自動(dòng)化生產(chǎn)線及應(yīng)用任務(wù)五-檢測(cè)單元課件

任務(wù)五檢測(cè)單元安裝與調(diào)試知識(shí)與能力目標(biāo)熟悉檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)與功能，并正確的安裝與調(diào)整1正確分析檢測(cè)單元?dú)鈩?dòng)回路，并對(duì)其進(jìn)行安裝與調(diào)試2熟練掌握電容式接近開(kāi)關(guān)的安裝與調(diào)試方法3正確分析直線位移傳感器電氣線路，并對(duì)其進(jìn)行安裝與調(diào)試4掌握模擬量信號(hào)和信息編碼處理的控制程序設(shè)計(jì)方法5任務(wù)五檢測(cè)單元安裝與調(diào)試子任務(wù)一檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)與功能分析

子任務(wù)二檢測(cè)單元機(jī)械及氣動(dòng)元件安裝與調(diào)整

子任務(wù)三檢測(cè)單元?dú)鈩?dòng)回路分析、安裝與調(diào)試

子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試

子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

子任務(wù)一檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)與功能分析

檢測(cè)單元的主要任務(wù)

將上一單元提供的工件進(jìn)行材料檢測(cè)及高度尺寸測(cè)量，并根據(jù)檢測(cè)與測(cè)量結(jié)果將滿足條件的工件通過(guò)滑槽到分流下一個(gè)工作單元，對(duì)于不符合要求的工件在本單元中剔除識(shí)別模塊升降模塊測(cè)量模塊滑槽模塊CP閥島I/O轉(zhuǎn)接端口模塊過(guò)濾減壓閥子任務(wù)一檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)與功能分析

識(shí)別模塊

對(duì)工件的顏色和材質(zhì)進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)的部件，主要由電容式接近開(kāi)關(guān)、電感式接近開(kāi)關(guān)、漫反射式光電接近開(kāi)關(guān)及安裝固定支架組成

測(cè)量模塊

測(cè)量工件的高度尺寸,由直線位移傳感器及變送器、滑臺(tái)氣缸、傳感器固定支架等組成

電容式接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)漫反射光電接近開(kāi)關(guān)

傳感器固定支架直線位移傳感器滑臺(tái)氣缸子任務(wù)一檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)與功能分析

升降模塊

在豎直方向上運(yùn)送工件,主要由無(wú)桿氣缸、直線氣缸、工作平臺(tái)、支架以及磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)組成

由上滑槽與下滑槽兩個(gè)滑槽組成，用于工件分流或者剔除不合格的工件

無(wú)桿氣缸

工作平臺(tái)支架直線位移傳感器直線氣缸上滑槽下滑槽滑槽模塊子任務(wù)二檢測(cè)單元機(jī)械及氣動(dòng)元件安裝與調(diào)整連接塊平臺(tái)側(cè)板直線氣缸無(wú)桿氣缸接近開(kāi)關(guān)1、升降模塊安裝：通過(guò)兩連接塊將無(wú)桿氣缸安裝固定在垂直升降支架側(cè)面上，將L型工作平臺(tái)的側(cè)面固定在無(wú)桿氣缸的滑塊上，再將直線氣缸活塞桿套進(jìn)工作平臺(tái)的另一側(cè)面安裝孔中，用螺母將缸體前端與工作平臺(tái)鎖緊在一起。2、識(shí)別模塊的安裝：通過(guò)外直角鉸鏈將升降支撐架垂直安裝于鋁合金臺(tái)面中部靠左合適位置，將電容式接近開(kāi)關(guān)、電感式接近開(kāi)關(guān)、漫反射式接近開(kāi)關(guān)分別固定到各自的支架上，讓無(wú)桿氣缸滑塊連帶工作平臺(tái)一起降到最下行程位置，再進(jìn)行三個(gè)接近開(kāi)關(guān)的安裝位置選擇和定位安裝。子任務(wù)二檢測(cè)單元機(jī)械機(jī)氣動(dòng)元件安裝與調(diào)整測(cè)量支撐架直線位移傳感器固定連接條測(cè)量模塊3、測(cè)量模塊安裝:先將測(cè)量支撐架通過(guò)直角鉸鏈和螺釘垂直固定到升降模塊右前方合適的面板位置上。將直線位移傳感器與連接塊豎直固定連接之后，再定位安裝到滑臺(tái)氣缸側(cè)面滑臺(tái)上并鎖緊。最后將測(cè)量與滑臺(tái)整體裝置通過(guò)連接板豎直安裝到測(cè)量支撐架上4、滑槽模塊安裝：在測(cè)量模塊的支撐架上安裝上滑槽，調(diào)整滑槽的位置與傾斜度。適當(dāng)調(diào)整支撐桿的位置，以確保上滑槽與工作平臺(tái)不發(fā)生干涉為宜，最后將下滑槽水平安裝在上滑槽正下面的面板上即可子任務(wù)三檢測(cè)單元?dú)鈩?dòng)回路分析、安裝與調(diào)試無(wú)桿氣缸滑臺(tái)氣缸雙作用直線氣缸檢測(cè)單元?dú)鈩?dòng)控制回路原理圖子任務(wù)三檢測(cè)單元機(jī)械機(jī)氣動(dòng)元件安裝與調(diào)試檢測(cè)單元?dú)鈩?dòng)控制回路安裝連接圖子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試檢測(cè)單元中接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)電容式接近開(kāi)關(guān)漫反射式光電接近開(kāi)關(guān)

