統(tǒng)運行的相關信息，實現(xiàn)裝配生產(chǎn)線的全程監(jiān)控。完成本實訓項目涉及到現(xiàn)場所需的諸多綜合技術應用，如：機械傳動技術、電氣操縱技術、氣動與液壓技術、傳感器的應用、PLC操縱技術、過程操縱技術和現(xiàn)代化生產(chǎn)中的組態(tài)操縱、工業(yè)總線、電腦視覺、實時監(jiān)控等。觀看生產(chǎn)線整體運行及各分站動作了解分站的機械結構及傳動方式觀看生產(chǎn)線整體運行及各分站動作了解分站的機械結構及傳動方式熟悉分站的供電和供氣方式熟悉輸入輸出設備的功能、安裝位置和調試方法依照分站運行演示理解操縱要求設置I/O編號將功能圖轉換為梯形圖將梯形圖輸入計算機并調試程序將程序下載至PLC進行試運行依照工作狀態(tài)圖繪制功能圖通過接口板及扁平電纜將PLC與分站輸入輸出設備連接并核對PLC帶分站負載運行圖3單站操縱的完成步驟在每一站點單元操縱的基礎上能夠再擴展為系統(tǒng)的全程操縱，進而完成PROFIBUS現(xiàn)場總線操縱和對整個模擬生產(chǎn)線的實時監(jiān)控。主站主站CPU單元6ES7315-2AG10-0AB0+6SE7307-1BA00-0AA0電池+40針前連接器6ES7392-1AM00-0AA0+存儲卡6SE7953-8LF00-0AA0+I/O數(shù)字模塊(16)6SE7323-1BL00-0AA0+背板6ES7390-1AE80-0AA0+STEP7V5.2編程軟件PROFIBUS總線從站1ET200S從站4中央處理單元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模塊EM277從站5中央處理單元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模塊EM277從站7中央處理單元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模塊EM277從站8中央處理單元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模塊EM277從站2中央處理單元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模塊EM277從站3中央處理單元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模塊EM277從站6中央處理單元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模塊EM277+模擬量輸入模塊+模擬量輸出模塊從站10變頻器主機+變頻器DP接口+變頻器BOP面板PC+WINCC組態(tài)監(jiān)控軟件從站9中央處理單元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模塊EM277從站11中央處理單元（CPU）CPU226+PROFIBUSDP模塊EM277+輸入擴展模塊圖2操縱系統(tǒng)組成框圖第一單元上料單元單元簡介上料單元是整個裝配生產(chǎn)線的起點，該單元的要緊功能是依照不同的操縱要求從料槽中抓取裝配主體送入數(shù)控銑床單元或將銑床單元加工后的產(chǎn)品轉送下料單元。圖1-1工件主體上料單元圖1-1工件主體上料單元本單元在結構設計中涉及到行星齒輪系、螺紋微調機構、齒輪齒條機構、張緊機構等相關的機械原理、機械零件知識，行星齒輪系的結構圖如圖1-2所示:圖1-2行星齒輪系結構圖機構名稱：行星齒輪系工作特性：降速比大,增加扭矩齒輪O和電機安裝在一起，齒輪A與齒輪O、B相嚙合。本機應用目的：齒輪A帶動旋轉盤（齒輪B）取、送件。螺紋微調機構結構圖如圖1-3所示:圖1-3螺紋微調機構結構圖機構名稱：螺紋微調機構工作特性：調動螺母，利用螺距差實現(xiàn)微調本機應用目的：調節(jié)平行四邊形的精度齒輪齒條機構結構圖如圖1-4所示:圖1-4齒輪齒條機構結構圖機構名稱：齒輪齒條機構工作特性：降速比大,增加水平推動力齒輪O和電機安裝在一起，與齒輪A相嚙合。齒輪B與齒輪A同軸，與齒條相嚙合，將旋轉運動轉為直線運動本機應用目的：電機帶動齒輪齒條行走。為實現(xiàn)本單元的操縱功能，在主體結構的相應位置裝設了光電傳感器、磁性接近開關、微動開關等檢測與傳感裝置，并配備了步進電機、直流電機、直動氣缸、電磁鐵等執(zhí)行機構和電磁閥、繼電器等操縱元件。詳見圖1-5所示。SQ1—揚臂下行檢測SQ2—揚臂上行檢測SQ3—順轉檢測SQ4—90°旋轉檢測SQ5—逆轉檢測SQ6—左行檢測SQ7—右行檢測SQ8—工件吸持檢測S1—氣缸升檢測S2—氣缸降檢測S3—工件檢測M4—揚臂升降電機M5—旋轉電機M1—行進電機M2—直線Ⅰ電機M3—直線Ⅱ電機YM—直流電磁吸鐵C－直動氣缸HL—指示燈圖1-5上料單元檢測元件、操縱機構安裝位置示意圖實訓目的了解上料單元的機械主體結構、熟悉齒輪齒條等傳動過程通過系統(tǒng)運行過程理解傳感檢測元件和執(zhí)行機構的作用讀明白工程圖紙，學會照圖完成安裝接線，掌握檢查方法學習依照操縱要求編制和調試PLC程序的方法學習系統(tǒng)調試和分析、查找、排除故障的方法實訓設備工件主體上料單元PC機可編程序操縱器及通訊電纜萬用表其它工具實訓內容與步驟熟悉上料單元的機械主體結構，了解機械裝配方法，重點觀看行星齒輪系、齒輪齒條機構的傳動過程和理解螺紋微調機構、張緊機構的作用。對比電源系統(tǒng)圖（見附錄1）和氣動原理圖（見附錄2）學習本單元電源系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)的設計與連接調試方法。