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主动化出产线毕业规划

2021-08-12 作者:火狐体育网页版链接 来源:火狐体育下载链接

  毕 业 设 计(论文) (说 明 书) 题 目: 主动化出产线 姓 名: 陈雪峰 编 号: 平顶山工业职业技能学院 2011 年 5 月 20 日 平顶山工业职业技能学院 毕 业 设 计 (论文) 任 务 书 名字 陈雪峰 专业 电气主动化 任 务 下 达 日 期 2011 年 2 月 21 日 规划(论文)初步日期 2011 年 2 月 28 日 规划(论文)完结日期 2011 年 5 月 20 日 规划(论文)标题: 主动供料体系操控 A·编制规划 B·规划专题(毕业论文) 辅导教师 系(部)主 任 马超 郭宗跃 2011 年 6 月 2 日 2 平顶山工业职业技能学院 毕业规划(论文)辩论委员会记载 主动化与信息工程 系电气主动化专业,学生 陈雪峰 于 2011 年 6 月 12 日进行了毕业规划(论文)辩论。 规划标题: 主动化出产线体系操控 专题(论文)标题: 主动供料体系操控 辅导教师: 马超 辩论委员会依据学生提交的毕业规划(论文)材料,依据学生辩论情况, 经辩论委员会评论鉴定,给予学生 陈雪峰 毕业规划(论文)成 绩为 。 辩论委员会 人,到会 人 辩论委员会主任(签字): 辩论委员会副主任(签字): 辩委员会委 员: , , 。 3 平顶山工业职业技能学院毕业规划(论文)评语 第 页 共 页 学生名字: 陈雪峰 专业 电气主动化 年级 08 级 毕业规划(论文)标题: 主动化出产线 评 阅 人: 辅导教师: 马超 (签字) 年 月 日 成 绩: 系(科)主任: (签字) 年 月 日 毕业规划(论文)及辩论评语: 目录 目录..............................................................................................................1 第 1 章 主动供料组织概述........................................................................7 1. 1 供 料 机 构 控 制 要 求 .......................................................................................7 1. 2 供 料 机 构 主 要 组 成 与 功 能 .........................................................................7 第 2 章 动力硬件的挑选............................................................................9 2. 1 电 机 的 分 类 .....................................................................................................9 2. 2 电 机 的 选 择 ................................................................................................. 10 2. 4 电 机 的 结 构 ...................................................................................................11 2. 5 步 进 电 机 的 优 点 ......................................................................................... 11 2. 6 步 进 电 机 的 特 点 ......................................................................................... 12 2. 7 驱 动 控 制 系 统 .............................................................................................. 13 2. 8 电 磁 阀 的 选 择 .............................................................................................. 15 2. 9 空 气 泵 的 型 号 和 技 术 参 数 .......................................................................16 第 3 章 PLC 的选型和地址分配.............................................................. 