對(duì)金屬物質(zhì)接近其檢測(cè)范圍時(shí)動(dòng)作，用于識(shí)別金屬與非金屬材質(zhì)工件

對(duì)任何物體接近其檢測(cè)范圍內(nèi)都能識(shí)別，用于檢測(cè)判斷工件的有無(wú)

對(duì)物體接近后反射回光線達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)動(dòng)作，用于其識(shí)別黑色和非黑色工件子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試

檢測(cè)單元通過(guò)此三種類型接近開(kāi)關(guān)的組合檢測(cè)信息，就可識(shí)別出紅色金屬、白色尼龍和黑色尼龍工件，其具體的識(shí)別檢測(cè)結(jié)果信息如下表所示。工件材質(zhì)與顏色接近開(kāi)關(guān)類型電感式電容式光電式金屬、紅色111尼龍、白色011尼龍、黑色010

本檢測(cè)單元的另一任務(wù)是進(jìn)行工件高度尺寸的測(cè)量，用于判斷工件尺寸是否合格，此任務(wù)的實(shí)現(xiàn)是依靠直線位移傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量工作的，如圖所示為其實(shí)物圖。子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試

該直線位移傳感器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)導(dǎo)電塑料電位器，其工作時(shí)將測(cè)量桿的位移變化量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮柚档淖兓?，再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娢黄麟妷旱淖兓枯敵?。直線位移傳感器的電氣連接線路為三線制，分別為棕色、紅色、橙色子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試直線位移傳感器輸出電壓信號(hào)非常微弱不利于信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸不便于后續(xù)控制器進(jìn)行接口處理因此需配備有一個(gè)電壓變送器，用于實(shí)現(xiàn)直線位移傳感器輸出信號(hào)的放大處理與傳送。缺點(diǎn)改正

如右圖所示為變送器，其供電電源為DC24V，它的表面上設(shè)置有SPAN和ZERO兩工作旋鈕，分別用于放大系數(shù)的調(diào)整和輸出信號(hào)的調(diào)零處理。位移傳感器與變送器的連接原理如下圖所示，圖中7、8為變送器電源和接地接線端口，用于提供工作電源；1、2為變送器信號(hào)輸出接線端口，用于連接后續(xù)PLC裝置；3、4、5為信號(hào)輸入接線端口，連接位移傳感器的三條電氣引線。子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試

PLC型號(hào)具體為S7-200CPU224XPCNDC/DC/DC。該款PLC具有14輸入和10輸出開(kāi)關(guān)量端口，同時(shí)還具有2路模擬量輸入和1路模擬量輸出端口。但是，仍然還缺少1數(shù)字量輸入端口，所以本單元中又另外擴(kuò)展配備有EM223數(shù)字量模塊，它具有8輸入和8輸出數(shù)字量端口，而多余出來(lái)的端口為以后檢測(cè)單元的工藝流程變動(dòng)和系統(tǒng)I/O通信功能的擴(kuò)充等時(shí)留作備用端口。子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試

如圖所示，由于擴(kuò)展模塊EM223在本次I/O地址分配中只用到了I2.0端口，其上連接有繼電器KM的一個(gè)常開(kāi)觸頭，因此原理圖中沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)，特此說(shuō)明。

檢測(cè)單元PLCI/O接線原理圖

子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試

連接工件高度尺寸的測(cè)量裝置時(shí)，先按如下圖分別將直線位移傳感器輸出信號(hào)連接到電壓變送器INPUT端，即棕色線接5號(hào)接口、紅色線接4號(hào)接口、橙色線接3號(hào)接口。電壓變送器工作電源7號(hào)和8號(hào)接線端口分別連接直流24V電源正負(fù)端，變送器輸出1號(hào)接線端口（“+”端）和2號(hào)接線端口（“-”端）用導(dǎo)線連接到PLC模擬量輸入通道口A+和M端。注意：模擬信號(hào)傳輸過(guò)程中容易受到外界電磁干擾影響，以上線路連接時(shí)需要采用抗干擾能力好的屏蔽導(dǎo)線連接，并做好接線端頭的保護(hù)處理。子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試

接著測(cè)試當(dāng)直線位移傳感器檢測(cè)探針處于受力的完全縮回狀態(tài)時(shí)，傳感器工作于滿行程測(cè)量狀態(tài)，同樣用萬(wàn)用表測(cè)量變送器此時(shí)的輸出電壓值應(yīng)該為10V，否則需要調(diào)節(jié)變送器上的SPAN旋鈕，實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)放大系數(shù)的調(diào)節(jié)。電氣性能調(diào)試：當(dāng)直線位移傳感器檢測(cè)探針處于未受力的自由伸出狀態(tài)時(shí)，此時(shí)用萬(wàn)用表測(cè)量變送器的輸出電壓值應(yīng)該為0V，否則需要用“一”字螺絲刀調(diào)節(jié)變送器上的ZERO旋鈕，實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)調(diào)零處理。子任務(wù)四檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試