對比圖1-5查找本單元各類檢測元件、操縱元件和執(zhí)行機構的安裝位置，并依據(jù)上料單元PLC操縱接線圖（見附錄3）熟悉其安裝接線方法。依照表1-1理解本單元各檢測元件、執(zhí)行機構及操縱元件的功能，熟悉差不多調試方法（必要時可依照系統(tǒng)運行情況適當調整相應位置）。表1-1上料單元檢測元件、執(zhí)行機構、操縱元件一覽表類不序號編號名稱功能安裝位置檢測元件1SQ1微動開關確定揚臂下行位置兩支撐側板頂部型材2SQ2微動開關確定揚臂上行位置兩支撐側板頂部型材3SQ3微動開關確定揚臂順轉位置圓盤4SQ4微動開關確定揚臂90°旋轉位置圓盤5SQ5微動開關確定揚臂逆轉位置圓盤6SQ6微動開關確定揚臂左行位置(銑床方向)圓盤左面支撐型材7SQ7微動開關確定揚臂右行位置(下料方向)圓盤右面支撐型材8SQ8微動開關工件吸持檢測電磁鐵上9S1磁性接近開關確定氣缸初始位置氣缸10S2磁性接近開關確定氣缸伸出位置氣缸11S3光電傳感器檢測工件槽工件工件槽側面執(zhí)行機構等1M5直流電機驅動揚臂旋轉圓盤2M4步進電機驅動揚臂升降兩支撐側板中間3M1直流電機驅動上料單元行進滑軌支撐板4M2直流電機驅動直線I傳送帶直線單元5M3直流電機驅動直線II傳送帶升降梯旁直線單元6YM直流電磁吸鐵操縱揚臂電磁鐵吸放工件揚臂7C直動氣缸驅動揚臂頂端電磁鐵升降揚臂8HL工作指示燈顯示工作狀態(tài)兩支撐側板頂部型材9HA1蜂鳴器事故報警操縱板10HA2蜂鳴器事故報警操縱板操縱元件等1KM1繼電器揚臂左行操縱直線單元內側2KM2繼電器揚臂右行操縱直線單元內側3KM3繼電器操縱步進電機得電失電直線單元內側4KM4繼電器揚臂順時旋轉操縱直線單元內側5KM5繼電器揚臂逆時旋轉操縱直線單元內側6YV電磁閥直動氣缸伸縮操縱兩支撐側板中間編制和調試PLC自動操縱程序。反復觀看分站運行演示，深刻理解操縱要求依照操縱要求描述及工作狀態(tài)表自行繪制自動操縱功能圖設置I/O編號，并將功能圖轉換為梯形圖輸入計算機進行調試將程序下載至PLC進行試運行（斷開負載電源）依照I/O編號逐個核對PLC與輸入輸出設備的連接進行系統(tǒng)調試，實現(xiàn)PLC帶分站負載運行（接通負載電源）在自動操縱程序的基礎上增加啟動、停止、急停、復位操縱和工作方式選擇操縱。學習分析、查找、排除故障的差不多方法。操縱要求自動操縱過程講明及工作狀態(tài)表初始狀態(tài)：升降、行進、旋轉電機及直動氣缸處于原位，揚臂呈靜止狀態(tài)；吸持工件電磁吸鐵釋放；工作指示燈熄滅。在系統(tǒng)全程運行時二直線電機驅動傳送帶始終保持運行狀態(tài)（系統(tǒng)啟動即開始運轉）；分單元運行時可選用PLC的專門繼電器（與PLC運行/停止同狀態(tài)的繼電器）保持其運行狀態(tài)。系統(tǒng)運行期間，需依照銑床單元的工作狀態(tài)選擇A、B兩種不同的操縱過程。A．若銑床正在銑削工件則待加工完畢后向上料單元發(fā)出轉運信號：當上料單元接收到銑削完畢信號后，工作指示燈發(fā)光，直流電機驅動齒輪齒條動作，上料單元左行至銑床方向。上料單元左行到位后，氣動回路的電磁換向閥動作，氣缸活塞桿伸出，帶動電磁鐵下降。氣缸活塞桿伸出到位后，電磁吸鐵得電，通過主體工件上安裝的金屬條吸取工件主體。吸持工件３s后，氣動回路電磁換向閥復位，氣缸活塞桿收回，電磁鐵持工件回縮（若一次吸合未果，即安裝在電磁吸鐵上的微動開關未發(fā)出信號，蜂鳴器發(fā)出音響報警信號）。安裝在電磁吸鐵上的微動開關發(fā)出信號表示完成吸合且氣缸回縮歸位后，直流電機驅動齒輪齒條動作，上料單元反向右行。上料單元右行到位后，步進電機切換繼電器得電，發(fā)出升降脈沖信號。同步帶驅動揚臂持工件上行。揚臂上行到位后，步進電機切換繼電器失電，現(xiàn)在直流電機帶動行星齒輪動作，使揚臂持工件順向旋轉180度，將工件送至下料單元入口處。揚臂旋轉到位后，氣動回路的電磁換向閥動作，氣缸活塞桿伸出，帶動電磁鐵持工件下降。氣缸活塞桿伸出到位后，電磁吸鐵失電，對準下料口釋放工件，２s后氣動回路電磁換向閥復位，氣缸活塞桿收回。氣缸回縮到位后，進行2秒延時，啟動旋轉直流電機帶動行星齒輪動作，使揚臂逆向旋轉。氣缸回縮且揚臂逆轉180度回到初始位置后，步進電機切換繼電器再次得電，揚臂升降方向為“＋”（選中下行），且發(fā)出升降脈沖信號?，F(xiàn)在同步帶驅動揚臂下行。揚臂下行到位后，工作指示燈熄滅，系統(tǒng)回復初始狀態(tài)。與上述描述對應的工作狀態(tài)表如表1-2所示：表1-2工作狀態(tài)表A動作順序輸入信號輸出信號揚臂下行原位揚臂上行到位揚臂逆轉原位揚臂90到位揚臂順轉到位揚臂右行原位揚臂左行到位氣缸初始原位氣缸下降至位工件吸持檢測料槽工件檢測銑削完畢信號揚臂升降脈沖揚臂升降方向揚臂順時旋轉揚臂逆時旋轉步進電機切換揚臂左行揚臂右行直動氣缸揚臂電磁吸鐵工作指示燈直線Ⅰ電機直線Ⅱ電機蜂鳴報警器0＋－＋－－＋－＋－－－－－－－－－－－－－－＋＋－1＋－＋－－＋－＋－－－＋－－－－－＋－－－＋＋＋－2＋－＋－－－＋＋－－－－－－－－－－－＋－＋＋＋－3＋－＋－－－＋－＋－－－－－－－－－－＋(3s)/-＋＋＋＋－4＋－＋－－－＋＋－＋－－－－－－－－＋－＋＋＋＋－5＋－＋－－＋－＋－＋－－＋－－－＋－－－＋＋＋＋－6－＋＋－－＋－＋－＋－－－－＋－－－－－＋＋＋＋－7－＋－－＋＋－＋－＋－－－－－－－－－＋＋＋＋＋－8－＋－－＋＋－－＋＋－－－－－－－－－＋(2s)/－－＋＋＋－9－＋－－＋＋－＋－－－－－－－－(2s)/＋－－－－－＋＋＋－10－＋＋－－＋－＋－－－－＋＋－－＋－－－－＋＋＋－11＋－＋－－＋－＋－－－－－－－－－－－－－－＋＋－注：1．