17 3. 1 PLC 的 应 用 特 点 :..................................................................................... 17 3. 2 工 作 环 境 ........................................................................................................17 3. 3 PLC 模 块 ....................................................................................................... 18 3. 4 端 子 接 线 ........................................................................................................19 3. 5 西 门 子 PLC 控 制 原 理 图 ..........................................................................20 3. 6 I/O 地 址 分 配 及 功 能 说 明 .......................................................................21 第 4 章 供料体系的程序规划..................................................................22 4. 1 程 序 的 要 求 和 工 作 流 程 ........................................................................... 22 称谢............................................................................................................26 参考文献....................................................................................................27 摘要 在现代科学技能的许多范畴中,主动操控技能起着愈来愈重要的效果,而且,随 着出产和科学技能的开展,主动化水平也越来越高。主动操控运用操控设备使被控对 象的某个参数主动的依照预订的规矩作业。从上个世纪九十年代初步,集成主动化的 理念逐步家喻户晓。 在一个集成主动化体系里边,体系中设备间能够最大程度上完结资源运用与共 享。可是,集成主动化离不开强壮的开发渠道的支撑,当今工业开展中广泛运用的有 液压操控、组态操控还有编程操控咱们选用的是 PLC 编程操控。 PLC 的编程概念和操控思维已为宽广的主动化职业人员所了解,这是一个目上一任 何其他工业操控器都无法与之混为一谈的巨大常识资源;其次,PLC 体系硬件技能成 熟,功用价格比较高,作业安稳牢靠,开发进程也简略便利,作业维护本钱很低。所 有这些特色造就了 PLC 的旺盛生命力。初步的工厂主动化操控首要是以继电器回路 操控占有主导地位,电气操控人员常常诉苦这种操控体系体积大、耗电多、寿数短、 牢靠性差以及作业速度慢等缺陷,急需求一种新的操控设备来替代,所以 PLC 的出 现是顺应年代、趋势的开展。它的呈现,在技能视点大大便利了电控规划人员,软硬 件规划简洁,维护便利,在体积、牢靠性、耗电量有很大程度的前进,然后带动本钱 的节省,而且能够经过核算机进行数据的传输和监控,一系列的长处使 PLC 很快被 承受并替代继电器操控回路广泛运用于工厂主动操控中。 随同年代开展,进入 21 世纪簇新工业操控范畴,PLC 依然能够引导主动化职业 的开展,首要是因为在初步其选用核算机的规划思维和习惯各种现场运用,跟着电子 作业的飞速开展,PLC 现已能够在各个范畴去习惯不同的客户要求。这便是 PLC 的 生命力,具有一个十分灵敏的大脑,和能够随时改动和更新的身体部件。PLC 从面世 到现在,现已彻底逾越了初步的逻辑操控、次序操控的规模,具有模数转化、数模转 换、高速计数、速度操控、方位操控、轴定位操控、温度操控、PID 操控、长途通讯、 高档言语编程等功用。 本规划的主动加料机操控体系便是选用可编程操控器主动操控技能来完结功用 的,这样就大大前进了作业的功率,整个进程又快又稳。多年来,可编程操控器从其 发生到现在,完结了接线逻辑到存储逻辑的腾跃;其功用从弱到强,完结了逻辑操控 到数字操控的前进;其运用范畴从小到大,完结了单体设备简略操控到担任运动操控、 进程操控及集散操控等各种使命的跨过。