PAGEPAGE1項(xiàng)目1 自動(dòng)化生產(chǎn)線認(rèn)知1、了解自動(dòng)化生產(chǎn)線作用和產(chǎn)生背景。2、理解自動(dòng)化生產(chǎn)線的運(yùn)行特性與技術(shù)特點(diǎn)。3、了解自動(dòng)化生產(chǎn)線在工程中的應(yīng)用。任務(wù)1、了解自動(dòng)化生產(chǎn)線作用和產(chǎn)生背景。2、理解自動(dòng)化生產(chǎn)線的運(yùn)行特性與技術(shù)特點(diǎn)。3、了解自動(dòng)化生產(chǎn)線在工程中的應(yīng)用。1.了解自動(dòng)化生產(chǎn)線自動(dòng)化生產(chǎn)線是在自動(dòng)化專機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于自動(dòng)化專機(jī)為單臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備，1-1圖1-1自動(dòng)化生產(chǎn)線的運(yùn)行特性1-2可編程程序程序控制器圖1-2自動(dòng)化生產(chǎn)線的技術(shù)特點(diǎn)2.初識(shí)自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)用GDP715%以上的增長(zhǎng)率，其原因之一是自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)用的普及與提高。21圖1-3某汽車公司的自動(dòng)化汽車生產(chǎn)線1-3267個(gè)自動(dòng)化機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)車身更精密、柔性化的焊接，有力地確保了產(chǎn)品品質(zhì)。1-4圖1-4某電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線1-5圖1-5某煙草公司的自動(dòng)化生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)1-6圖1-6某酒廠的自動(dòng)灌裝線現(xiàn)場(chǎng)PAGEPAGE1任務(wù)1.2 認(rèn)知典型自動(dòng)化生產(chǎn)線1、了解典型自動(dòng)化生產(chǎn)線各組成單元及其基本功能。1、了解典型自動(dòng)化生產(chǎn)線各組成單元及其基本功能。2、認(rèn)識(shí)典型自動(dòng)化生產(chǎn)線的系統(tǒng)運(yùn)行方式。圖1-7典型模塊化自動(dòng)化生產(chǎn)線組成結(jié)構(gòu)圖1-78（MPS1.認(rèn)知典型自動(dòng)化生產(chǎn)線各工作單元圖1-8供料單元外觀圖 圖1-9檢測(cè)單元外觀圖（1）供料單元I/O1-8（2）檢測(cè)單元檢測(cè)單元主要由識(shí)別模塊、升降模塊、測(cè)量模塊、滑槽模塊、電氣控制板、操作面板、I/O轉(zhuǎn)接端口模塊、CP1-9 圖1-10加工單元外觀圖圖 1-11搬運(yùn)單元外觀圖（3）加工單元加工單元主要由旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)模塊、鉆孔模塊、鉆孔檢測(cè)模塊、電氣控制板、操作面板、I/O轉(zhuǎn)接端口模塊、CP1-10（4）搬運(yùn)單元I/OCP1-11 圖1-12分揀輸送單元外觀圖 圖1-13提取安裝單元外觀圖（5）分揀輸送單元CP1-12（6）提取安裝單元提取安裝單元主要由傳送帶模塊、提取安裝模塊、滑槽模塊、工件阻擋模塊、電氣控制板、操作面板、I/OCP1-13（7）操作手單元操作手單元主要由提取模塊、轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、電氣控制板、操作面板、I/O轉(zhuǎn)接端口模塊、CP電磁閥島、過濾減壓閥等組成。其外觀圖如圖1-14所示。圖1-14操作手單元外觀圖 圖1-15立體存儲(chǔ)單元外觀圖(8)立體存儲(chǔ)單元CP1-15XY2.典型自動(dòng)化生產(chǎn)線工作運(yùn)行方式8S7-1200CPU1215CPLCI/O、以PLCPAGEPAGE4項(xiàng)目2 自動(dòng)化生產(chǎn)線核心技術(shù)應(yīng)用1、熟悉帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用。2、熟悉滾珠絲杠機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用。3、熟悉直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用。4、熟悉間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用。1、熟悉帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用。2、熟悉滾珠絲杠機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用。3、熟悉直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用。4、熟悉間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用。5、熟悉齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)認(rèn)知及應(yīng)用1.帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)認(rèn)知在自動(dòng)化生產(chǎn)線機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，常利用帶傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)機(jī)械部件之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳2-1圖2-1帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖2-1表2-1帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩大傳動(dòng)類型與異同點(diǎn)類型共同點(diǎn)不同點(diǎn)摩擦型1、具有很好的彈性，能緩沖吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪聲；2、過載時(shí)傳動(dòng)帶會(huì)在帶輪上打滑，可防止其他部件受損壞，起過載保護(hù)作用；3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、無需潤(rùn)滑、且制造和安裝精度要求不高；4、可實(shí)現(xiàn)較大中心距之間的傳動(dòng)功能摩擦型帶傳動(dòng)一般適用于中小功嚙合型動(dòng)比準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，多用于要求傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)精度較高的場(chǎng)合2.了解帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用（特別是嚙合型同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。2-2FA203B2-3圖2-2同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在FA203B梳棉機(jī)上的應(yīng)用 圖2-3同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)認(rèn)知及應(yīng)用1.滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的認(rèn)知2-4（在導(dǎo)向部件作2-5滾珠回流管 壓板母 桿

滾珠 防塵片圖2-4滾珠絲杠機(jī)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖2-5工業(yè)應(yīng)用中幾種典型滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的外形圖2-6圖2-6滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)2.了解滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的應(yīng)用2-72-8X-Y 直線導(dǎo)航滾珠絲桿 圖2-7滾珠絲杠機(jī)構(gòu)在數(shù)控雕刻機(jī)中的應(yīng)用 圖2-8滾珠絲杠機(jī)構(gòu)在精密進(jìn)給機(jī)構(gòu)的應(yīng)用直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)認(rèn)知及應(yīng)用1.直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)認(rèn)知2-92-102-2滑塊 端蓋板 軌道

保持板 滾珠 密封墊片圖2-9直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖2-10幾種典型直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)的外形圖表2-2直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域類型工作特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域直線導(dǎo)軌維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，能耗低，價(jià)格低廉廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)械手、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器等需要較高直線導(dǎo)向精度的各種裝備制造行業(yè)2.了解直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)的應(yīng)用2-112-12圖2-11直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)在雙柱車床的應(yīng)用 圖2-12直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)在臥式雙頭焊接機(jī)床的應(yīng)用間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)認(rèn)知及應(yīng)用1.間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的認(rèn)知2-13 圖2-13常用間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖2-3表2-3常用間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型、工作特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域類型工作特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，機(jī)械效率高，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)角，工作平穩(wěn)性較好，運(yùn)動(dòng)行程不可調(diào)節(jié)，存在柔性沖擊一般應(yīng)用于轉(zhuǎn)速不高的場(chǎng)合，如自動(dòng)化機(jī)械、輕工機(jī)械、儀器儀表等棘輪機(jī)構(gòu)2.了解間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用2-142-15圖2-14間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在電阻自動(dòng)成型機(jī)的應(yīng)用 圖2-15間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在自動(dòng)分割機(jī)上的應(yīng)用齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)認(rèn)知及應(yīng)用1.齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的認(rèn)知2-16 圖2-16各種齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖齒輪傳動(dòng)是依靠主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的齒廓之間的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，與其他傳動(dòng)相2-4表2-4齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)齒輪傳動(dòng)1.瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定；2.適用的圓周速度和傳動(dòng)功率范圍較大；3.傳動(dòng)效率較高、壽命較長(zhǎng)；4.可實(shí)現(xiàn)平行、相交、交錯(cuò)軸間傳動(dòng)；5.蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比大，具有自鎖能力1.制造和安裝精度要求較高；2.生產(chǎn)使用成本高；3.不適用于距離較遠(yuǎn)的傳動(dòng)；4.蝸桿傳動(dòng)效率低，磨損較大2.了解齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。比較典型的應(yīng)用是在各級(jí)減速2-17a） b）圖2-17齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在減速器和汽車變速箱中的應(yīng)用a)減速器b）汽車變速箱PAGEPAGE11、熟悉氣動(dòng)控制系統(tǒng)基本組成。2、認(rèn)識(shí)常用的氣動(dòng)執(zhí)行元件及其應(yīng)用。3、認(rèn)識(shí)常用的氣動(dòng)控制元件及其應(yīng)用。4、能夠正確分析氣動(dòng)控制回路并進(jìn)行安裝連接。任務(wù)1、熟悉氣動(dòng)控制系統(tǒng)基本組成。2、認(rèn)識(shí)常用的氣動(dòng)執(zhí)行元件及其應(yīng)用。3、認(rèn)識(shí)常用的氣動(dòng)控制元件及其應(yīng)用。4、能夠正確分析氣動(dòng)控制回路并進(jìn)行安裝連接。氣動(dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)二聯(lián)件