此工作狀態(tài)表表示吸持工件動作一次完成的操縱過程。2．當步進電機切換信號為“＋”時表示選擇升降電機驅動器得電，預備運行。3．當揚臂升降方向信號為“－”，同時脈沖信號為“＋”時，表示執(zhí)行上行動作；當揚臂升降方向信號為“＋”，同時脈沖信號為“＋”時，表示執(zhí)行下行動作。Ｂ．若銑床無工件則向上料單元發(fā)出加送信號：當有工件放入工件槽時，工件傳感器發(fā)出檢測信號，工作指示燈發(fā)光，操縱揚臂順時旋轉的直流電機帶動行星齒輪動作，使揚臂順向旋轉90度，對準工件槽。揚臂旋轉到位后，氣動回路的電磁換向閥動作，氣缸活塞桿伸出，帶動揚臂終端電磁鐵下降。氣缸活塞桿伸出到位后，電磁吸鐵得電，通過主體工件上安裝的金屬條吸取工件主體。吸持工件2s后，氣動回路電磁換向閥復位，氣缸活塞桿收回，電磁鐵持工件回縮（若一次吸合未果，即安裝在電磁吸鐵上的微動開關未發(fā)出信號，蜂鳴器發(fā)出音響報警信號）。安裝在揚臂終端電磁吸鐵上的微動開關發(fā)出信號表示完成吸合且氣缸回縮歸位后，啟動揚臂逆時旋轉，帶動行星齒輪動作，使揚臂逆向旋轉。揚臂逆轉90度回到初始位置后，直流電機驅動齒輪齒條動作，上料單元左行。上料單元左行到位后，氣動回路的電磁換向閥再次動作，氣缸活塞桿伸出，帶動揚臂終端電磁鐵持工件下降。氣缸活塞桿伸出到位后，電磁吸鐵失電，將工件放下；2s后氣動回路電磁換向閥復位，氣缸活塞桿收回，揚臂終端電磁鐵回縮。氣缸回縮歸位后，直流電機驅動齒輪齒條動作，上料單元右行。上料單元右行回位后，工作指示燈熄滅，系統(tǒng)回復初始狀態(tài)。與上述描述對應的工作狀態(tài)表如表1-3所示：表1-3工作狀態(tài)表B動作順序輸入信號輸出信號揚臂下行原位揚臂上行到位揚臂逆轉原位揚臂90到位揚臂順轉到位揚臂右行原位揚臂左行到位氣缸初始原位氣缸下降至位工件吸持檢測料槽工件檢測銑削完畢信號揚臂升降脈沖揚臂升降方向揚臂順時旋轉揚臂逆時旋轉步進電機切換揚臂左行揚臂右行直動氣缸揚臂電磁吸鐵工作指示燈直線Ⅰ電機直線Ⅱ電機蜂鳴報警器0＋－＋－－＋－＋－－－－－－－－－－－－－－＋＋－1＋－＋－－＋－＋－－＋－－－＋－－－－－－＋＋＋－2＋－－＋－＋－＋－－＋－－－－－－－－＋－＋＋＋－3＋－－＋－＋－－＋－－－－－－－－－－＋(2s)/-＋＋＋＋－4＋－－＋－＋－＋－＋－－－－＋＋－－－－＋＋＋＋－5＋－＋－－＋－＋－＋－－－－－－－＋－－＋＋＋＋－6＋－＋－－－＋＋－＋－－－－－－－－－＋＋＋＋＋－7＋－＋－－－＋－＋＋－－－－－－－－－＋(2s)/-－＋＋＋－8＋－＋－－－＋＋－－－－－－－－－－＋－－＋＋＋－9＋－＋－－＋－＋－－－－－－－－－－－－－－＋＋－注：內容同表1-2注自動操縱程序流程圖圖1-6操縱過程選擇的程序框圖圖1-6為在自動操縱工作方式下選擇不同操縱過程的的程序框圖:圖1-6操縱過程選擇的程序框圖圖1-7為選擇操縱過程A的程序流程圖:圖1-7操縱過程A程序流程圖圖1-7操縱過程A程序流程圖圖1-8操縱過程B程序流程圖圖1-8為選擇操縱過程B的程序流程圖:圖1-8操縱過程B程序流程圖操縱方式講明上料單元獨立運行時具有自動、手動兩種操縱方式。當選擇自動方式時本單元呈連續(xù)運行工作狀態(tài)；當選擇手動方式時則相當于步進工作狀態(tài)，即每按動一次啟動按鈕系統(tǒng)按設計步驟依次運行一步的運行方式。在系統(tǒng)運行期間若按下停止按鈕，執(zhí)行動作立即停止；再按下啟動按鈕，將在上一停頓狀態(tài)接著運行。當發(fā)生突發(fā)事故時，應立即拍下急停按鈕，系統(tǒng)將切斷PLC負載供電即刻停止運行（現(xiàn)在所有其它按鈕都不起作用）。排除故障后需旋起急停按鈕，并按下復位按鈕，待各機構回復初始狀態(tài)后按下啟動按鈕，本單元方可重新開始運行。I/O編號分配表表1-4為上料單元操縱板上PLC的I/O編號設置：表1-4上料單元I/O分配表形式序號名稱PLC地址編號地址設置輸入1揚臂下行檢測（復位）I0.0SQ1EM277總線模塊設置的站號為：10與總站通訊的地址為：16～172揚臂上行檢測I0.1SQ23順轉檢測I0.2SQ34逆轉檢測（復位）I0.3SQ55工件檢測I0.4S36氣缸升檢測（復位）I0.5S17氣缸降檢測I0.6S28左行檢測(銑床方向)I0.7SQ69右行檢測(下料方向)I1.0SQ710工件吸持檢測I1.1SQ81190度旋轉檢測I1.2SQ412手動/自動按鈕I2.0SA13啟動按鈕I2.1SB114停止按鈕I2.2SB215急停按鈕I2.3SB316復位按鈕I2.4SB4輸出1順時旋轉（至位）Q0.0KM42上行電機（至位）Q0.1M4:P3左行電機（至位）Q0.2KM14右行電機（復位）Q0.3KM25逆時旋轉（復位）Q0.4KM56下行電機（復位）Q0.5M4:P+D7氣缸電磁閥Q0.6YV8直流電磁吸鐵Q0.7YM9工作指示燈Q1.0HL10直線I電機Q1.1M211直線II電機Q1.2M312步進電機切換繼電器Q1.4KM313蜂鳴器報警Q1.614蜂鳴器報警Q1.7發(fā)送地址V2.0V3.7(200PLC—→300PLC)接收地址V0.0V1.7(200PLC←—300PLC)若運用本單元操縱板上的PLC進行操縱，必須按照表1-4設置的I/O編號編制程序；若另行選用其它PLC進行操縱，編制程序時能夠任意設置I/O編號，但在完成PLC與接口板的連接時應特不注意PLC編號與接口板接線的對應關系。特不提示特不提示完成上料單元獨立運行后若要參與到系統(tǒng)總控臺操縱的全程運行，需在單元操縱的程序中增加如下內容：增加總控起動、停止、急停、復位等功能，并將本單元的工作狀態(tài)傳送至上位機。