今日的 PLC 在处理模仿量、数字运算、人 机接口和 网络的各方面才能都已大幅前进,成为工业操控范畴的干流操控设备,在 各行各业发挥着越来越大的效果。 6 第 1 章 主动供料组织概述 1.1 供料组织操控要求 1.供料组织 当光电传感器 A 检测到井式工件库中有工件时,按动“发动”按钮 SB5,延时 0.5 秒单杆气缸 A 动作将工件推出,磁性传感器输出到位信号后,单杆气缸退回;若光电 传感器 A 检测工件库中没有工件时,报警设备宣布告警声响,放入工件后告警声响自 动中止。 2.运送组织 运送组织由直线移动设备和气动机械手组成,当工件被推到运送带上,单杆气缸 A 退回,磁性传感器输出到位信号后,步进电机驱动器接纳 PLC 的脉冲操控信号,驱 动三相步进电机作业,带动运送带,传输工件至收料设备,光电传感器 B 检测工件到 位后,延时 0.5 秒运送带中止传动。 当工件到位后,双导杆气缸前伸,磁性传感器 2-1 检测到位后,前臂单杆气缸 B 下降,磁性传感器检测到位后,延时 0.5 秒气动手指 A 抓取工件, 磁性传感器检测到夹 紧信号后;前臂单杆气缸 B 上升,磁性传感器检测到位后,双导杆气缸缩回,磁性传 感器检测到位后;气动机械手摆台向右摇摆,行程开关 A 检测摆台到位后,双导杆气 缸前伸,磁性传感器 2-1 检测到位后,前臂单杆气缸 B 下降,磁性传感器检测到位后, 气动手指 A 将工件放入待料位,前臂单杆气缸 B 上升,磁性传感器检测到位后,双导 杆气缸缩回,磁性传感器检测到位后,气动机械手摆台向左摇摆,行程开关 B 检测摆 台到位后,等候下一个工件到位,重复上面的动作。 3.发动、暂停、复位、警示 1)按“发动”按钮 SB5 后体系主动复位,警示绿灯亮、放入工件后主动线初步作业, 得人为干涉履行组织,防止影响设备正常作业。 2)按“暂停”按钮 SB6,一切部件均暂停作业,一起暂停红灯亮。 主动线在作业进程中,若呈现反常情况,点动“复位”按钮 SB4,这时体系悉数回 到初始方位,一起要把主动线上各工位的工件取出后,再从头发动 4.忽然断电的处理 忽然断电,设备中止作业。电源康复后,将主动线上的工件取出后,再从头发动 1.2 供料组织首要组成与功用 1.首要组成及功用 7 图 2-1 供料组织组成图所示 井式工件库、单杆气缸、光电传感器、作业定位设备、工件、工件锁紧设备、工 件推出设备、磁性传感器、调压过滤器、电控阀、设备支架等组成。首要完结将工件 顺次送至直线移动设备上,没有工件时,报警设备宣布告警声响,放入工件后告警声 音主动中止。 1)光电传感器 A:物料检测为光电漫反射型传感器,工件库中有物料时为 PLC 供给一个输入信号。 2)磁性传感器:用于气缸的方位检测。当检测到气缸准确到位后将给 PLC 宣布 一个到位信号。 磁性传感器接线时留意蓝色接“-”,棕色接“PLC 输入端”)。 3)单杆气缸 A:由单向气动电控阀操控。当气动电控阀得电,气缸伸出,一起将 物料送至直线)调压过滤器:对输入体系的气源进行过滤,将调理旋钮提起后,经过旋转能够 调理体系气压巨细,顺时针旋转,气压增大。 5)设备支架:用于设备送料气缸及井式工件库。 2.目标: 1)操控电源:直流 24V/6A 8 2)PLC 操控器(西门子) 3)电磁阀:4V110-06-DC24V 4)调速阀:出气节流式 5) 磁性传感器:24V、D-C73 6)单杆气缸 A:CDJ2B10-45-B 7)光电传感器 A:SB03-1K 8)调压过滤器:AFR-2000M(配有压力表 0~1MPa) 3.供料组织的挑选 由运送带、步进电机及驱动模块(三相、5A)、光电传感器 B、气动机械手、气动 手指 A、双导杆气缸、摆台、行程开关、单杆气缸、磁性传感器、缓冲器、多种类型 电磁阀组成。首要完结将工件运送到收料方位;气动机械手经过手臂前伸,前臂下降, 气动手指夹紧工件,前臂上升,手臂缩回,手臂摆台右摆,手臂前伸,前臂下降,手 爪松开将工件放到待料工位,机械手回来原位,等候下一个工件到位,重复上面的动 作。 三相步进电机:用于驱动运送带滚动,将物料运送到收料设备。 第 2 章 动力硬件的挑选 2.1 电机的分类 1.依据电动机作业电源的不同 可分为直流电动机和沟通电动机。其间沟通电动 机还分为单相电动机和三相电动机。 2.按结构及作业原理分类 电动机按结构及作业原理可分为直流电动机,异步电 动机和同步电动机。 同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。 异步电动机可分为感应电动机和沟通换向器电动机。感应电动机又分为三相异步 电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。沟通换向器电动机又分为单相串励电 动机、交直流两用电动机和推斥电动机。 直流电动机按结构及作业原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直 9 流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流 电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分 为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。 