控制器

檢測(cè)元件 氣缸靜音氣泵 電磁閥圖2-18一個(gè)簡(jiǎn)單的氣動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成圖2-18（氣源裝置62-19圖2-19氣動(dòng)控制系統(tǒng)基本組成功能圖圖2-18中的靜音氣泵為壓縮空氣發(fā)生裝置，其中包括空氣壓縮機(jī)、安全閥、過載安全保護(hù)2-20儲(chǔ)氣罐

安全保護(hù) 空氣壓縮 機(jī)起、停開關(guān)罐體壓力指示表安全閥

空氣壓縮機(jī)過濾減壓閥氣源開關(guān)一次壓力調(diào)節(jié)指示表圖2-20靜音氣泵氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用2-21 a） b） c）d） e） f）圖2-21幾種常見的氣動(dòng)執(zhí)行元件實(shí)物圖（a）筆型普通氣缸（b）氣動(dòng)手爪（c）無桿氣缸（d）薄型氣缸（e）氣馬達(dá)（f）轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸氣動(dòng)執(zhí)行元件作為氣動(dòng)控制系統(tǒng)中重要的組成部分被廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化機(jī)械及生產(chǎn)裝備中。為了滿足各種應(yīng)用場(chǎng)合的需要，實(shí)際設(shè)備中使用的氣動(dòng)執(zhí)行元件不僅種類繁多,而且各元2-5表2-5工程實(shí)際應(yīng)用中常用的氣動(dòng)執(zhí)行元件的應(yīng)用特點(diǎn)類型應(yīng)用特點(diǎn)單作用氣缸單作用氣缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗氣量少，在缸體內(nèi)安裝了彈簧，縮短了氣缸的有效行程，活塞桿的輸出力隨運(yùn)動(dòng)行程的增大而減小，彈簧具有吸收動(dòng)能的能力，可減小行程終端的撞擊作用；一般用于短行程和對(duì)輸出力與運(yùn)動(dòng)速度要求不高的場(chǎng)合。雙作用氣缸通過雙腔的交替進(jìn)氣和排氣驅(qū)動(dòng)活塞桿伸出與縮回，氣缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，（推力或拉力的力和速度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。擺動(dòng)氣缸利用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)輸出軸在一定角度范圍內(nèi)做往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其擺動(dòng)角度可在90180分類、夾緊、閥門的開閉以及機(jī)器人的手臂動(dòng)作等。無桿氣缸50氣動(dòng)手爪氣動(dòng)手爪的開閉一般是通過由氣缸活塞產(chǎn)生的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與手爪相連的曲柄連桿、滾輪或齒輪等機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)各個(gè)手爪同步進(jìn)行開、閉運(yùn)動(dòng)；主要針對(duì)機(jī)械手的用途而設(shè)計(jì)的，用來抓取工件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的各種動(dòng)作。氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用32-22 c）a） b）c）d）圖2-22常用氣動(dòng)壓力控制閥實(shí)物圖a）安全閥b）順序閥c）減壓閥d）氣動(dòng)三聯(lián)件表2-6所示為主要?dú)鈩?dòng)壓力控制閥的類型、作用及應(yīng)用特點(diǎn)。在氣動(dòng)控制系統(tǒng)工程應(yīng)用中，經(jīng)常將分水濾氣器、減壓閥和油霧器組合在一起使用，此裝置俗稱氣動(dòng)三聯(lián)件。表2-6主要壓力控制閥的類型、作用及應(yīng)用特點(diǎn)類型作用及應(yīng)用特點(diǎn)減壓閥對(duì)來自供氣氣源的壓力進(jìn)行二次壓力調(diào)節(jié)，使氣源壓力減小到各氣動(dòng)裝置需要的壓力，并使壓力值保持穩(wěn)定。安全閥也稱為溢流閥，在系統(tǒng)中起到安全保護(hù)作用。當(dāng)系統(tǒng)的壓力超過規(guī)定值時(shí)，安全閥打開，將系統(tǒng)中的一部分氣體排入大氣，使得系統(tǒng)壓力不超過允許值，從而保證系統(tǒng)不因壓力過高而發(fā)生事故。順序閥這是依靠氣路中壓力的作用來控制執(zhí)行元件按順序動(dòng)作的一種壓力控制閥，順序閥一般與單向閥配合在一起構(gòu)成單向順序閥。32-23a） b） c）圖2-23常用氣動(dòng)流量控制閥實(shí)物圖a）調(diào)速閥b）單向節(jié)流閥c）帶消聲器的排氣節(jié)流閥2-7表2-7主要?dú)鈩?dòng)流量控制閥的類型及應(yīng)用特點(diǎn)類型應(yīng)用特點(diǎn)調(diào)速閥大流量直通型速度控制閥的單向閥為座閥式閥芯，當(dāng)手輪開起圈數(shù)少時(shí)，進(jìn)行小流量調(diào)節(jié)。當(dāng)手輪開起圈數(shù)多時(shí)，節(jié)流閥桿將單向閥頂開至一定開度，可實(shí)現(xiàn)大流量調(diào)節(jié)。直通式接管方便，占用空間小。單向節(jié)流閥單向閥的功能是靠單向型密封圈來實(shí)現(xiàn)的。單向節(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，故常稱為速度控制閥。帶消聲器的排氣節(jié)流閥帶消聲器的排氣節(jié)流閥通常裝在換向閥的排氣口上，控制排入大氣的流量，以20dB。電磁閥是氣動(dòng)2-24所示為電磁控制換向閥的實(shí)物圖。a） b）圖2-24電磁控制換向閥實(shí)物圖a）單電控b）雙電控PAGEPAGE53回路中。圖2-25所示為部分電磁換向閥的圖形符號(hào)。圖2-25部分電磁換向閥的圖形符號(hào)2-26氣管連接頭電磁氣管連接頭電磁手控旋鈕匯流板電氣接口消聲器圖2-26氣動(dòng)控制中常用電磁閥島實(shí)物圖氣動(dòng)控制回路分析及連接2-272-18圖2-27氣動(dòng)控制回路原理圖2-28a2-28b依據(jù)圖2-27所示的氣動(dòng)控制系統(tǒng)的原理圖，并結(jié)合氣動(dòng)回路的運(yùn)行過程要求，繪制出對(duì)應(yīng)2-29 a） b）圖2-28氣動(dòng)控制回路運(yùn)行圖a)電磁閥工作于右位氣路走向 b）電磁閥工作于左位氣路走向圖2-29氣動(dòng)控制回路安裝連接圖2-29PAGEPAGE1任務(wù)2.3 傳感檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用1、熟悉常用開關(guān)量傳感器及其應(yīng)用。1、熟悉常用開關(guān)量傳感器及其應(yīng)用。2、熟悉常用數(shù)字量傳感器及其應(yīng)用。3、熟悉常用模擬量傳感器及其應(yīng)用。開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用（1）磁感應(yīng)式接近開關(guān)或活塞桿上安裝有磁環(huán)的各種氣缸配合使用，用于檢測(cè)氣缸等執(zhí)行元件的兩個(gè)極限位置。為了方便使用，每一磁性開關(guān)上都裝有動(dòng)作指示燈。2-30 （2）電容式接近開關(guān)

圖2-30磁性開關(guān)實(shí)物及電氣符號(hào)圖電容式接近開關(guān)不僅能檢測(cè)金屬零件，而且能檢測(cè)紙張、橡膠、塑料、木材的非金屬物體，2-31 （3）電感式接近開關(guān)

圖2-31電容式接近開關(guān)實(shí)物及電氣符號(hào)圖LC2-32 （4）光電式接近開關(guān)

圖2-32電感式接近開關(guān)實(shí)物及電氣符號(hào)圖2-33b)圖2-33各種光電式接近開關(guān)的實(shí)物及電氣符號(hào)圖a)常開型 b)常閉型332-34、2-352-36a）分體式 b）一體式圖2-34對(duì)射式光電接近開關(guān)的檢測(cè)原理圖圖2-35反射式光電接近開關(guān)的檢測(cè)原理圖 圖2-36漫反射光電接近開關(guān)的檢測(cè)原理圖1）對(duì)射式光電接近開關(guān)的光發(fā)射器與光接收器分別處于相對(duì)的位置上工作，根據(jù)光路信號(hào)反射式光電接近開關(guān)的光發(fā)射器與光接收器為一體化的結(jié)構(gòu)3）漫反射式光電接近開關(guān)的光發(fā)射器和光接收器集于一體，利用光照射到被測(cè)物體上反射數(shù)字量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用（在實(shí)際工程中應(yīng)用最多的是光電編碼器）、數(shù)字光柵傳感器、感應(yīng)同步器和視覺傳感器等。（1）光電編碼器