為確保后續(xù)站工件主體下料單元的運行安全，需將下料電機運行及料倉底部工件檢測信號作為本單元向下料口釋放工件的閉鎖條件，即在下料電機運行期間或料倉底部工件檢測有信號時，本單元不得向下料口釋放工件。第二單元下料單元單元簡介下料單元的要緊功能是將前站送入本單元下料倉的工件主體，通過直流電機驅動間歇機構帶動同步齒型帶使之下落，工件主體下落至托盤后經(jīng)傳送帶向下站運行。圖2-1下料單元本單元主體結構組成如圖2-1所示，包括間歇輪、同步齒行帶、同步輪、傳送電機、直線單元、工作指示燈等。圖2-1下料單元本單元在結構設計中涉及到間歇機構、同步帶傳動、螺桿調節(jié)結構、螺桿鎖緊結構、張緊機構等相關的機械原理、機械零件知識。間歇機構結構圖如圖2-2所示:圖2-2間歇機構結構圖機構名稱：間歇機構工作特性：O2軸轉動與停止的時刻比為1：3。本機應用目的：操縱傳動模塊。同步齒型帶傳動機構結構圖如圖2-3所示:圖2-3同步齒型帶傳動機構結構圖機構名稱：同步齒型帶傳動機構工作特性：平穩(wěn)、無噪聲，傳動中無滑動周向位移,使W2=W1。本機應用目的：豎直同步傳送模塊。螺桿調節(jié)機構結構圖如圖2-4所示:圖2-4螺桿調節(jié)機構結構圖機構名稱：螺桿調節(jié)機構工作特性：結構簡單、工作可靠。本機應用目的：皮帶漲緊力調節(jié)，機體緊定。同步機構結構圖如圖2-5所示:圖2-5同步機構結構圖機構名稱：同步機構工作特性：由兩個相同的齒輪構成，保證兩個同步帶下降速度的一致性。本機應用目的：使工件進入存儲料倉過程中保持水平狀態(tài)。同步帶所使用的張緊機構由彈簧和彈片構成，將同步帶向內側壓緊，保證同步帶夾緊工件主體，可不能發(fā)生脫落。以上機構協(xié)調工作，實現(xiàn)工件主體出/入下料單元的物流處理過程。為實現(xiàn)本單元的操縱功能，在結構的相應位置裝設了光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器等檢測與傳感裝置，并配備了直流電機、電磁鐵等執(zhí)行機構。詳見圖2-6所示。S1—工件檢測S2—托盤檢測S3—料倉底部工件檢測M1—傳送電機M2—下料電機YM—直流電磁吸鐵HL1—紅色指示燈HL2—綠色指示燈圖2-6下料單元檢測元件、操縱機構安裝位置示意圖實訓目的了解下料單元的機械主體結構、熟悉間歇機構等傳動過程通過系統(tǒng)運行過程理解傳感檢測元件和執(zhí)行機構的作用讀明白工程圖紙，學會照圖完成安裝接線，掌握檢查方法學習依照操縱要求編制和調試PLC程序的方法學習系統(tǒng)調試和分析、查找、排除故障的方法實訓設備下料單元PC機可編程序操縱器及通訊電纜萬用表其它工具實訓內容與步驟熟悉下料單元的機械主體結構，了解機械裝配方法，重點觀看間歇機構、同步帶傳動、螺桿調節(jié)結構過程和理解螺桿鎖緊結構、張緊機構的作用。對比電源系統(tǒng)圖（見附錄4）學習電源系統(tǒng)的設計與連接調試方法。對比圖2-6查找本單元各類檢測元件、執(zhí)行機構的安裝位置，并依據(jù)下料單元PLC操縱接線圖（見附錄5）熟悉其安裝接線方法。依照表2-1理解本單元各檢測元件、執(zhí)行機構的功能，熟悉差不多調試方法（必要時可依照系統(tǒng)運行情況適當調整相應位置）。表2-1下料單元檢測元件、執(zhí)行機構、操縱元件一覽表類不序號編號名稱功能安裝位置檢測元件1S1電感式傳感器檢測托盤的位置直線單元上2S2光電傳感器檢測托盤上是否有工件直線單元上3S3電容式傳感器檢測料倉底部是否有工件料倉下部執(zhí)行機構等1M1直流電機驅動直線單元傳送帶直線單元上2M2直流電機驅動間歇機構料倉上3M3直流電機驅動滾筒型轉角單元下料單元旁的轉角單元4YM直流電磁吸鐵操縱托盤位置直線單元上5HLHL1紅色指示燈顯示工作狀態(tài)直線單元側HL2綠色指示燈顯示工作狀態(tài)6HA1蜂鳴器事故報警操縱板7HA2蜂鳴器事故報警操縱板編制和調試PLC自動操縱程序反復觀看分站運行演示，深刻理解操縱要求依照操縱要求描述及工作狀態(tài)表自行繪制自動操縱功能圖設置I/O編號，并將功能圖轉換為梯形圖輸入計算機進行調試將程序下載至PLC進行試運行（斷開負載電源）依照I/O編號逐個核對PLC與輸入輸出設備的連接進行系統(tǒng)調試，實現(xiàn)PLC帶分站負載運行（接通負載電源）在自動操縱程序的基礎上增加啟動、停止、急停、復位操縱和工作方式選擇操縱學習分析、查找、排除故障的差不多方法操縱要求自動操縱過程講明及工作狀態(tài)表初始狀態(tài)：直線及轉角二傳送電機、下料電機均處于停止狀態(tài)；直流電磁吸鐵豎起禁行；工作指示燈熄滅。系統(tǒng)啟動運行后本單元紅色指示燈發(fā)光；直線電機、轉角電機驅動二傳送帶開始運轉且始終保持運行狀態(tài)（分單元運行時可選用與PLC運行/停止同狀態(tài)的專門繼電器保持二傳送電機的運行狀態(tài)）。系統(tǒng)運行期間：當前站上料單元向料倉中放入工件發(fā)出信號，通過4秒時刻確認后，啟動下料電機執(zhí)行將工件主體下落動作。當工件主體下落6秒后，若無托盤到位信號，則停止下料電機運行，將工件置于料倉中等待。當托盤到達定位口時，底層的電感式傳感器發(fā)出檢測信號，紅色指示燈熄滅，綠色指示燈發(fā)光；通過2秒時刻確認后，啟動下料電機接著執(zhí)行將工件主體下落動作。檢測到托盤到位信號，當工件下落至托盤時，工件檢測傳感器發(fā)出檢測信號，延時3秒確認后，直流電磁鐵吸合下落，放行托盤。托盤放行2秒后，電磁吸鐵釋放處于禁止狀態(tài)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈發(fā)光，系統(tǒng)回復初始狀態(tài)。