3.电动机按起动与作业办法可分为电容起动式单相异步电动机、电容作业式单相 异步电动机、电容起动作业式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。 4.电动机按用处可分为驱动用电动机和操控用电动机。 驱动用电动机又分为电动工具(包含钻孔、抛光、磨光、开槽、切开、扩孔等工 具)用电动机、家电(包含洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟 机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包 括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。 操控用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。 5.电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机(旧规范称为鼠笼型异步电动机)和 绕线转子感应电动机(旧规范称为绕线 电机的挑选 本试验操控的是皮带,当物料由料仓下来后,推料缸把工件推出到物料台上,在 运送单元的操控程序中,在驱动机械手设备来抓取此物料,因为本试验对物料到位的 方位有比较严厉的要求,所以关于电机的准确度要求比较高,步进电机的步距角比较 小,它的旋转是以固定的视点一步一步作业的。能够经过操控脉冲个数来操控角位移 量,然后到达准承认位的意图;一起能够经过操控脉冲频率来操控电机滚动的速度和 加快度,然后到达调速的意图。步进电机能够作为一种操控用的特种电机,运用其没 有堆集差错(精度为 100%)的特色,当步进驱动器接纳到一个脉冲信号,它就驱动 步进电机按设定的方向滚动一个固定的视点(称为“步距角”),所以本试验选用步 进电机。 2.3 步进电机的作业原理 这种作业办法,因三相绕组中每次只要一相通电,而且,一个循环周期共包含 三个脉冲,所以称三相单三拍。 1.三相单三拍的特色: 1)每来一个电脉冲,转子转过 b 表明。?。此角称为步距角,用?30 10 2)转子的旋转方向取决于三相线圈通电的次序,改动通电次序即可改动转向。 2.1.1 三相反应式步进电动机作业原理图 2.步进电动机按作业办法分类:可分为功率式和伺服式两种。 1)功率式:输出转矩较大,能直接带动较大负载(一般运用反应式、混合式步 进电动机)。 2)伺服式:输出转矩较小,只能带动较小负载(一般运用永磁式、混合式步进 电动机)。 2.4 电机的结构 1.电机固有步距角: 它表明操控体系每发一个步进脉冲信号,电机所滚动的视点。电机出厂时给出了 一个步距角的值,如 86BYG250A 型电机给出的值为 0.9°/1.8°(表明半步作业时为 0.9°、整步作业时为 1.8°),这个步距角能够称之为“电机固有步距角”,它不一 定是电机实际作业时的真实步距角,真实的步距角和驱动器有关。 2.步进电机的相数: 是指电机内部的线圈组数,现在常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电 机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为 0.9°/1.8°、三相的为 0.75°/1.5°、五相的为 0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时,用户首要靠挑选不 同相数的步进电机来满意自己步距角的要求。假如运用细分驱动器,则‘相数’将变 得没有含义,用户只需在驱动器上改动细分数,就能够改动步距角 2.5 步进电机的长处 1.电机旋转的视点正比于脉冲数; 11 2.电机停转的时分具有最大的转矩(当绕组激磁时); 3.因为每步的精度在 3%-5%,而且不会将一步的差错堆集到下一步因而有较 好的方位精度和运动的重复性; 4.优异的起停和反转呼应; 5.因为没有电刷,牢靠性较高,因而电机的寿数只是取决于轴承的寿数; 6.电机的呼应仅由数字输入脉冲承认,因而能够选用开环操控,这使得电机的结 构能够比较简略而且操控本钱 ; 7.只是将负载直接衔接到电机的转轴上也能够极低速的同步旋转; 8.步进电机最有含义的一个长处便是在开环体系里能够完结准确的操控。开环控 制意味着不需求关于(转子) 方位方面的反应信息。这种操控防止了运用贵重的传感器以及象光学编码器这样 的反应设备,因为只需求 盯梢输入的步进脉冲就能够知道你(转子)的方位。度正比于脉冲频率,因而有 比较宽的转速规模。 2.6 步进电机的特色 1.一般步进电机的精度为步进角的 3-5%,且不累积。 2.步进电机表面答应的最高温度。 步进电机温度过高首要会使电机的磁性材料退磁,然后导致力矩下降乃至于失 步,因而电机表面答应的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲, 磁性材料的退磁点都在摄氏 130 度以上,有的乃至高达摄氏 200 度以上,所以步进电 机表面温度在摄氏 80-90 度彻底正常。 