圖2-37光電編碼器實(shí)物圖光電編碼器通過讀取光電編碼盤上的圖案或編碼信息來表示與光電編碼器相連的測(cè)量裝置2-37ABZ3組方波脈沖信號(hào)；AB90o，從而可方便地（角速度（2）數(shù)字光柵傳感器數(shù)字光柵傳感器是根據(jù)標(biāo)尺光柵與指示光柵之間形成的莫爾條紋制成的一種脈沖輸出數(shù)字式傳感器。它廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床等閉環(huán)系統(tǒng)的線位移和角位移的自動(dòng)檢測(cè)以及精密測(cè)量方面，2-38圖2-38數(shù)字光柵傳感器實(shí)物圖（3）感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器是應(yīng)用定尺與滑尺之間的電磁感應(yīng)原理來測(cè)量直線位移和角位移的一種精密傳2-39所示為感應(yīng)同步器的實(shí)物圖。圖2-39感應(yīng)同步器實(shí)物圖（4）視覺傳感器視覺傳感器是將物體的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件，是整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)信息的直接來源，2-40圖2-40常見類型視覺傳感器實(shí)物圖/輸入輸出單元、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等組成。圖2-41所示為視覺檢測(cè)系統(tǒng)的組成示意圖。圖2-41視覺檢測(cè)系統(tǒng)的組成示意圖視覺傳感器的低成本和易用性已吸引機(jī)器設(shè)計(jì)師和工藝工程師將其集成入各類曾經(jīng)依賴人2-42檢測(cè)中的應(yīng)用。如圖2-43所示為視覺傳感器在膠囊檢測(cè)生產(chǎn)線上的應(yīng)用。圖2-42 視覺傳感器在電子產(chǎn)品檢測(cè)中的應(yīng)用 圖2-43視覺傳感器在膠囊檢測(cè)生產(chǎn)線上的應(yīng)用模擬量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用模擬量傳感器溫濕度變送器壓力變送器溫濕度變送器壓力變送器溫度變送器液位變器圖2-44各種變送器實(shí)物圖-5V～+5V0～5V、0～10V0～20mA4～20mAPAGEPAGE1任務(wù)2.4 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)用1、熟悉直流電動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用。1、熟悉直流電動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用。2、熟悉交流電動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用。3、了解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用。4、了解伺服電動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用。直流電動(dòng)機(jī)認(rèn)知及應(yīng)用33種。在實(shí)際的工程中依據(jù)應(yīng)用需要，很多直流電動(dòng)機(jī)帶減速機(jī)構(gòu)，將轉(zhuǎn)速降到需要的速度并提高轉(zhuǎn)矩輸出。如圖2-45所示為各種直流電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖。圖2-45各種直流電動(dòng)機(jī)實(shí)物圖3交流電動(dòng)機(jī)認(rèn)知及應(yīng)用2-46圖。圖2-46各種交流電動(dòng)機(jī)實(shí)物圖3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)認(rèn)知及應(yīng)用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰频膱?zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（即步距角。根據(jù)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作電機(jī)（PM（R（B3種。圖2-47驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)物圖。圖2-47各種步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)物圖步進(jìn)電動(dòng)機(jī)受脈沖的控制，其轉(zhuǎn)子的角位移量和轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的數(shù)量和脈沖頻率成正比，（（的準(zhǔn)伺服電動(dòng)機(jī)認(rèn)知及應(yīng)用20802-48圖2-48各種伺服電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)器實(shí)物圖異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電（且隨著功率增大而快速降。永磁同步交流當(dāng)前，高性能的電伺服系統(tǒng)大多采用永磁同步型交流伺服電動(dòng)機(jī)，控制驅(qū)動(dòng)器多采用快速、PAGEPAGE1任務(wù)2.5 可編程控制器技術(shù)應(yīng)用1、了解不同類型的可編程控制器。1、了解不同類型的可編程控制器。2、了解TIAPortalV16博圖軟件功能特點(diǎn)以及使用方法。3、掌握S7-1200PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程。可編程控制器認(rèn)知PLC2-49圖2-49世界上部分知名品牌的可編程控制器實(shí)物圖PLC。PLCI/O2-8PLC2-8PLC類型應(yīng)用特點(diǎn)小型機(jī)一般以開關(guān)量控制為主；輸入/輸出總點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下，用戶存儲(chǔ)器容量在4KB以下；價(jià)格低廉，體積小巧，適用于單機(jī)或小規(guī)模生產(chǎn)過程的控制；典型的小型機(jī)有西門子S7-200SMART、S7-1200系列等PLC。中型機(jī)輸入/256-2000S7-300、S7-1500PLC。大型機(jī)32KBMB；性能與工業(yè)計(jì)算機(jī)相當(dāng)，具有齊全的中斷控制、過程控制、智能控制、遠(yuǎn)程控制等功能；通信功能十分強(qiáng)大，適合于大規(guī)模過程控制、分布式控制系統(tǒng)和工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制；典型的大型機(jī)有西門子S7-400PLC。PLCPLCPLCPLCPLCTIAPortalV16TIA（TotallyIntegratedAutomation，全集成自動(dòng)化）PortalV16201911（PLCHMI、驅(qū)動(dòng)器、TIASTEP7WinCC、Safety、Startdrive以及PLCSIM等模塊。STEP7SIMATICBasicS7-1200Professional版本還支持S7-300／400系列、S7-1200系列。WinCCHMIPCPCSTEP7BasicComfortPCWebSafetyS7TIAPortalV16STEP7、WinCC和Safety集成在同一個(gè)安裝程序中交付，使得安裝步驟更簡(jiǎn)單、安裝速度更快。StartdrivePLCSIMPLCSTEP7TIAPortalV16軟件的主要特點(diǎn)如下。（1）提高了設(shè)計(jì)效率，所有的自動(dòng)化任務(wù)采用統(tǒng)一的工程工具完成。S7-1200PLCS7-300PLCS7-400PLCS7-1500PLCSIMATICET200CPUHMISIMATICSIMATICHMISIPLUSSINAMICSG/S系列變頻器。（3）采用無縫的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成與工程設(shè)計(jì)。（4）提升的功能：自動(dòng)系統(tǒng)診斷、集成安全系統(tǒng)及高性能PROFINET通信。（5）直觀、高效、可靠。①直觀。簡(jiǎn)便易用，基于任務(wù)的方式，更加智能，學(xué)習(xí)起來非常簡(jiǎn)單。②高效。創(chuàng)新和高效的功能，便于快速編程、調(diào)試和維護(hù)。（6）具有集成的安全功能、一致的操作理念、強(qiáng)大的在線功能。PROFINETHMI（8）強(qiáng)大的兼容性和最大限度的投資保護(hù)，多層次的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)；可量身打造系統(tǒng)解決方案；良好的客戶反饋。為了提高工作效率，TIA博圖軟件的自動(dòng)化項(xiàng)目可以使用兩個(gè)不同的視圖：Portal（博圖）視圖，一種面向任務(wù)的項(xiàng)目任務(wù)視圖；項(xiàng)目視圖，一種包含項(xiàng)目所有組件和相關(guān)工作區(qū)的視圖。PortalTIA2-50圖2-50TIA博圖軟件的視圖（2）項(xiàng)目視圖：可以顯示項(xiàng)目的全部組件。在該視圖中，可以方便地訪問設(shè)備和塊。項(xiàng)目的層次化結(jié)構(gòu)，以及編輯器、參數(shù)和數(shù)據(jù)等全部顯示在該視圖中。1．Portal視圖PortalPortal視圖的布局如圖2-51所示。2．項(xiàng)目視圖

圖2-51Portal視圖的布局（1）項(xiàng)目樹：用于顯示整個(gè)項(xiàng)目的各種元素，以及訪問所有的設(shè)備和項(xiàng)目數(shù)據(jù)等。項(xiàng)目樹（2）工作區(qū)：用于顯示可以打開并進(jìn)行編輯的對(duì)象。這類對(duì)象包括編輯器、視圖及表。（3）檢查器窗口：用于顯示與被選擇對(duì)象或者已執(zhí)行活動(dòng)等有關(guān)的附加信息。（4）編輯器欄：用于顯示已打開的編輯器，在編輯器欄可以對(duì)打開的對(duì)象進(jìn)行快速切換。（5）任務(wù)卡：根據(jù)被編輯或被選定對(duì)象的不同，可以使用任務(wù)卡執(zhí)行附加的可用操作。這些操作包括從庫或者硬件目錄中選擇對(duì)象等。（6）詳細(xì)視圖：用于顯示總覽窗口和項(xiàng)目樹中所選對(duì)象的特定內(nèi)容，其內(nèi)容可以是文本列表或者變量。項(xiàng)目視圖如圖2-52所示。1）項(xiàng)目樹