講明：若下料電機從料倉入口至出口動作一個行程后工件檢測傳感器仍無檢測信號，現(xiàn)在報警器發(fā)出警報，提示運行人員需在料倉中裝入工件（本套設備中通過延時進行操縱）。與上述描述對應的工作狀態(tài)表如表2-2所示：表2-2工作狀態(tài)表動作順序輸入信號輸出信號工件檢測托盤檢測料倉底部工件檢測上料單元放件下料電機綠色指示燈直流電磁吸鐵傳送電機轉角電機紅色指示燈蜂鳴器報警0－－－－－－－＋＋＋－1－－－＋－(4s)/＋－－＋＋＋－2－－－－＋(6s)/－－－＋＋＋－3－＋－－－(2s)/＋＋－＋＋－－4＋＋－－－＋－(3s)/＋＋＋－－5－－－－－＋(2s)/－＋(2s)/－＋＋－(2s)/＋－注：1．當本站同意到前站釋放工件信號時操縱過程按照工作狀態(tài)表中動作順序0、1、2、3、4、5依次執(zhí)行。2．若由于托盤到達本站直接引發(fā)的操縱過程則按照工作狀態(tài)表中動作順序0、3、4、5依次執(zhí)行。自動操縱過程功能圖圖2-7為下料單元程序流程圖圖2-7下料單元程序流程圖操縱方式講明下料單元獨立運行時具有自動、手動兩種操縱方式。當選擇自動方式時本單元呈連續(xù)運行工作狀態(tài)；當選擇手動方式時則相當于步進工作狀態(tài)，即每按動一次啟動按鈕系統(tǒng)按設計步驟依次運行一步的運行方式。在系統(tǒng)運行期間若按下停止按鈕，執(zhí)行動作立即停止；再按下啟動按鈕，將在上一停頓狀態(tài)接著運行。當發(fā)生突發(fā)事故時，應立即拍下急停按鈕，系統(tǒng)將切斷PLC負載供電即刻停止運行（現(xiàn)在所有其它按鈕都不起作用）。排除故障后需旋起急停按鈕，并按下復位按鈕，待各機構回復初始狀態(tài)后按下啟動按鈕，本單元方可重新開始運行。I/O編號分配表表2-3為下料單元操縱板上PLC的I/O編號設置：表2-3下料單元I/O分配表形式序號名稱PLC地址編號地址設置輸入1工件檢測I0.0S2EM277總線模塊設置的站號為：8與總站通訊的地址為：2～32托盤檢測I0.1S13料槽底層工件檢測I0.2S34手動/自動按鈕I2.0SA5啟動按鈕I2.1SB16停止按鈕I2.2SB27急停按鈕I2.3SB38復位按鈕I2.4SB4輸出1下料電機Q0.0M22綠色指示燈Q0.1HL23直流電磁吸鐵Q0.2KM4傳送電機Q0.3M15轉角電機Q0.4M36紅色指示燈Q0.5HL17蜂鳴器報警Q1.6HA18蜂鳴器報警Q1.7HA2發(fā)送地址V2.0V3.7(200PLC—→300PLC)接收地址V0.0V1.7(200PLC←—300PLC)若運用本單元操縱板上的PLC進行操縱，必須按照表2-3設置的I/O編號編制程序；若另行選用其它PLC進行操縱，編制程序時能夠任意設置I/O編號，但在完成PLC與接口板的連接時應特不注意PLC編號與接口板接線的對應關系。特不提示特不提示完成下料單元獨立運行后若要參與到系統(tǒng)總控臺操縱的全程運行，需在單元操縱的程序中增加如下內容：增加總控起動、停止、急停、復位等功能，并將本單元的工作狀態(tài)傳送至上位機。為實現(xiàn)本單元的連續(xù)運行功能，需將上料單元放件動作完成后的檢測信號作為本單元啟動下料電機的條件之一。為確保后續(xù)站加蓋單元的運行安全，需將加蓋單元的托盤檢測信號作為本站托盤放行的閉鎖條件，即在加蓋單元工作時本站不放行。第三單元加蓋單元單元簡介加蓋單元的要緊功能是通過直流電機帶動蝸輪蝸桿，經(jīng)減速電機驅動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。圖3-1加蓋單元本單元主體結構組成如圖3-1所示，包括蝸輪蝸桿減速機構、傳送電機、料槽、擺臂、直線單元、工作指示燈等。圖3-1加蓋單元本單元在結構設計中涉及到蝸輪蝸桿減速機構、拔軸式聯(lián)軸器等相關的機械原理、機械零件知識。蝸輪蝸桿減速機構如圖3-2所示:圖3-2蝸輪蝸桿減速機構結構圖機構名稱：蝸輪蝸桿減速機構工作特性：蝸輪蝸桿一般用于軸線垂直交叉的傳動，其結構緊湊，傳動平穩(wěn)，但傳動效率較低。蝸輪軸能夠得到低轉速大扭矩動力輸出。本機應用目的：往復的擺動。拔軸式聯(lián)軸器結構圖如圖3-3所示:圖3-3拔軸式聯(lián)軸器結構圖機構名稱：拔軸式聯(lián)軸器工作特性：能夠補償由于制造及安裝造成的Q1，Q2的位置偏差，使運轉平穩(wěn)。本機應用目的：電動機軸與蝸桿軸的同軸聯(lián)接。為實現(xiàn)本單元的操縱功能，在結構的相應位置裝設了電感式傳感器、電容式傳感器、微動開關等檢測與傳感裝置，并配備了直流電機、電磁鐵等執(zhí)行機構和繼電器等操縱元件。詳見圖3-4所示。S1—托盤檢測S2—上蓋檢測SQ1—取件限位SQ2—放件限位M1—傳送電機M2—加蓋電機KM1—電機取件繼電器KM2—電機放件繼電器YM—直流電磁吸鐵HL1—紅色指示燈HL2—綠色指示燈圖3-4加蓋單元檢測元件、操縱機構安裝位置示意圖實訓目的了解加蓋單元的機械主體結構、熟悉蝸輪蝸桿減速機構等傳動過程通過系統(tǒng)運行過程理解傳感檢測元件和執(zhí)行機構的作用讀明白工程圖紙，學會照圖完成安裝接線，掌握檢查方法學習依照操縱要求編制和調試PLC程序的方法學習系統(tǒng)調試和分析、查找、排除故障的方法實訓設備加蓋單元PC機可編程序操縱器及通訊電纜萬用表其它工具實訓內容與步驟了解自動上蓋單元的機械裝配方法；熟悉翻轉定位裝置、連桿機構及連軸器的工作原理；觀看蝸輪蝸桿減速機的運動過程。對比電源系統(tǒng)圖（見附錄6）學習本單元電源系統(tǒng)的設計與連接調試方法。對比圖3-4查找本單元各類檢測元件、執(zhí)行機構的安裝位置，并依據(jù)加蓋單元PLC操縱接線圖（見附錄7）熟悉其安裝接線方法。