3.步进电机的力矩会随转速的升高而下降。 当步进电机滚动时,电机各相绕组的电感将构成一个反向电动势;频率越高,反 向电动势越大。在它的效果下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,然后导 致力矩下降。 4.步进电机低速时能够正常作业,但若高于必定速度就无法发动,并伴有啸叫声 步进电机有一个技能参数:空载发动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启 12 动的脉冲频率,假如脉冲频率高于该值,电机不能正常发动,可能发生丢步或堵转。 在有负载的情况下,发动频率应更低。假如要使电机到达高速滚动,脉冲频率应该有 加快进程,即发动频率较低,然后按必定加快度升到所期望的高频(电机转速从低速 升到高速)。 步进电动机以其明显的特色,在数字化制作年代发挥着严重的用处。随同着不同 的数字化技能的开展以及步进电机自身技能的前进,步进电机将会在更多的范畴得到 运用。 2.7 驱动操控体系 2.7.1 驱 动控 制 系 统 的 组 成 1.脉冲信号的发生 脉冲信号一般由单片机或 CPU 发生,一般脉冲信号的占空比为 0.3-0.4 左右,电 机转速越高,占空比则越大。 2.信号分配 二相四拍为 ,步距角为 1.8 度;二相八拍为 ,步距角为 0.9 度。四相电机作业方 式 也 有 二 种 , 四 相 四 拍 为 AB-BC-CD-DA-AB, 步 距 角 为 1.8 度 ; 四 相 八 拍 为 AB-B-BC-C-CD-D-AB,(步距角为 0.9 度)。 3.功率放大 功率放大是驱动体系最为重要的部分。步进电机在必定转速下的转矩取决于它的 动态均匀电流而非静态电流(而样本上的电流均为静态电流)。均匀电流越大电机力 矩越大,要到达均匀电流大这就需求驱动体系尽量战胜电机的反电势。因而不同的场 合采纳不同的的驱动办法,到现在停止,驱动办法一般有以下几种:恒压、恒压串电 阻、高低压驱动、恒流、细分数等。 2.7.2 细 分驱 动 系 统 的 工 作 原 理 1.概念 将“电机固有步距角”细分红若干小步的驱动办法,称为细分驱动,细 分是经过驱动器准确操控步进电动机的相电流完结的,与电机自身无关。 2.原理 让定子通电相电流并不一次升到位,而断电相电流并不一次降为 0(绕组 电流波形不再是近似方波,而是 N 级近似阶梯波),则定子绕组电流所发生的磁场合 力,会使转子有 N 个新的平衡方位(构成 N 个步距角)。 13 2.7.3 步 进电 动 机 驱 动 器 的 特 点 1.构成步进电动机驱动器体系的专用集成电路: 1) 脉冲分配器集成电路:如三洋公司的 PMM8713(三/四相)、PMM8723 (四相)、PMM8714(五相)等。 2) 包含脉冲分配器和电流斩波的操控器集成电路:如 SGS 公司的 L297 (四相)、L6506(四相)等。 3) 只含功率驱动(或包含电流操控、维护电路)的驱动器集成电路:如日 本新电元工业公司的 MTD1110(四相斩波驱动)和 MTD2001(两相、H 桥、斩波驱 动)。 4) 将脉冲分配器、功率驱动、电流操控和维护电路都包含在内的驱动控 制 器 集 成电路 ,如 MOTOROLA 公司 的 SAA1042 (四 相)和 ALLEGRO 公司的 UCN5804(四相)等。 2.7.4 步 进 电 动 机 驱 动 器 电 气参 数 2.1.2 电气参数 2.7.5 PLC 与 驱 动 系 统 的 接 线 衔接在步进电机驱动器的 PLUS 上,Q1 衔接在步进电机驱动器的 SIGN 上。 然后你找到定位指令模块。Q0 发高速脉冲。Q1 输出 ON 或许 OFF 来操控电机旋转 方向。 有的步进电机驱动器能承受正反向脉冲的(不是 PLUS 和 SIGN,而是 PLUS1 和 PLUS2),那么你把 Q1 的电流方向反过来接。然后 QO 发脉冲时分,电机正转 的线 宣布的脉冲便是操控反转的了。 14 2.1.3 PLC 与驱动器的接线 步 进 电 机 与 驱 动 器 的 接线 留意:当操控信号不是 TTL 电平常,应依据电压巨细在各信号输入端口(非公 共端)外串限流电阻,如 12V 时加 1K 电阻,24V 时加 2K 电阻,每路信号都要运用 独自的限流电阻,不要共用,驱动器上电后 3 秒时刻内为驱动器内部初始化进程,不 接纳任何操控信号,一起也不输出电流。 图 2.1.4 电机与 驱动器的接线 电磁阀 的挑选 电磁阀里有密闭的腔,在的不同方位开有通孔,每个孔都通向不同的油管,腔中 间是阀,双面是两块电磁铁,哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边,经过操控 阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔,而进油孔是常开的,液压油就会进入不同 的排油管,然后经过油的压力来推进油刚的活塞,活塞又带动活塞杆,活塞竿带动机 械设备动。