圖2-52項(xiàng)目視圖2-53圖2-53項(xiàng)目樹1S7-1200PLC。（2）設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)：通過設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)可以瀏覽項(xiàng)目的拓?fù)湟晥D、網(wǎng)絡(luò)視圖和設(shè)備視圖。（3）已經(jīng)生成的設(shè)備：對(duì)于已經(jīng)生成的設(shè)備，都有一個(gè)獨(dú)立的文件夾，且有一個(gè)內(nèi)部項(xiàng)目名稱，屬于該設(shè)備的對(duì)象和活動(dòng)等均組織在該文件夾之中。（4）未分組的設(shè)備：項(xiàng)目中所有的分布式輸入／輸出設(shè)備都包含在“未分組的設(shè)備”文件夾中。（5）Security設(shè)置：設(shè)置項(xiàng)目的保護(hù)和密碼策略。（6）GSDPLCGSD（7）公共數(shù)據(jù)：此文件夾包含可跨多個(gè)設(shè)備使用的數(shù)據(jù)，如公共消息、日志和腳本。（8）文檔設(shè)置：可指定項(xiàng)目文檔的打印布局。（9）語言和資源：可指定項(xiàng)目語言及該文件夾內(nèi)的文本所使用的語言。（10）版本控制接口：通過版本控制接口，可以將開源分布式版本控制系統(tǒng)Git連接到TIAPortalGitTIAPortalFBFC，數(shù)DBGit（11）PC（12）讀卡器／USB存儲(chǔ)器：用于管理連接到PG／PC的所有讀卡器和USB存儲(chǔ)器。2）任務(wù)卡任務(wù)卡位于項(xiàng)目視圖右側(cè)的工具欄中，可以使用哪些任務(wù)卡具體取決于已經(jīng)安裝的軟件。根據(jù)工作區(qū)被編輯或被選定對(duì)象的不同，可以使用任務(wù)卡執(zhí)行附加的可用操作。這些操作包2-543）檢查器窗口

圖2-54任務(wù)卡2-55圖2-55檢測(cè)器窗口的組成（1）“屬性”選項(xiàng)卡。該選項(xiàng)卡用于顯示被選定對(duì)象的屬性。在該選項(xiàng)卡中可以更改允許編輯的屬性。（如編譯）有關(guān)的信息。（3）“診斷”選項(xiàng)卡。該選項(xiàng)卡用于提供與系統(tǒng)診斷事件和已組態(tài)報(bào)警事件等有關(guān)的信息。4）選擇語言若要更改用戶界面語言，則可按照以下步驟操作:（1）在“選項(xiàng)”菜單中，選擇“設(shè)置”命令。（2）在導(dǎo)航區(qū)中選擇“常規(guī)”選項(xiàng)。（3）在“常規(guī)”下用戶特定設(shè)置區(qū)中的“用戶界面語言”下拉列表中選擇所需要的語言，2-565）工作區(qū)

圖2-56選擇語言PAGEPAGE10圖2-57工作區(qū)的窗口2-58圖2-58編輯器空間的拆分折疊／展開窗口單擊相應(yīng)窗口的折疊按即可將暫時(shí)不用的窗口折疊起來這樣工作區(qū)就會(huì)變大；單擊相應(yīng)窗口的展開按，即可將折疊的窗口重新展開；雙擊工作區(qū)的標(biāo)題欄，窗口自動(dòng)折疊，再次雙擊則恢復(fù)。（2）自動(dòng)折疊／永久展開窗口。單擊自動(dòng)折疊按，當(dāng)鼠標(biāo)指針回到工作區(qū)時(shí)，相應(yīng)的窗口會(huì)自動(dòng)折疊起來；單擊永久展開按，可以將自動(dòng)折疊的窗口恢復(fù)為永久展開。（3）窗口浮動(dòng)。單按鈕可以使窗口浮動(dòng)起來，這樣可以將浮動(dòng)的窗口拖到其他地方。對(duì)于多屏顯示，可以將窗口拖到其他屏幕，實(shí)現(xiàn)多屏編程。單擊口按鈕可以還原。（4）恢復(fù)默認(rèn)布局。在“窗口”菜單中選擇“默認(rèn)的窗口布局”選項(xiàng)，即可將窗口恢復(fù)為2-596）保存項(xiàng)目

圖2-59窗口恢復(fù)默認(rèn)布局在當(dāng)前狀態(tài)下僅需要點(diǎn)保存項(xiàng)目圖標(biāo)就可以保存完整的項(xiàng)目即使項(xiàng)目中有錯(cuò)誤也2-60圖2-60保存項(xiàng)目S7-1200 PLC西門子S71200PLCPLS7-1200PLCS7-1200PLCPLC圖2-61電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的電氣原理圖下面采用S7-1200PLCKM2FRPLCKM1、KM2以及熱繼電器FRPLC的輸出口電氣匹配、使用方便，KM1、KM2選用線圈供電為直流24V的交流接觸器。由電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的控制原理可知，PLC控制系統(tǒng)中要有3個(gè)主令信號(hào)分別實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)起動(dòng)、反轉(zhuǎn)起動(dòng)和停止控制，同時(shí)還需要對(duì)外部的熱繼電器FR的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。因此根據(jù)分析可知，PLC控制系統(tǒng)中需要有4個(gè)輸入信號(hào)，2個(gè)輸出信號(hào)參與工作，即PLC至少要有4點(diǎn)輸入（I）和2點(diǎn)的輸出（O）才能滿足要求。針對(duì)S7-1200系列PLC的特點(diǎn)，并考慮到使用維護(hù)的需要選用型號(hào)為SIMATIC CPU1215C DC/DC/DC（14輸入/10輸出的PLC表2-9所示為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路設(shè)計(jì)的I/O地址分配情況。表2-9電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路設(shè)計(jì)的I/O地址分配情況序號(hào)符號(hào)名稱I/O地址功能描述1SB1起動(dòng)按鈕I0.0正轉(zhuǎn)起動(dòng)2SB2起動(dòng)按鈕I0.1反轉(zhuǎn)起動(dòng)3SB3停止按鈕I0.2停止控制4FR熱繼電器I0.3過載保護(hù)5KM1正轉(zhuǎn)交流接觸器Q0.0正轉(zhuǎn)控制6KM2反轉(zhuǎn)交流接觸器Q0.1反轉(zhuǎn)控制2-9I/OSIMATICCPU1215CPLCPLC2-62PLCI/O圖2-62電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制PLC的I/O接線圖PLC2-63圖2-63電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的控制工藝流程圖TIAPortalV16PLC（1）第一步：創(chuàng)建項(xiàng)目。點(diǎn)圖標(biāo)，運(yùn)行TIAPortalV16軟件，創(chuàng)建新項(xiàng)目，修改項(xiàng)2-64Portal2-64Portal（2）Portal2-65S7-1200→CPU→CPU1215CPLC6ES7215-1AG40-0XB0V4.4CPU圖2-65添加新設(shè)備窗口界面（3）第三步：硬件組態(tài)。進(jìn)入如圖2-66所示為添加CPU后的設(shè)備視圖窗口。雙擊項(xiàng)目樹下PLC_1Rack_02-55PLCPLC/0~1Q0~1”，可以對(duì)數(shù)字輸入/輸出的地址進(jìn)行修改；本項(xiàng)目使用默認(rèn)的地址，配置完成后保存項(xiàng)目。圖2-66添加CPU后的設(shè)備視圖窗口（4）PLCPLC6Bol%I00%I01%I02%I03%Q.0和%Q0.12-67圖2-67新建編輯PLC變量表（5）Main［OB1］，2-522-68圖2-68編寫電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的控制程序（6）第六步：通信設(shè)置與項(xiàng)目下載。PLCPLCPLCSIMATICCPU1215CPLC2-692-69PLCPLC①計(jì)算機(jī)IP地址設(shè)置Windows10Internet2-59），選中“此連接使用下列項(xiàng)目”列表框中的“Internet4”，單擊“屬性”按鈕，打開“Internel4（TCP／IPv4）屬IPIP192.168.0．2，（注意：IP40～255）。默認(rèn)網(wǎng)關(guān)PLCIP

圖2-70計(jì)算機(jī)IP地址設(shè)置TIAPortalV16PLCIPPLCCPUPROFINET（2-71的右邊窗口默認(rèn)的IP192.168.0．1;PLCIPIPPLPLCIPPLCIPIPIP圖2-71PLC通信IP地址設(shè)置2-72PG／PCPN／IE”；“PG／PCCPUCPU（2-73PAGEPAGE20圖2-72“擴(kuò)展下載到設(shè)備”設(shè)置對(duì)話框（7）第七步：程序調(diào)試