在完成硬件調(diào)試的基礎(chǔ)之上，也可以結(jié)合PLC軟件進(jìn)行測(cè)量裝置的調(diào)試。如下圖所示為測(cè)試用程序，將其下載到PLC中，運(yùn)行并監(jiān)控測(cè)試程序。當(dāng)直線位移傳感器檢測(cè)探針自由伸出時(shí)，觀察測(cè)試程序中的AIW0是否進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，若有采集到數(shù)據(jù)在0上微小變化即可；當(dāng)直線位移傳感器檢測(cè)探針完全縮回時(shí)，觀察采集到數(shù)據(jù)達(dá)32000以上，則說(shuō)明模擬量檢測(cè)電氣回路安裝連接調(diào)試完成。

子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試針對(duì)檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，下面給出了其典型的設(shè)備運(yùn)行控制要求與操作運(yùn)行流程。系統(tǒng)上電1按下復(fù)位按鈕，復(fù)位燈熄滅滑臺(tái)氣缸帶動(dòng)直線位移傳感器測(cè)量工件高度對(duì)高度合格的工件，直線氣缸通過(guò)上滑槽分流到下一工作單元對(duì)高度不合格的工件，無(wú)桿氣缸將工件下放，直線氣缸將工件推到下滑槽中剔除同樣，檢測(cè)單元有手動(dòng)單周期、自動(dòng)循環(huán)兩種工作模式。無(wú)論在哪種工作模式控制任務(wù)中，檢測(cè)單元必須處于初始復(fù)位狀態(tài)方可允許啟動(dòng)按下啟動(dòng)按鈕，當(dāng)沒(méi)有待檢測(cè)工件出現(xiàn)時(shí)，開(kāi)始燈繼續(xù)閃爍234567子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試檢測(cè)單元的控制工藝流程圖

子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試程序設(shè)計(jì)

在檢測(cè)單元中，工件的高度數(shù)據(jù)采集利用直線位移傳感器進(jìn)行檢測(cè)，首先編寫一個(gè)測(cè)試程序如下圖所示，將程序下載到PLC中運(yùn)行并監(jiān)控，手動(dòng)控制電磁閥使無(wú)桿氣缸上升到檢測(cè)位置，放上合格工件，手動(dòng)調(diào)節(jié)電磁閥使滑臺(tái)氣缸下降，觀察程序中MW5值的變化，記錄最終穩(wěn)定的狀態(tài)值，不合格工件同樣的處理方法，測(cè)試程序如下圖所示。

檢測(cè)單元的工件材質(zhì)與顏色判斷，當(dāng)工件到位時(shí)，漫反射式光電接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作，即判斷黑白/非黑色工件（I0.1）導(dǎo)通，同時(shí)金屬工件檢測(cè)（I0.2）無(wú)信號(hào)，這時(shí)工件為白色工件，再將黑白工件的信息存儲(chǔ)在地址V1002.0中，為整條生產(chǎn)線通信的信息傳遞做準(zhǔn)備；當(dāng)電感式接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，即金屬工件檢測(cè)（I0.2）導(dǎo)通，工件為金屬工件，將工件信息存儲(chǔ)在地址V1002.1中；金屬工件和白色工件檢測(cè)出來(lái)，剩下就是黑色工件，如下表所示。傳感器狀態(tài)工件材質(zhì)與顏色存儲(chǔ)地址金屬工件檢測(cè)(I0.2)判斷黑色（0）/非黑色（1）工件(I0.1)00黑色、尼龍V1002.001白色、尼龍V1002.011金屬、紅色V1002.1子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試7個(gè)子程序組成初始化循環(huán)判斷復(fù)位開(kāi)始指示燈不合格工件合格工件檢測(cè)單元主程序

工件信息和高度檢測(cè)子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試首先直接調(diào)用初始化和開(kāi)始指示燈的子程序，進(jìn)行系統(tǒng)初始化。子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試進(jìn)入步S0.1中，開(kāi)始指示燈閃爍。子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

進(jìn)入步S0.3中，調(diào)用工件信息和高度檢測(cè)子程序，檢測(cè)、存儲(chǔ)工件顏色和材質(zhì)信息，檢測(cè)工件的高度，判斷合格和不合格工件。

進(jìn)入步S1.0中，調(diào)用不合格工件子程序，裝置返回并淘汰不合格工件等待下個(gè)工件到來(lái)，子程序執(zhí)行完成。子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試在工件信息和高度檢測(cè)子程序中，實(shí)現(xiàn)了工件信息的檢測(cè)。子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試子任務(wù)五檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試M0.3導(dǎo)通后，復(fù)位無(wú)桿氣缸的電磁閥線圈，進(jìn)行直線位移傳感器