这样经过操控电磁铁的电流就操控了机械运动。 实际上,依据流过介质的温度,压力等情况,比方管道有压力和自流情况无压力。 1.依据压力参数挑选电磁阀的原理和结构种类 1)公称压力:这个参数与其它通用阀门的含义是相同的,是依据管道公称压力来定。 15 2)作业压力:假如作业压力低则有必要选用直动或分步直动式原理;最低作业压 差在 0.04Mpa 以上时直动式、分步直动式、先导式均可选用。 2.电气挑选:电压标准应尽量优先选用 AC220V、DC24 较为便利。 3.依据持续作业时刻长短来挑选:常闭、常开、或可持续通电 1)当电磁阀 需求长时刻敞开,而且持续的时刻剩余封闭的时刻应选用常开型。 2)要是敞开的时刻短或开和关的时刻不多时,则选常闭型。 3)可是有些用于安全维护的工况,如炉、窑火焰监测,则不能选常开的,应选 可长时刻通电型。 2.9 空气泵的类型和技能参数 1.类型:ZB-0.101S 图 2.1.5 为 空 气 压 缩 机 实 物 图 16 2.技能参数: 1)公称容积流量 0.10m3/min 2)额外排出压力 0.8mpa 3)质量 25kg 4)转速 2850 r/min 5)外形尺寸 ,长×宽×高 560×280×590 mm 3.效果:吸收经过滤的外界空气在紧缩机内构成高压气体,然后进入储气罐,再经过减压 净化、稳压、枯燥等处理 第 3 章 PLC 的选型和地址分配 3.1 PLC 的运用特色: 1.牢靠性高,抗搅扰才能强 2.配套完全,功用完善,适用性强 3.学易用,深受工程技能人员欢迎 PLC 是面向工矿企业的工控设备。 4.统的规划,作业量小,维护便利,简单改造 3.2 作业环境 1.温度 :PLC 要求环境温度在 0~55oC,设备时不能放在发热量大的元件下面, 四周通风散热的空间应足够大。 2.湿度 :为了确保 PLC 的绝缘功用,空气的相对湿度应小于 85%。 3.轰动:应使 PLC 远离激烈的轰动源,防止振荡频率为 10~55Hz 的频频或接连振 动。当运用环境不可防止轰动时,有必要采纳减震办法,如选用减震胶等。 4.气体 :防止有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。关于空气中有较 多 粉 尘 或 腐 蚀 性 气 体 的 环 境 , 可 将 PLC 安 装 在 封 闭 性 较 好 的 控 制 室 或 控 制 柜 中。 5.电源:PLC 关于电源线带来的搅扰具有必定的抵抗才能。在牢靠性要求很高或 电源搅扰特别严重的环境中,能够设备一台带屏蔽层的阻隔变压器,以削减设备与地 之间的搅扰。一般 PLC 都有直流 24V 输出供给给输入端,当输入端运用外接直流电源 时,应选用直流稳压电源。因为一般的整流滤波电源,因为纹波的影响,简单使 PLC 接纳到过错信息。 17 3.3 PLC 模块 图 3.1.1 PLC 模块 3.3.1 电源模块: 三相四线V 沟通电源经三相电源总开关后给体系供电,设有保险丝,具有漏 电和短路维护功用,供给单相双联暗插座,能够给外部设备、模块供电,并供给单、 三相沟通电源,一起配有安全衔接导线 按钮模块: 供给红、黄、绿三种指示灯(DC24V),复位、自锁按钮,急停开关,转化开关、 蜂鸣器。供给 24V/6A、12V/5A 直流电源,为外部设备供给直流电源。 1.变频器模块:选用西门子 MM420 变频器,三相 380V 供电,输出功率 0.75KW。 集成 RS-485 通讯接口,供给 BOP 操作面板;具有线性 V/F 操控、平方 V/F 操控、可 编程多点设定 V/F 操控,磁通电流操控、直流转矩操控;集成 3 路数字量输入/1 路 继电器输出,1 路模仿量输入/1 路模仿量输出;具有过电压、欠电压维护;变频器、 电机过热维护;短路维护等。供给调速电位器,一切接口均选用安全插衔接。 2.PLC 模块:一站选用西门子 CPU226 DC/DC/DC 晶体管主机,集成数字量 I/O(24 路数字量输入/16 路数字量输出)、两个 RS-485 通讯口、2 相高速脉冲发生器,最大 脉冲频率 10KHZ,+EM222(8 路数字量输出)。二站选用 CPU226 AC/DC/RELAY 继电器 (24 路数字量输入/16 路数字量输出)、两个 RS-485 通讯口、+EM222(8 路数字量输 出),在每个 PLC 的输入端均有开关,PLC 主机的输入/输出接口均连到面板上,便利 用户。 18 3.4 端子接线 供料组织、运送组织、加工与检测组织端子接线 端子接线.电磁阀引出线.磁性传感器引出线V”,棕色表明“+”接“PLC输入端”。 1.光电传感器引出线:棕色表明“+”接“+24V”,蓝色表明“-”接“0V”,黑色表明“输出”接“PLC输入端”。