圖2-73下載前檢查對(duì)話框Main(OB1按鈕使編程軟件在線連接再單（啟動(dòng)按鈕運(yùn)行程序最后點(diǎn)擊編輯區(qū)工具（啟用/禁用監(jiān)視）PLC2-74CPUCPU圖2-74 在線監(jiān)視PAGEPAGE1任務(wù)2.6 工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用1、了解不同類型的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。1、了解不同類型的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。2、了解PROFINET通信的基礎(chǔ)知識(shí)。3、了解PROFIBUS通信的基礎(chǔ)知識(shí)。了解工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)一般而言，企業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò)可劃分為3級(jí)：企業(yè)級(jí)、車間級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)。ITIntrn）Intane。I/O確定性有很高的要求。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場(chǎng)總線是主要的解決方案。最具有影響力的有PROFIBUSPROFINETCAN2-753I/OHARTModBusPLCPLCModBusModBus圖2-75西門子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D實(shí)例在應(yīng)用較多的西門子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)解決方案的范疇內(nèi)使用了許多通信技術(shù)。在通信、組態(tài)、PROFIBUSSIMATICNETMPI（Multi-PointInterface，多點(diǎn)接口）協(xié)議。MPIS7/M7C7CPU1000IEEE802.3SIMATICNET（Point-to-Point）SIMATIC中，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通過串口連接模塊來實(shí)現(xiàn)。（5）AS-Interface。或者稱為傳感器/執(zhí)行器接口，是用于自動(dòng)化系統(tǒng)最底層的通信網(wǎng)絡(luò)。4PROFINETPROFINETPROFIBUS工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)PROFIBUS）技術(shù)。PROFINETPROFIBUS根據(jù)響應(yīng)時(shí)間不同，PROFINET支持下列三種通信方式:TCP/IPPROFINETCBA100ms。RT（實(shí)時(shí)）PROFINETCBAPROFINETI/O等時(shí)實(shí)時(shí)PROFINETI/O1ms。PROFINETPLCPROFINETI/OPROFINETCBA分，下面具體介紹這兩部分。PROFINETI/O是用于分布式I/O自動(dòng)化控制系統(tǒng)的通訊協(xié)議，其工作性質(zhì)類似于PROFIBUS—DPI/OI/OI/OI/O2-76PROFINETI/OI/O(RT)和等時(shí)實(shí)時(shí)通信(IRTPROFIBUS—DP。2-76PROFINETI/OPROFINETCBAI/O2-77PROFINETCBAPROFINETCBAPROFINETI/O。2-77PROFINETCBAPROFIBUSPROFIBUS3PROFIBUS-DP，PROFIBUS-FMS，PROFIBUS-PA，2-102-10PROFIBUS類型應(yīng)用特點(diǎn)PROFIBUS-DPI/OPROFIBUS-FMS解決車間級(jí)通用性通信任務(wù)，提高大量的通信服務(wù)，完成中等傳輸速度的循環(huán)和非循環(huán)通信任務(wù)，主要用于自動(dòng)化系統(tǒng)中系統(tǒng)級(jí)和車間級(jí)的過程數(shù)據(jù)交換。PROFIBUS-PA專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)的本征安全的傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了IEC1158-2中規(guī)定的通信規(guī)程，電源和通信數(shù)據(jù)通過總線并行傳輸，主要用于面向過程自動(dòng)化等系統(tǒng)中單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通訊。PROFIBUS-DPPLCI/OPROFIBUS應(yīng)用中最多也最廣泛，為此，在下面著重介紹PROFIBUS-DP。PROFIBUS-DPPROFIBUS-DPPLC2-78PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP2-79DPDP1（21圖2-78PROFIBUS-DP單主站系統(tǒng)配置圖 圖2-79PROFIBUS-DP多主站系統(tǒng)配置圖PAGEPAGE11、了解觸摸屏功能及典型的觸摸屏產(chǎn)品。2、了解組態(tài)軟件功能及典型的組態(tài)軟件。任務(wù)1、了解觸摸屏功能及典型的觸摸屏產(chǎn)品。2、了解組態(tài)軟件功能及典型的組態(tài)軟件。觸摸屏認(rèn)知PLCPLCPLC（HuanandMacineIntrfaeHMIPLCPLCHMICPU1.步科eView系列產(chǎn)品eViewPLC、單片機(jī)、PCPLCeViewET系列的人機(jī)界面觸摸屏采用為400MHzRISCCPU，存儲(chǔ)器為128MBFlashROM+16MBDRM2-0eViwT10010.1inTFT的LED102X6006556COM0PCRS-232&PLCRS-485/422，COM2PLCRS-232,支持多KincoHMIwareeView 2-80eViewET1002.昆侖通態(tài)TPC系列觸摸屏如圖2-81所示為昆侖通態(tài)TPC嵌入式TPC7062Ti，是一套以先進(jìn)的Cortex-A8CPU為核心（主頻600MHz）的高性能嵌入式一體化觸摸屏。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用了7in高亮度TFT液晶顯示屏分辨率80×48分辨率406409MCGS軟件運(yùn)行版圖2-81昆侖通態(tài)TPC7062Ti觸摸屏正、背面圖3.威綸通MT8103iE觸摸屏MT8103iE10.1"1024x600TFTLCD,LED32位RISCCorex-8600Hz128MBFRA和28MBAM,EasBuilderProV6.01.01/USBHost/WiFi/串行接口,可實(shí)現(xiàn)Ethernet4.02-82圖2-82威綸通MT（iE）系列（高效能）觸摸屏實(shí)物圖4.西門子SIMATIC的精智面板和精簡(jiǎn)面板1600PDFInternet4in、7in、9in、12in15in19inPROFINETBUSBMPI/DPPLC2-83S7-1200圖2-83精智面板系列觸摸屏實(shí)物圖5.臺(tái)達(dá)電子股份有限公司的DOP-B系列觸摸屏DOP-B（2-84）1.7”寬屏幕(16:10)TFT65536480x234MP3/WMA/WAV/MIDICFEthernetCanbusUSBUUSB/CF2-84DOP-BHITECH組態(tài)軟件認(rèn)知HMISCADAHumanandMachineInterfaceSupervisoryControlandDataAcquisition，中文譯為人機(jī)界面及監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集軟件。PCPLC、PCI/O7個(gè)部分。組態(tài)軟件為用戶解決實(shí)際工程問題提供了完整的方案和開發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、幾乎所有的組態(tài)軟件都采用類似資源瀏覽器的窗口結(jié)構(gòu)，并且對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種資源（組態(tài)王Kingview軟件KingviewWindowsPLC（PLCPLC、PLCPLC（USBGPRS）KingView7.5Kingview圖2-85基于組態(tài)王Kingview軟件開發(fā)的液體混合監(jiān)控界面圖MCGSMCGS(MonitorandControlGeneratedSystem，監(jiān)視與控制通用系統(tǒng))是北京昆侖通態(tài)自動(dòng)WindowsWindowsMCGS2-86MCGSWinCC

2-86MCGSWincc7.xTIAWinCC、PLCTIAWinCCPCPCCWinCCOPCWinCC（PLC,DCS）2-87TIAWinCCiFIX

圖2-87博圖TIA中WinCC的開發(fā)界面ItellutionFixGEFix6.x備的驅(qū)動(dòng)程序。ItellutioniFIXiFIXItellutionVBVisalBascforAppicaioVBAiFIXItellutioniFIXHMI/SCADA2-88iFIX圖2-88采用iFIX組態(tài)軟件的汽車油漆噴射監(jiān)控界面InTouchWonderwareInTouch208090Winows.1的InouhInTuchInTouch（DDE）方式與驅(qū)32WindowsforProcesscontrolOLE）OLEInTouch10.03InTouchWindowMakerÔWindowViewerÔ。Realinfo、世紀(jì)星和易控等。國(guó)外其他的組態(tài)軟件還有意大利自動(dòng)化軟件供應(yīng)PROGEAMoviconGECimplicityRockwellRsview等，在此不一一介紹。項(xiàng)目3 自動(dòng)化生產(chǎn)線組成單元安裝與調(diào)試1．熟悉搬運(yùn)單元機(jī)械結(jié)構(gòu)與功能。2．正確安裝與調(diào)整搬運(yùn)單元機(jī)械及氣動(dòng)元件。3．正確分析搬運(yùn)單元?dú)鈩?dòng)控制回路，并對(duì)其進(jìn)行安裝與調(diào)試。4．熟練掌握生產(chǎn)線中電氣系統(tǒng)和磁性開關(guān)的安裝與調(diào)試方法。1．熟悉搬運(yùn)單元機(jī)械結(jié)構(gòu)與功能。2．正確安裝與調(diào)整搬運(yùn)單元機(jī)械及氣動(dòng)元件。3．正確分析搬運(yùn)單元?dú)鈩?dòng)控制回路，并對(duì)其進(jìn)行安裝與調(diào)試。4．熟練掌握生產(chǎn)線中電氣系統(tǒng)和磁性開關(guān)的安裝與調(diào)試方法。5．掌握采用置位/復(fù)位指令設(shè)計(jì)控制程序的方法。搬運(yùn)單元結(jié)構(gòu)與功能分析搬運(yùn)單元配置柔性2滑動(dòng)模塊提取模塊過濾減壓閥I/O轉(zhuǎn)接端口模塊操作面板電氣控制板