依照表3-1理解本單元各檢測元件、執(zhí)行機構的功能，熟悉差不多調試方法（必要時可依照系統(tǒng)運行情況適當調整相應位置）。表3-1加蓋單元檢測元件、執(zhí)行機構、操縱元件一覽表類不序號編號名稱功能安裝位置檢測元件1S1電感式接近開關檢測托盤的位置直線單元上2S2電容式接近開關檢測工件上是否有上蓋直線單元上3SQ1微動開關確定擺臂取件位置擺臂左面里側4SQ2微動開關確定擺臂放件位置擺臂左面外側執(zhí)行機構等1M1直流電機驅動直線單元傳送帶直線單元上2M2直流電機驅動蝸輪蝸桿減速電機加蓋底板上3M3蝸輪蝸桿減速電機降低直流電機轉速加蓋底板上4YM直流電磁吸鐵操縱托盤位置直線單元上5HLHL1紅色指示燈顯示工作狀態(tài)直線單元側HL2綠色指示燈顯示工作狀態(tài)6HA1蜂鳴器事故報警操縱板7HA2蜂鳴器事故報警操縱板操縱元件1KM1繼電器擺臂取件操縱加蓋底板上2KM2繼電器擺臂放件操縱加蓋底板上編制和調試PLC自動操縱程序反復觀看分站運行演示，深刻理解操縱要求依照操縱要求描述及工作狀態(tài)表自行繪制自動操縱功能圖設置I/O編號，并將功能圖轉換為梯形圖輸入計算機進行調試將程序下載至PLC進行試運行（斷開負載電源）依照I/O編號逐個核對PLC與輸入輸出設備的連接進行系統(tǒng)調試，實現(xiàn)PLC帶分站負載運行（接通負載電源）在自動操縱程序的基礎上增加啟動、停止、急停、復位操縱和工作方式選擇操縱學習分析、查找、排除故障的差不多方法操縱要求自動操縱過程講明及工作狀態(tài)表初始狀態(tài)：直線傳送電機、擺臂電機處于停止狀態(tài)；擺臂處于原位，內限位開關受壓；直流電磁吸鐵豎起禁行；工作指示燈熄滅。系統(tǒng)啟動運行后本單元紅色指示燈發(fā)光；直線電機驅動傳送帶開始運轉且始終保持運行狀態(tài)（分單元運行時可選用與PLC運行/停止同狀態(tài)的專門繼電器保持直線傳送電機的運行狀態(tài)）。系統(tǒng)運行期間：當托盤載工作主體到達定位口時，由電感式傳感器檢測托盤，發(fā)出檢測信號；綠色指示燈亮，紅色指示燈滅；由電容式傳感器檢測上蓋，確認無上蓋信號后，經(jīng)3秒確認后啟動主擺臂執(zhí)行加蓋動作。PLC通過兩個繼電器操縱電機正反轉，帶動減速機使擺臂動作，主擺臂從料槽中取出上蓋，翻轉180度，當碰到放件操縱板時復位彈簧松開，現(xiàn)在擺臂碰到外限位開關后結束加蓋動作，上蓋靠自重落入工件主體內，3秒后啟動擺臂執(zhí)行返回原位動作。擺臂返回后內限位開關發(fā)出信號，擺臂結束返回動作；現(xiàn)在若上蓋安裝到位，即上蓋傳感器發(fā)出檢測信號，則通過3秒確認后直流電磁鐵吸合下落，將托盤放行（若上蓋安裝為空操作，即上蓋傳感器無檢測信號，擺臂手應再次執(zhí)行加裝上蓋動作，直到上蓋安裝到位）。放行3秒后，電磁鐵釋放，恢復限位狀態(tài)，綠色指示燈滅，紅色指示燈亮，該站恢復預備工作狀態(tài)。講明：若擺臂往復3次加裝動作后上蓋傳感器仍無檢測信號，現(xiàn)在報警器發(fā)出警報，提示運行人員需在料槽中裝入上蓋。與上述描述對應的工作狀態(tài)表如表3-2所示：表3-2工作狀態(tài)表動作順序輸入信號輸出信號上蓋檢測托盤檢測取件限位(復位)放件限位(至位)電機取件電機放件綠色指示燈直流電磁吸鐵傳送電機紅色指示燈蜂鳴器報警0－－＋－－－－－＋＋－1－＋＋－－－(3s)/＋＋－＋－－2－＋－＋－(3s)/＋－＋－＋－－3＋＋＋－－－＋－(3s)/＋＋－－4－－－＋－－－＋(3s)/－＋＋－注：此工作狀態(tài)表表示加蓋動作一次安裝到位的工作過程。自動操縱程序流程圖圖3-5為加蓋單元程序流程圖圖3-5為加蓋單元程序流程圖操縱方式講明加蓋單元獨立運行時具有自動、手動兩種操縱方式。當選擇自動方式時本單元呈連續(xù)運行工作狀態(tài)；當選擇手動方式時則相當于步進工作狀態(tài)，即每按動一次啟動按鈕系統(tǒng)按設計步驟依次運行一步的運行方式。在系統(tǒng)運行期間若按下停止按鈕，執(zhí)行動作立即停止；再按下啟動按鈕，將在上一停頓狀態(tài)接著運行。當發(fā)生突發(fā)事故時，應立即拍下急停按鈕，系統(tǒng)將切斷PLC負載供電即刻停止運行（現(xiàn)在所有其它按鈕都不起作用）。排除故障后需旋起急停按鈕，并按下復位按鈕，待各機構回復初始狀態(tài)后按下啟動按鈕，本單元方可重新開始運行。I/O編號分配表表3-3為加蓋單元操縱板上PLC的I/O編號設置：表3-3加蓋單元I/O分配表形式序號名稱PLC地址編號地址設置輸入1上蓋檢測I0.0S2EM277總線模塊設置的站號為：12與總站通訊的地址為：4～52托盤檢測I0.1S13取件限位(復位)I0.2SQ14放件限位(至位)I0.3SQ25手動/自動按鈕I2.0SA6啟動按鈕I2.1SB17停止按鈕I2.2SB28急停按鈕I2.3SB39復位按鈕I2.4SB4輸出1電機取件Q0.0KM12電機放件Q0.1KM23綠色指示燈Q0.2HL24直流電磁吸鐵Q0.3YM5傳送電機Q0.4M26紅色指示燈Q0.5HL17蜂鳴器報警Q1.6HA18蜂鳴器報警Q1.7HA2發(fā)送地址V2.0V3.7(200PLC—→300PLC)接收地址V0.0V1.7(200PLC←—300PLC)若運用本單元操縱板上的PLC進行操縱，必須按照表3-3設置的I/O編號編制程序；若另行選用其它PLC進行操縱，編制程序時能夠任意設置I/O編號，但在完成PLC與接口板的連接時應特不注意PLC編號與接口板接線的對應關系。特不提示特不提示完成加蓋單元獨立運行后若要參與到系統(tǒng)總控臺操縱的全程運行，需在單元操縱的程序中增加如下內容：1．