补白: 3.5 西门子 PLC 操控原理图 一号西门子 PLC S7-200 CPU226 (晶体管输出) 图 3.1.3 西门子 S7-200 接线 DNG 器感传位限位回料供器感传位限出推料供器感传测检料供器感传测检位到器感传位限下手械机器感传位限上手械机器感传紧夹手械机 3.6 I/O 地址分配及功用阐明 西门子PLC:CPU226(晶体管输出)+EM222 序 PLC 称号 功用阐明 序 PLC 称号 功用阐明 号 地址 号 地址 1 I0.0 磁性传感器 供 料 回 位 限 1 Q0.0 步进电机驱 步进 电机脉冲 位 动PUL+ PUL+ 2 I0.1 磁性传感器 供 料 推 出 限 2 Q0.1 步进电机驱 步进 电机方向 位 动DIR+ DIR+ 3 I0.2 光电传感器A 供料检测 3 Q0.2 单杆气缸A 供料气缸 4 I0.3 光电传感器B 到位检测 4 Q0.3 摆台气缸A1 机械手左摆 5 I0.4 磁性传感器 机械手夹紧 5 Q0.4 摆台气缸A2 机械手右摆 6 I0.5 磁性传感器 7 I0.6 磁性传感器 8 I0.7 磁性传感器 9 I1.0 磁性传感器 10 I1.1 行程开关B 11 I1.2 行程开关A 12 I1.3 磁性传感器 机 械 手 上 限 6 Q0.5 双导杆气缸 机械手撤退 位 A1 机 械 手 下 限 7 Q0.6 双导杆气缸 机械手前伸 位 A2 机 械 手 后 限 8 Q0.7 气动手指A1 机械手松开 位 机 械 手 前 限 9 Q1.0 气动手指A2 机械手夹紧 位 机 械 手 左 限 10 Q1.1 单杆气缸B 机械手下降 位 机 械 手 右 限 11 Q1.2 双导杆气缸 加工下降 位 夹紧后限位 12 Q1.3 单杆气缸C 工件夹紧 13 I1.4 磁性传感器 夹紧前限位 13 Q1.4 单杆气缸D 检测下降 14 I1.5 磁性传感器 加工上限位 14 Q1.5 M2 转移设备电机 15 I1.6 磁性传感器 加工下限位 15 Q1.6 M1 主轴电机 16 I1.7 磁性传感器 检测上限位 16 Q1.7 警示灯A1 暂停红灯 17 I2.0 磁性传感器 检测下限位 17 Q2.0 警示灯A2 作业绿灯 18 I2.1 电感传感器A 滚动到位 18 Q2.1 警示灯A3 报警声 19 I2.2 色彩传感器 色彩检测 19 Q2.2 20 I2.3 SB5 发动按钮 20 Q2.3 21 I2.4 SB6 暂停按钮 21 Q2.4 22 I2.5 SB4 复位按钮 22 Q2.5 23 I2.6 24 I2.7 收2号 Q2.7 23 Q2.6 送2号 I2.6 色彩信号输出 2号完结信号 24 Q2.7 送2号 I2.7 1号完结信号 21 第 4 章 供料体系的程序规划 4.1 程序的要求和作业流程 依照两站的I/O地址分配表、PLC操控原理图和端子接线图用安全导线完结按钮 模块、PLC模块、变频器模块输入/输出端与实训体系端子排之间衔接。接线时请依照 如下规矩进行操作: 序 器材称号 号 接线规矩 负端与PLC的输入端相连,正端衔接至24V直流 1 磁性传感器 电源的正端 2 色彩传感器 信号输出端与PLC的输入端相连,正端衔接至 24V直流电源的正端,负端悉数衔接至24V直流电源 3 光电传感器 的负端。 常初步与PLC的输入端相连,公共端衔接至直流 4 按钮开关 电源的“0V”端 5 电磁阀 负端与PLC的输出端相连,正端衔接至24V直流 步进电机驱 6 电源的正端 动器 步进电机驱动器“GND”接至直流电源的“0V” 步进电机驱 7 端, 步进电机驱动器“VDC”接至24V直流电源的正 动器电源 端 信号端接PLC的输出端,公共端接24V直流电源 8 警示灯 的正端 9 主轴电机 负端与PLC的输出端相连,正端衔接至24V直流 转移设备电 10 电源的正端 机 变频器的电源输入端L1、L2、L3别离接到电源模块中三相沟通电源U、V、W端; 变频器输出端U、V、W别离接到接线。 将体系左边的三相四芯电源插头刺进三相电源插座中,敞开电源操控模块中三相 电源总开关,U、V、W端输出三相380V沟通电源,单相双连暗插座输出220V沟通电 源。 用三芯电源线别离从单相双连暗插座引出沟通220V电源到PLC模块和按钮模块 的电源插座上。 22 在三菱编程软件中翻开两站的样例程序(样例1)或由用户编写操控程序,进行 编译,当程序有过错时依据提示信息进行相应的修正,直至编译无误停止,编译完结 后,用通讯编程电缆衔接核算机串口与PLC通讯口,翻开PLC模块电源开关,将两个 程序别离下载到一、二号PLC中,下载结束后将PLC的“RUN/PROG”开关拨至“RUN” 情况,作业PLC。 按下第二站按钮模块中的SB5“发动”按钮,第二站进入作业情况,一切部件复位 至原位(摆台机械手移动至左边,摇臂导杆气缸缩回),等候第一站信号。 按下第一站按钮模块中的SB5“发动”按钮,第一站进入作业情况。 在作业进程中,按下SB6“暂停”按钮后,体系进入暂停情况,一切动作悉数暂停 履行。此刻按下SB5“发动”按钮后,从头进入作业情况,并持续履行暂停时的动作。 按下SB4“复位”按钮后,体系复位,一切参数清零。将各工位上未加工的工件拿 出从头放入料仓后,再按下SB5“发动”按钮,从头进入作业情况。 4.1.1 体系运用要求 安全须知 1.在进行设备、接线等操作时,请必须在堵截电源后进行,以防止发生事端。 2.在进行配线时,请勿将配线屑或导电物落入可编程操控器或变频器内。 3.