CP電磁閥島圖3-1搬運(yùn)單元整體結(jié)構(gòu)圖1）3-22）3-3磁性耦合式無桿氣缸固定支架薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸磁性耦合式無桿氣缸固定支架氣動(dòng)手爪圖3-2提取模塊 圖3-3滑動(dòng)模塊I/OPLCI/OPLC3-4aI/O88LED124I/O3-4b b）3-4I/O4）3-5a5/自動(dòng)切換開關(guān)和單站/聯(lián)網(wǎng)/自動(dòng)運(yùn)行切換和單站/124I/O3-5bb)圖3-5操作面板及具體端口信號(hào)的電氣連接關(guān)系圖5）3-66）CP3-7壓力表過濾器

減壓閥快速接頭

雙電控三 位五通閥

雙電控二位五通閥單電控二位五通閥圖3-6過濾減壓閥 圖3-7CP電磁閥島7）電氣控制板如圖3-8所示，它被安裝于搬運(yùn)單元工作臺(tái)之下。電氣控制板主要由電源系統(tǒng)區(qū)、PLC區(qū)、I/0AC220VDC24V,并配置有電源保護(hù)系統(tǒng)，為整個(gè)系PLCI/0I/0I/OPLC區(qū)I/0轉(zhuǎn)換模塊區(qū)電源系統(tǒng)區(qū)圖3-8電氣控制板搬運(yùn)單元機(jī)械及氣動(dòng)元件安裝與調(diào)整搬運(yùn)單元的運(yùn)動(dòng)部分主要是由氣動(dòng)執(zhí)行元件構(gòu)成的，具體的機(jī)械及氣動(dòng)元件安裝與調(diào)整步驟如下所述。圖3-91）I/OCPDINTDIN3-9a2）3-9b3）在水平支架兩端各安裝一連接塊，再通過連接塊將無桿氣缸與水平支撐架連接在一起。注意，兩連接塊之間距離應(yīng)根據(jù)無桿氣缸的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整好其安裝位置后，再擰緊加固。安裝示意圖如圖3-9c所示。3-9d5）在無桿氣缸的滑塊上進(jìn)行連接塊的安裝緊固，接著通過該連接塊將獨(dú)立安裝好的提取模塊安裝于無桿氣缸的滑塊上，具體安裝示意圖如圖3-9e所示。應(yīng)考慮到水平支架的受力情況，安裝時(shí)用力要適當(dāng)。6）在整體結(jié)構(gòu)安裝完成之后，根據(jù)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)空間要求，進(jìn)行局部的位置調(diào)整與加固，調(diào)整好各模塊之間的相對(duì)位置，保證各模塊安裝穩(wěn)固，防止發(fā)生干涉。安裝后的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-9f所示。螺釘I/O轉(zhuǎn)接端