增加總控起動、停止、急停、復位等功能，并將本單元的工作狀態(tài)傳送至上位機。2．為確保后續(xù)站穿銷單元的運行安全，需將穿銷單元的托盤檢測信號作為本站托盤放行的閉鎖條件，即在穿銷單元工作時本站不放行。第四單元穿銷單元單元簡介穿銷單元的要緊功能是通過旋轉推筒推送銷釘?shù)姆椒?，完成工件主體與上蓋的實體連接裝配，完成裝配后的工件隨托盤向下站傳送。本單元在結構設計中涉及到旋轉推筒機構等相關的機械原理、機械零件知識。本單元主體結構組成如圖4-1所示，包括銷釘料槽、旋轉筒、往復推筒、直線單元、工作指示燈等。軸向凸輪旋轉機構圖4-1穿銷單元：由旋轉筒和往復推筒構成，往復推筒上開有六個斜槽，將360度等分，每個斜槽首尾在圓周上沿展60°，當推筒正向進給時，旋轉筒上的滾珠突起進入斜槽，旋轉筒在斜槽和滾珠突起的共同作用下，順時針旋轉60°，從銷釘料斗中取出銷釘并將銷釘定位到主體工件銷釘孔，推筒進給時帶動軸線上的推桿將向第能夠頂入工件銷釘孔。圖4-1穿銷單元軸向凸輪旋轉機構如圖4-2所示:往復推筒旋轉筒往復推筒旋轉筒機構名稱：軸向凸輪旋轉機構工作特性：把往復運動變成局部旋轉運動本機應用目的：旋轉筒:將工件預存到位往復推筒:將銷釘對準裝配位置,并推入到位。為實現(xiàn)本單元的操縱功能，在結構的相應位置裝設了電感式傳感器、光纖式傳感器、磁性接近開關等檢測與傳感裝置，并配備了直流電機、標準氣缸等執(zhí)行機構和電磁閥等操縱元件。詳見圖4-3所示。S1—托盤檢測S2—銷釘檢測S3—銷釘氣缸復位S4—銷釘氣缸至位S5—止動氣缸至位S6—止動氣缸復位C1—止動氣缸C2—銷釘氣缸M1—傳送電機YV1—止動氣缸電磁閥YV2—銷釘氣缸電磁閥HL1—紅色指示燈HL2—綠色指示燈圖4-3穿銷單元檢測元件、操縱機構安裝位置示意圖實訓目的了解穿銷單元的機械主體結構、熟悉旋轉推筒機構傳動過程通過系統(tǒng)運行過程理解傳感檢測元件和執(zhí)行機構的作用讀明白工程圖紙，學會照圖完成安裝接線，掌握檢查方法學習依照操縱要求編制和調試PLC程序的方法學習系統(tǒng)調試和分析、查找、排除故障的方法實訓設備穿銷單元PC機可編程序操縱器及通訊電纜萬用表其它工具實訓內容與步驟熟悉穿銷單元的機械主體結構，了解機械裝配方法，重點理解軸向凸輪旋轉機構和張緊機構的作用。對比電源系統(tǒng)圖（見附錄8）和氣動原理圖（見附錄9）學習本單元電源系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)的設計與連接調試方法。對比圖4-3查找本單元各類檢測元件、執(zhí)行機構的安裝位置，并依據(jù)穿銷單元PLC操縱接線圖（見附錄10）熟悉其安裝接線方法。依照表4-1理解本單元各檢測元件、執(zhí)行機構的功能，熟悉差不多調試方法（必要時可依照系統(tǒng)運行情況適當調整相應位置）。表4-1穿銷單元檢測元件、執(zhí)行機構、操縱元件一覽表類不序號編號名稱功能安裝位置檢測元件1S1電感式傳感器檢測托盤的位置直線單元上2S2光纖傳感器檢測托盤上是否有工件直線單元上3S3磁性接近開關確定氣缸初始位置銷釘氣缸4S4磁性接近開關確定氣缸縮回位置銷釘氣缸5S5磁性接近開關確定氣缸伸出位置止動氣缸6S6磁性接近開關確定氣缸初始位置止動氣缸執(zhí)行機構1M1直流電機驅動直線單元傳送帶直線單元上2C1止動氣缸操縱托盤位置直線單元上3C2銷釘氣缸操縱旋轉推筒穿銷單元底板上4HLHL1紅色指示燈顯示工作狀態(tài)直線單元側HL2綠色指示燈顯示工作狀態(tài)5HA1蜂鳴器事故報警操縱板6HA2蜂鳴器事故報警操縱板操縱元件1YV1電磁閥操縱銷釘氣缸穿銷單元底板上2YV2電磁閥操縱止動氣缸伸縮穿銷單元底板上編制和調試PLC自動操縱程序反復觀看分站運行演示，深刻理解操縱要求依照操縱要求描述及工作狀態(tài)表自行繪制自動操縱功能圖設置I/O編號，并將功能圖轉換為梯形圖輸入計算機進行調試將程序下載至PLC進行試運行（斷開負載電源）依照I/O編號逐個核對PLC與輸入輸出設備的連接進行系統(tǒng)調試，實現(xiàn)PLC帶分站負載運行（接通負載電源）在自動操縱程序的基礎上增加啟動、停止、急停、復位操縱和工作方式選擇操縱學習分析、查找、排除故障的差不多方法操縱要求自動操縱過程講明及工作狀態(tài)表表4-2工作狀態(tài)表動作順序輸入信號輸出信號銷釘檢測托盤檢測銷釘氣缸至位銷釘氣缸復位止動氣缸至位止動氣缸復位止動氣缸綠色指示燈銷釘氣缸傳送電機紅色指示燈蜂鳴器報警0－－－＋－＋－－－＋＋－1－＋－＋－＋－＋－(3s)/＋＋－－2－＋＋－－＋－＋＋(2s)/－＋－－3＋＋－＋－＋－(3s)/＋＋－＋－－4－－－＋＋－＋(3s)/－－－＋＋－初始狀態(tài)：直線傳送電機處于停止狀態(tài)；銷釘氣缸處于原位（即旋轉推筒處于退回狀態(tài)）；限位桿豎起禁行；工作指示燈熄滅。系統(tǒng)啟動運行后本單元紅色指示燈發(fā)光；直線電機驅動傳送帶開始運轉且始終保持運行狀態(tài)（分單元運行時可選用與PLC運行/停止同狀態(tài)的專門繼電器保持直線傳送電機的運行狀態(tài)）。系統(tǒng)運行期間：當托盤載工件到達定位口時，托盤傳感器發(fā)出檢測信號，且確認無銷釘信號后，綠色指示燈亮，紅色指示燈滅，經(jīng)3秒確認后，銷釘氣缸推進執(zhí)行裝銷釘動作。當銷釘氣缸發(fā)出至位檢測信號后結束推進動作，延時2秒后自動退回。氣缸退回至復位狀態(tài)且接收到銷釘檢測信號后，進行3秒延時，止動氣缸動作使限位桿落下將托盤放行。（若銷釘安裝為空操作，2秒后銷釘檢測傳感器仍無信號，銷釘氣缸再次推進執(zhí)行安裝動作，直到銷釘安裝到位。）