请勿将反常电压接入PLC或变频器电源输入端,以防止损坏PLC或变频器 请勿将AC电源接于PLC或变频器输入/输出端子上,以防止烧坏PLC或变频器, 请仔细检查接线.在变频器输出端子(U、V、W)处不要衔接沟通电源,以防止受伤及火灾, 请仔细检查接线.当变频器通电或正在作业时,请勿翻开变频器前盖板,不然风险。 在插拔通讯电缆时,请必须承认PLC输入电源处于断开情况 4.1.2 操控流程图 图 4.1.1 操控流程图 23 4.1.3 程 序 中 主 要 指 令 的 作 用和 部 分 程 序 编 程 1. SHRB 指 令 4.1.2 SHRB 指令图 移位存放器位(SHRB)指令将 DATA 数值移入移位存放器。S_BIT 指定移位存放 器的最低位。N 指定移位存放器的长度和移位方向(移位加 = N,移位减 = -N)。SHRB 指令移出的每个位被放置在溢出内存位(SM1.1)中。该指令由最低位(S_BIT)和 由长度(N)指定的位数界说。设置 ENO = 0 的过错条件: 0006 直接地址 0091 操作数超出规模 0092 计数域过错 特别内存位: SM1.1 为移出的位值设置溢出位 运用以下等式核算移位存放器最高位地址(Mob’s): Mob’s = [(S_BIT 字节) + ([N] - 1 + (S_BIT 位)) / 8] . [被 8 除的余数] 例如:假如 S_BIT 是 V33.4 和 N is 14,以下核算显现 Mob’s 是 V35.1。 Mobs = V33 + ([14] - 1 +4)/8 = V33 + 17/8 = V33 + 2 ,余数为 1 = V35.1 在移位减(用长度(N)的负值表明)中,输入数据移入移位存放器的最高位 中,并移出最低位(S_BIT)。移出的数据被放置在溢出内存位(SM1.1)中。 在移位加(用长度(N)的正值表明)中,输入数据(DATA)移入移位存放 器的最高位中(由 S_BIT 指定),并移出移位存放器的最高位。移出的数据被放置在 24 溢出内存位(SM1.1)中。 移位存放器的最大长度为 64 位(不管正负)。下图显现 N 的负值和正值位移情况。 2. 定时器 4.1.3 N 的负值和正值位移 图 4.1.4 定时器指令 通电延时定时器(TON)指令作业原理。当I0.0接通时即便能端(IN)输入有用时, 驱动T37初步计时,当时值从0初步递加计时到设定值PT时,T37情况方位1,其常开 25 触点T37接通驱动下个程序输出,这以后当时值仍添加,但不影响情况位。当时值最大 值为32767. 当I0.0分段时使能端无效时。T37复位,当时值清0,情况为也清零,即回 复原始情况。当I0.0接通时刻未到设定值就断开,T37则当即复位。 回忆性通电延时定时器(TONR)指令作业原理。使能端(IN)有用时定时器开 始计时,当时值递加,当时值大于等于预置值(PF)时输出情况方位1.使能端输入无 效(断开)时,当时值坚持回忆使能端(IN)再次接通有用时,在原回忆值的根底上 递加计时。 留意:TONR回忆性通电延时型定时器选用线圈复位指令R进行复位操做,当复 位线圈有用时,定时器当时位清零,输出情况方位0。 称谢 本次规划的首要内容是供料体系进程操控,它关于确保机器主动化运作的牢靠 性、电机的软发动等方面都具有重要的含义。 在本次规划,活跃的查找材料,广泛阅览有关参考文献,培养了咱们运用现代科 学理论和技能办法来剖析、处理工程实际问题的才能;拓宽了自己的常识面,加深了 对供料体系进程操控的了解,把握了必定的编程才能,对操控程序的编写构成了体系 的知道。在这个进程中所学到的东西是咱们的宝贵财富,无疑将会对咱们将来的作业 学习发生严重影响。 仓促三年就过去了,在脱离校园的时分,还真有的舍不得。回想三年里,真的感 慨万千。感谢教师们,感谢一切我知道的人给我的协助,在这里更要感谢协助我,辅 导我做毕业规划的马教师。 经过查阅科技文献材料,全面体系的了解了供料体系进程操控与当今电气年代相 结合的重要含义、研讨现状及其开展方向,PLC体系的运用范畴还有着宽广的开展前 景。跟着它在理论研讨和实践中的不断完善和开展,将在现代电气操控的舞台上扮演 更重要人物。因而,用PLC编程体系来操控机器作业进程是很值得咱们去进一步的深 入学习和研究的。 在本论文行将完稿之际,首要要向咱们的导师马超教师表明崇高的敬意和诚心的 感谢。在毕业规划期间,马教师给予了咱们许多体贴入微的关心和协助,为咱们发明 了杰出的学习条件,使咱们在学业上有了很大的前进;一起,马教师谨慎治学的情绪 和建瓴高屋的学术造就、广博的常识、高度的责任感、敏锐的洞察力更使我收获颇丰, 26 为咱们将来的作业和学习奠定了杰出的根底。在他的尽心辅导下,使咱们顺畅的完结 了毕业规划。 参考文献 [1] 汤晓华 可编程操控器运用技能. 湖北:湖北科技出版社 2008 [2] 杜玉红 出产线拼装单元气动转移机械手的规划. 液压与气动 2006(5) [3] 于洋等 [3] 于洋等 根据PLC 的小型模仿主动出产线] 王寿斌 根据 PLC 反转主动化操控出产线仿真示教设备的规划与完结. 现代制作技能与设备 2007 (5) [5] 高然生 进口出产线的设备与调试. 设备管理与修理 2008 (8) 27