CP電磁閥島 過濾減壓閥支架

水平支撐架垂直支撐架

直角外鉸鏈口模塊 鋁合金面板DIN導(dǎo)軌(a) (b)節(jié)薄桿手指氣缸節(jié)薄桿手指氣缸無桿氣缸

型單活塞防轉(zhuǎn)氣缸連接塊連接塊(c) (d)連接塊(e) (f)圖3-9搬運(yùn)單元安裝過程示意圖搬運(yùn)單元?dú)鈩?dòng)控制回路分析、安裝與調(diào)試3-10A1Y11Y21B2B2Y12Y2C3Y13B2圖3-10搬運(yùn)單元?dú)鈩?dòng)控制回路原理圖A1Y11Y21Y11Y221，從電磁閥3-11a1Y21Y13-11b圖3-11無桿氣缸氣動(dòng)控制回路運(yùn)行圖a）電磁閥切換到左位 b）電磁閥切換到右位B2Y12Y23-12a2Y22Y13-12b2Y2a） b）圖3-12氣動(dòng)手爪氣動(dòng)控制回路運(yùn)行圖a）電磁閥處于左位且氣動(dòng)手爪張開 b）電磁閥處于右位且氣動(dòng)手爪夾緊在薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸氣動(dòng)控制回路C中，電磁閥控制端線圈3Y1得電，電磁閥切換到左位工作，氣路走3-13a3Y13-13b依據(jù)圖3-10所示的搬運(yùn)單元?dú)鈩?dòng)控制回路的原理圖，并結(jié)合氣動(dòng)回路的運(yùn)行過程要求，繪制出搬運(yùn)單元的3-14a） b）圖3-13薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸氣動(dòng)控制回路運(yùn)行圖-a）電磁閥切換到左位 b）電磁閥切換到右位圖3-14搬運(yùn)單元?dú)鈩?dòng)控制回路安裝連接圖3-14CP1）回路連接要完全滿足搬運(yùn)單元?dú)鈩?dòng)控制原理圖中各執(zhí)行元件動(dòng)作的關(guān)系。2）當(dāng)進(jìn)行回路連接時(shí)，氣管一定要完全插到快速接頭中，輕輕拉拔各連接位置的氣管，以不出現(xiàn)松脫為宜。3）在敷設(shè)氣管走向時(shí)，要求按序排布，均勻美觀，不能交叉、折彎、順序凌亂。4）所有排布好的氣管必須用尼龍?jiān)鷰Ы壴删o度以不使氣管變形為宜，外形美觀。搬運(yùn)單元控制氣路連接完成后，為了確保執(zhí)行元件能滿足工作需要且運(yùn)行良好，需要對(duì)氣動(dòng)回路進(jìn)行調(diào)試，具體的調(diào)試步驟如下。1）接通氣源前，先用手輕輕拉拔各快速接頭處的氣管，確認(rèn)各管路中不存在氣管未插好的情況。同時(shí)，將2）打開氣泵，接通氣源，將過濾減壓閥的壓力調(diào)節(jié)手柄向上提起，順時(shí)針或逆時(shí)針慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)壓力調(diào)節(jié)手柄，0.5Mpa3）檢查氣動(dòng)回路的氣密性，觀察氣路中是否存在漏氣，若有漏氣的情況，則要根據(jù)響聲判斷找出漏氣的位置及原因。若是氣管破損或氣動(dòng)元件損壞導(dǎo)致漏氣的，則需更換氣管或氣動(dòng)元件；若是沒有插好氣管導(dǎo)致漏氣，則需重新插好氣管。4）進(jìn)行無桿氣缸速度與方向的調(diào)試。輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)其上節(jié)流閥上的調(diào)節(jié)螺釘，逐漸打開節(jié)流閥的開度，確保輸3-15aLOCK（鎖定）位置，無桿氣缸的滑塊應(yīng)向左滑動(dòng)。無桿氣缸方向調(diào)試3-15bPUSHLOCKLOCK圖3-15無桿氣缸速度與方向的調(diào)試示意圖a)無桿氣缸速度調(diào)試示意圖 b)無桿氣缸方向調(diào)試示意圖LOCKPUSH，氣動(dòng)手爪依舊保持夾緊狀態(tài)，因?yàn)闅鈩?dòng)手PUSHLOCKLOCK位置，PUSH和開起(PUSH)LOCK搬運(yùn)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試搬運(yùn)單元中的電氣系統(tǒng)主要是被安裝在電氣控制板上，如3.1.1節(jié)中介紹的那樣，電氣控制板主要由電源系統(tǒng)區(qū)、PLC區(qū)、I/0轉(zhuǎn)換模塊區(qū)等部分組成。供電電源系統(tǒng)原理圖如圖3-16所示。電源系統(tǒng)輸入電源為AC220V，輸出電源為DC24V,為PLC區(qū)和I/0轉(zhuǎn)換模塊區(qū)提供直流24V圖3-16供電電源系統(tǒng)原理圖根據(jù)前面的介紹可知，搬運(yùn)單元中操作面板上的系統(tǒng)上電按鈕SB5、緊急停止開關(guān)SB6以及上電指示信號(hào)燈HL3PLCI/OI0.0～I(xiàn)0.7Q0.0～Q0.7I1.0～I(xiàn)1.5Q1.0～Q1.1I/OPLCI0.7～I(xiàn)1.5（一端是分開的紅色信號(hào)線和黑5PLC57PLC75PLC52PLCI/O127S7-1200CPU1215CDC/DC/DCPLCI/O14/10I/OI/OI/OPLCI/O3-1表3-1搬運(yùn)單元電氣控制系統(tǒng)中PLC的I/O地址分配表序號(hào)地址設(shè)備符號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備功能1I0.01B1磁感應(yīng)式接近開關(guān)無桿氣缸左移限位2I0.11B2磁感應(yīng)式接近開關(guān)無桿氣缸右移限位3I0.22B1磁感應(yīng)式接近開關(guān)氣動(dòng)手爪松開限位4I0.33B1磁感應(yīng)式接近開關(guān)薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸上升限位5I0.43B2磁感應(yīng)式接近開關(guān)薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸下降限位6I0.7KA繼電器觸頭上電信號(hào)7I1.0SB1按鈕開始8I1.1SB2按鈕復(fù)位9I1.2SB3按鈕特殊（手動(dòng)單步控制）10I1.3SA1切換開關(guān)手動(dòng)(0)/自動(dòng)(1)切換11I1.4SA2切換開關(guān)單站(0)/聯(lián)網(wǎng)(1)切換12I1.5SB4按鈕停止13Q0.01Y1電磁閥控制無桿氣缸左移14Q0.11Y2電磁閥控制無桿氣缸右移15Q0.22Y1電磁閥控制氣動(dòng)手爪松開16Q0.32Y2電磁閥控制氣動(dòng)手爪夾緊17Q0.43Y1電磁閥控制薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸下降18Q1.0HL1綠色指示燈開始指示19Q1.1HL2藍(lán)色指示燈復(fù)位指示圖3-17所示為搬運(yùn)單元PLCI/O接線原理圖。圖中KA控制信號(hào)來源于電氣控制板上供電電源線路中上電自鎖繼電器KA，用于提供給PLC上電輸入信號(hào)和第一組輸出信號(hào)的關(guān)斷控制。圖中輸入端連接有開關(guān)和按鈕（注意：制各氣缸執(zhí)行的電磁閥，1Y11Y22Y2分別為控制氣動(dòng)手爪張開與夾緊的電磁閥控制信號(hào)；3Y1圖3-17搬運(yùn)單元PLCI/O接線原理圖3-16I/OI6I724I/OI6I7（I/O24I/OPLC24VI/O24VI/OLED3-18LED 圖3-18磁感應(yīng)式接近開關(guān)的調(diào)試示意圖 圖3-19電磁閥調(diào)試示意圖I/OI/OI/O24VLED13-19搬運(yùn)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試2）按下復(fù)位按鈕，進(jìn)行復(fù)位操作，即復(fù)位燈熄滅，開始燈閃爍指示；按下開始按鈕，薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸活塞桿下降，氣動(dòng)手爪夾緊抓取工件。3）薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸活塞桿上升，無桿氣缸的的滑塊向右滑動(dòng)；到達(dá)右位后，薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸活塞桿下降，氣動(dòng)手爪張開釋放工件。4）完成工件釋放，薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸活塞桿上升，無桿氣缸的滑塊向左滑動(dòng)，到達(dá)左位后，完成當(dāng)前工作任務(wù)回到初始狀態(tài)。5）搬運(yùn)單元有手動(dòng)單周期、自動(dòng)循環(huán)兩種工作模式。無論在哪種工作模式的控制任務(wù)中，搬運(yùn)單元必須處3-20圖3-20搬運(yùn)單元的控制工藝流程圖根據(jù)搬運(yùn)單元的控制工藝流程圖，使用置位/復(fù)位指令的順序控制梯形圖編程的方法，又稱為以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換需滿足以下條件：1）該轉(zhuǎn)換的前級(jí)步（位元件）為活動(dòng)步。（如I0.0為O。由于電路接通時(shí)間只有一個(gè)掃描周期，因此需要用具有記憶功能的電路保持它引起的變化，采用置位/復(fù)位指令來實(shí)現(xiàn)記憶功能。當(dāng)轉(zhuǎn)換電路接通時(shí)，應(yīng)執(zhí)行以下兩個(gè)操作：ON2）OFF如圖3-21～圖3-27所示為采用置位/復(fù)位指令來設(shè)計(jì)的搬運(yùn)單元順序控制程序。M10.1～M11.3M2.0M10.0M2.0I1.5I1.03-21圖3-21程序梯形圖——系統(tǒng)初始化過程M10.0M10.1M10.1M10.2M10.13-22圖3-22程序梯形圖——復(fù)位燈閃爍、執(zhí)行復(fù)位操作M10.2M10.3M10.2；M10.3M10.4M10.33-23圖3-23程序梯形圖——等待按下開始按鈕、防轉(zhuǎn)氣缸下降M10.41sM10.5M10.4；M10.5M10.6M10.53-24圖3-24程序梯形圖——?dú)庾A取、防轉(zhuǎn)氣缸上升M10.6M10.7M10.6，同時(shí)復(fù)位氣動(dòng)手爪夾緊的電磁M11.0M10.73-25圖3-25程序梯形——無桿氣缸右移、防轉(zhuǎn)氣缸下降M11.0M11.1M11.0；M11.1M11.23-26圖3-26程序梯形——?dú)庾堥_、防轉(zhuǎn)氣缸上升M11.2M11.3M11.2；M11.3M10.3M10.2M11.33-27圖3-27程序梯形圖——無桿氣缸右移、運(yùn)行循環(huán)判斷PLCSB3，通。通過本單元控制程序的編寫與調(diào)試過程，對(duì)使用置位/復(fù)位指令編寫順序控制程序進(jìn)行了一次實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，掌任務(wù)3.2 操作手單元安裝與調(diào)試1．熟悉操作手單元機(jī)械結(jié)構(gòu)與功能。1．熟悉操作手單元機(jī)械結(jié)構(gòu)與功能。2．正確安裝與調(diào)整操作手單元機(jī)械及氣動(dòng)元件。3．正確分析操作手單元?dú)鈩?dòng)控制回路，并對(duì)其進(jìn)行安裝與調(diào)試。4．熟練掌握電感式傳感器的安裝與調(diào)試方法。5．掌握采用移位指令設(shè)計(jì)控制程序的方法。操作手單元結(jié)構(gòu)與功能分析操作手單元配置柔性3-I/O提取模塊轉(zhuǎn)動(dòng)模塊提取模塊圖3-28操作手單元整體結(jié)構(gòu)圖3-29擺動(dòng)氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊擺動(dòng)氣缸雙活塞桿氣缸氣動(dòng)手爪圖3-29提取模塊 圖3-30轉(zhuǎn)動(dòng)模塊3-300°～180°。同時(shí)，在轉(zhuǎn)動(dòng)模塊的安裝支架上分別安裝有兩個(gè)阻尼器，用于緩沖轉(zhuǎn)動(dòng)模塊的沖擊和限制擺動(dòng)范圍。CPI/O操作手單元機(jī)械及氣動(dòng)元件安裝與調(diào)整3-31為操作手單元安裝過程示意圖。1）I/O轉(zhuǎn)接端口模塊和CP電磁閥島等安裝與前面單元相同，在此不再贅述。2）3-31a3）3-31b0°～180°，所以安裝時(shí)要調(diào)整好擺動(dòng)范圍所對(duì)應(yīng)的工作區(qū)域。同時(shí)，在非擺4）當(dāng)獨(dú)立安裝提取模塊時(shí)，氣動(dòng)手爪的安裝與搬運(yùn)單元一樣，只是在將安裝板與直線防轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿安裝緊固之前，必須先裝入一“L”形連接安裝板于直線防轉(zhuǎn)氣缸的端部，然后將手指氣缸整體安裝到直線防轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿上，并用活塞桿上的螺母鎖緊。將獨(dú)立安裝好的雙活塞桿氣缸桿端部與“L”形連接安裝板連接，實(shí)3-31c5）3-31d6）在整體結(jié)構(gòu)安裝完成之后，根據(jù)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)空間要求，進(jìn)行局部的位置調(diào)整與加固，調(diào)整好各模塊之間的相對(duì)位置，防止發(fā)生干涉，保證各模塊安裝穩(wěn)固以及各運(yùn)動(dòng)單元順暢運(yùn)行。阻尼器檢測(cè)裝置阻尼器檢測(cè)裝置限位防護(hù)板擺動(dòng)氣缸a） b）轉(zhuǎn)動(dòng)模塊直線防轉(zhuǎn)氣缸