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)回復初始狀態(tài)。本站銷釘連續(xù)穿三次后，傳感器還未檢測到有銷釘穿入，報警器報警，現(xiàn)在應在銷釘下料倉內加入銷釘。與上述描述對應的工作狀態(tài)表如表4-2所示：注：此工作狀態(tài)表表示穿銷動作一次完成的操縱過程。自動操縱程序流程圖圖4-4為穿銷單元程序流程圖圖4-4穿銷單元程序流程圖圖4-4穿銷單元程序流程圖操縱方式講明穿銷單元獨立運行時具有自動、手動兩種操縱方式。當選擇自動方式時本單元呈連續(xù)運行工作狀態(tài)；當選擇手動方式時則相當于步進工作狀態(tài)，即每按動一次啟動按鈕系統(tǒng)按設計步驟依次運行一步的運行方式。在系統(tǒng)運行期間若按下停止按鈕，執(zhí)行動作立即停止；再按下啟動按鈕，將在上一停頓狀態(tài)接著運行。當發(fā)生突發(fā)事故時，應立即拍下急停按鈕，系統(tǒng)將切斷PLC負載供電即刻停止運行（現(xiàn)在所有其它按鈕都不起作用）。排除故障后需旋起急停按鈕，并按下復位按鈕，待各機構回復初始狀態(tài)后按下啟動按鈕，本單元方可重新開始運行。I/O編號分配表表4-3為穿銷單元操縱板上PLC的I/O編號設置：表4-3穿銷單元I/O分配表形式序號名稱PLC地址編號地址設置輸入1銷釘檢測I0.0S2EM277總線模塊設置的站號為：14與總站通訊的地址為：6～72托盤檢測I0.1S13銷釘氣缸至位I0.2S44銷釘氣缸復位I0.3S35止動氣缸至位I0.4S56止動氣缸復位I0.5S67手動/自動按鈕I2.0SA8啟動按鈕I2.1SB19停止按鈕I2.2SB210急停按鈕I2.3SB311復位按鈕I2.4SB4輸出1止動氣缸Q0.0C12綠色指示燈Q0.1HL23銷釘氣缸Q0.2C24傳送電機Q0.3M15紅色指示燈Q0.4HL16蜂鳴器報警Q1.6HA17蜂鳴器報警Q1.7HA2發(fā)送地址V2.0V3.7(200PLC—→300PLC)接收地址V0.0V1.7(200PLC←—300PLC)若運用本單元操縱板上的PLC進行操縱，必須按照表4-3設置的I/O編號編制程序；若另行選用其它PLC進行操縱，編制程序時能夠任意設置I/O編號，但在完成PLC與接口板的連接時應特不注意PLC編號與接口板接線的對應關系。特不提示特不提示完成穿銷單元獨立運行后若要參與到系統(tǒng)總控臺操縱的全程運行，需在單元操縱的程序中增加如下內容：1．增加總控起動、停止、急停、復位等功能，并將本單元的工作狀態(tài)傳送至上位機。2．為確保后續(xù)站模擬單元的運行安全，需將模擬單元托盤檢測的信號作為本單元托盤放行的閉鎖條件，即在下一單元有托盤時本站不放行。第五單元模擬單元單元簡介模擬單元的要緊功能是實現(xiàn)對完成裝配的工件進行模擬噴漆和烘干，為此本站增加了模擬量操縱的PLC專門功能模塊，完成噴漆烘干后的工件隨托盤向下站傳送。圖5-1模擬單元本單元主體結構組成如圖5-1所示，包括加熱裝置、烘干裝置、溫度顯示、直線單元、工作指示燈等。圖5-1模擬單元為實現(xiàn)本單元的操縱功能，在主體結構的相應位置裝設了電感式傳感器、磁性接近開關、鉑熱電阻等檢測與傳感裝置，并配備了直流電機、直動氣缸、電磁鐵等執(zhí)行機構和電磁閥等操縱元件。詳見圖5-2所示。S1—托盤檢測S2—止動氣缸至位S3—止動氣缸復位RTD—Pt100鉑熱電阻FAN—烘干風扇C—止動氣缸M—傳送電機YV1—噴漆電磁閥YV2—止動氣缸電磁閥HL1—紅色指示燈HL2—綠色指示燈圖5-2模擬單元檢測元件、操縱機構安裝位置示意圖實訓目的了解模擬單元的溫度操縱過程,觀看噴氣閥動作及電爐絲加熱過程通過系統(tǒng)運行過程理解傳感檢測元件和執(zhí)行機構的作用讀明白工程圖紙，學會照圖完成安裝接線，掌握檢查方法學習依照操縱要求編制和調試PLC程序的方法了解PLC專門功能模塊的應用及模擬量操縱的編程方法學習系統(tǒng)調試和分析、查找、排除故障的方法實訓設備模擬單元PC機可編程序操縱器及通訊電纜萬用表其它工具實訓內容與步驟熟悉模擬單元的機械主體結構。對比電源系統(tǒng)圖（見附錄11）和氣動原理圖（見附錄12）學習本單元電源系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)的設計與連接調試方法。對比圖5-2查找本單元各類檢測元件、執(zhí)行機構的安裝位置，并依據(jù)模擬單元PLC操縱接線圖（見附錄13）熟悉其安裝接線方法。依照表5-1理解本單元各檢測元件、執(zhí)行機構的功能，熟悉差不多調試方法（必要時可依照系統(tǒng)運行情況適當調整相應位置）。表5-1模擬單元檢測元件、執(zhí)行機構、操縱元件一覽表類不序號編號名稱功能安裝位置檢測元件1S1電感式接近開關檢測托盤的位置直線單元上2S2磁性接近開關確定氣缸伸出位置氣缸3S3磁性接近開關確定氣缸初始位置氣缸4RTD鉑熱電阻Pt100采集加熱溫度模擬單元后板上執(zhí)行機構等1FAN烘干風扇烘干模擬單元側板上2C止動氣缸操縱托盤位置直線單元上3M直流電機驅動直線單元傳送帶直線單元上4HLHL1紅色指示燈顯示工作狀態(tài)直線單元側HL2綠色指示燈顯示工作狀態(tài)5HA1蜂鳴器事故報警操縱板6HA2蜂鳴器事故報警操縱板操縱元件1YV1電磁閥噴漆操縱模擬頂板端型材上2YV2電磁閥止動氣缸伸縮操縱模擬頂板端型材上編制和調試PLC自動操縱程序反復觀看分站運行演示，深刻理解操縱要求依照操縱要求描述設置I/O編號并編制程序將梯形圖輸入計算機進行調試將程序下載至PLC進行試運行（斷開負載電源）依照I/O編號逐個核對PLC與輸入輸出設備的連接進行系統(tǒng)調試，實現(xiàn)PLC帶分站負載運行（接通負載電源