雙活塞桿氣缸支架擺動(dòng)氣缸的輸出軸細(xì)長(zhǎng)連接板L型連接安裝板手指氣缸c） d）圖3-31操作手單元的安裝過程示意圖操作手單元?dú)鈩?dòng)控制回路分析、安裝與調(diào)試B3-323.1圖3-32操作手單元?dú)鈩?dòng)控制回路原理圖a） b）a） b)A1Y11Y21Y13-33a1Y21Y13-33ba） b）a） b)圖3-33擺動(dòng)氣缸氣動(dòng)控制回路運(yùn)行圖B2Y12Y23-34a2Y22Y13-34ba） b)圖3-34雙活塞桿氣缸氣動(dòng)控制回路運(yùn)行圖CD3-12、3-13依據(jù)圖3-32操作手單元?dú)鈩?dòng)控制回路的原理圖，并結(jié)合氣動(dòng)回路的運(yùn)行過程要求，可繪制出操作手單元的氣動(dòng)控制回路安裝連接圖，如圖3-35所示。3-35氣路連接方法和調(diào)試過程在搬運(yùn)單元已經(jīng)詳細(xì)介紹，下面僅針對(duì)操作手單元中擺動(dòng)氣缸控制回路的調(diào)試進(jìn)行介紹。圖3-35操作手單元?dú)鈩?dòng)控制回路安裝連接圖操作手單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試PLCI/0PLCI/O149S7-1200CPU1215CDC/DC/DCPLCI/O14/10I/OPLCI/O3-2表3-2操作手單元電氣控制系統(tǒng)中PLC的I/O地址分配序號(hào)地址設(shè)備符號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備功能1I0.0B1電感式接近開關(guān)擺動(dòng)氣缸左轉(zhuǎn)限位2I0.1B2電感式接近開關(guān)擺動(dòng)氣缸右轉(zhuǎn)限位3I0.22B1磁感應(yīng)式接近開關(guān)雙活塞桿氣缸縮回限位4I0.32B2磁感應(yīng)式接近開關(guān)雙活塞桿氣缸伸出限位5I0.43B1磁感應(yīng)式接近開關(guān)氣動(dòng)手爪松開限位6I0.54B1磁感應(yīng)式接近開關(guān)直線防轉(zhuǎn)氣缸上升限位7I0.64B2磁感應(yīng)式接近開關(guān)直線防轉(zhuǎn)氣缸下降限位8I0.7KA繼電器觸頭上電信號(hào)9I1.0SB1按鈕開始10I1.1SB2按鈕復(fù)位11I1.2SB3按鈕特殊（手動(dòng)單步控制）12I1.3SA1切換開關(guān)手動(dòng)（0）/自動(dòng)（1）切換13I1.4SA2切換開關(guān)單站（0）/聯(lián)網(wǎng)（1）切換14I1.5SB4按鈕停止15Q0.01Y1電磁閥控制擺動(dòng)氣缸左轉(zhuǎn)16Q0.11Y2電磁閥控制擺動(dòng)氣缸右轉(zhuǎn)17Q0.22Y1電磁閥控制雙活塞桿氣缸縮回18Q0.32Y2電磁閥控制雙活塞桿氣缸伸出19Q0.43Y1電磁閥控制氣動(dòng)手爪松開20Q0.53Y2電磁閥控制氣動(dòng)手爪夾緊21Q0.64Y1電磁閥控制直線防轉(zhuǎn)氣缸下降動(dòng)作22Q1.0HL1綠色指示燈開始指示23Q1.1HL2藍(lán)色指示燈復(fù)位指示圖3-36所示為操作手單元I/O3.1圖3-36操作手單元PLCI/O接線原理圖I/O0VI/O當(dāng)對(duì)電感式接近開關(guān)接線時(shí)，將棕色線接到I/O轉(zhuǎn)接端口模塊輸入端的24V電源接口，藍(lán)色線接到I/O轉(zhuǎn)接端口模塊輸入端0V接口上，黑色線接到I/O轉(zhuǎn)接端口模塊輸入端對(duì)應(yīng)的信號(hào)接口上。注意：接線時(shí)不能將3根線的極性接錯(cuò)，不能將黑色信號(hào)線直接連接到+24V上，否則會(huì)使電感式接近開關(guān)燒毀。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)到行程位置時(shí)，電感式接近開關(guān)檢測(cè)到雙活塞桿氣缸金屬側(cè)壁，接近開關(guān)后部的LED狀態(tài)指3-3aLED狀調(diào)3-37bLEDa）接近開關(guān)后部的LED狀態(tài)指示燈亮b）調(diào)整接近開關(guān)與雙活塞桿氣缸側(cè)壁的間距圖3-37電感式接近開關(guān)調(diào)試操作手單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試1）系統(tǒng)上電，操作手單元處于初始狀態(tài)，操作面板上復(fù)位燈閃爍指示。2）按下復(fù)位按鈕，進(jìn)行復(fù)位操作，即復(fù)位燈熄滅，開始燈開始閃爍指示，擺動(dòng)氣缸處于左轉(zhuǎn)狀態(tài)，雙活塞桿氣缸的活塞桿處于縮回狀態(tài)，直線防轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿處于上升狀態(tài)，氣動(dòng)手爪處于松開狀態(tài)。3）按下開始按鈕，開始燈常亮指示，雙活塞桿氣缸的活塞桿伸出，直線防轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿下降，氣動(dòng)手爪夾緊抓取工件。動(dòng)作完成后，接著直線防轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿上升，雙活塞桿氣缸的活塞桿縮回。4）提取工件完成，擺動(dòng)氣缸向右轉(zhuǎn)動(dòng)。到達(dá)右位后，雙活塞桿氣缸的活塞桿伸出，直線防轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿下降，氣動(dòng)手爪張開釋放工件。之后直線防轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿上升，雙活塞桿氣缸的活塞桿縮回，完成工件釋放。5）完成工件釋放之后，擺動(dòng)氣缸向左轉(zhuǎn)動(dòng)。左轉(zhuǎn)到位后，完成當(dāng)前工作任務(wù)回到初始狀態(tài)，準(zhǔn)備新一輪的工作。6）操作手單元有手動(dòng)單周期、自動(dòng)循環(huán)兩種工作模式。無論在哪種工作模式控制任務(wù)中，操作手單元都必3-38圖3-38操作手單元的控制工藝流程圖3-3816/1（ENMW1003-39M11.0M11.1，M11.1M11.2，依次類M10.7M11.00圖3-39字MW10左移位工作過程MW101MW10（M11.0）中，同時(shí)將MW10M11.1MW10M11.1M11.2MW10M11.2MW103-411MW10M11.0M2.0M2.0I1.5I1.0M11.03-40圖3-40程序梯形圖——系統(tǒng)初始化1導(dǎo)通后，開始進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位燈熄滅，執(zhí)行氣動(dòng)手爪張開，張開到位后，直線防轉(zhuǎn)氣缸上升，上升到位后，雙活塞桿氣缸縮回，縮回到位后，擺動(dòng)氣缸左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到位，待各氣缸的磁性開關(guān)均檢測(cè)到各氣缸復(fù)位完成后，1M11.2M11.21M11.3M11.31M11.4導(dǎo)通后，直線防轉(zhuǎn)氣缸下降，同時(shí)復(fù)位雙活塞桿氣缸伸出電磁閥線圈，并延時(shí)0.5s，延時(shí)時(shí)間到，定時(shí)器T01M11.5M11.51s，T111M11.7M11.7T21M10.0M10.0T311M10.2M10.2T411M10.41M10.5M10.513-411M10.73-413-44M11.0導(dǎo)通后，復(fù)位指示燈閃爍，程序梯形圖如圖3-42所示。圖3-42程序梯形圖——復(fù)位指示燈閃爍M11.13-43圖3-43程序梯形圖——執(zhí)行復(fù)位操作M11.2導(dǎo)通后，開始燈閃爍，程序梯形圖如圖3-44所示。M11.3導(dǎo)通后，雙活塞桿氣缸伸出，程序梯形圖如圖3-45所示。圖3-45程序梯形圖——雙活塞桿氣缸伸出M11.4導(dǎo)通后，直線防轉(zhuǎn)氣缸下降，同時(shí)復(fù)位雙活塞桿氣缸伸出電磁閥線圈，并延時(shí)1s，程序梯形圖如圖3-46所示。圖3-46程序梯形圖——直線防轉(zhuǎn)氣缸下降到位后延時(shí)M11.5導(dǎo)通后，氣動(dòng)手爪夾取工件，夾緊到位延時(shí)1s，程序梯形圖如圖3-47所示。圖3-47程序梯形圖——?dú)鈩?dòng)手爪夾取工件到位后延時(shí)M11.6導(dǎo)通后，直線防轉(zhuǎn)氣缸上升，程序梯形圖如圖3-48所示。圖3-48程序梯形圖——直線防轉(zhuǎn)氣缸上升M11.73-49所示。圖3-49程序梯形圖——雙活塞桿氣缸縮回到位后延時(shí)M10.03-50圖3-50程序梯形圖——擺動(dòng)氣缸右轉(zhuǎn)到位后延時(shí)M10.1導(dǎo)通后，雙活塞桿氣缸伸出，程序梯形圖如圖3-51所示。圖3-51程序梯形圖——雙活塞桿氣缸伸出M10.23-52圖3-52程序梯形圖——直線防轉(zhuǎn)氣缸下降到位后延時(shí)M10.3導(dǎo)通后，氣動(dòng)手爪松開釋放工件，程序梯形圖如圖3-53所示。圖3-53程序梯形圖——?dú)鈩?dòng)手爪松開釋放工件M10.4導(dǎo)通后，直線防轉(zhuǎn)氣缸上升，程序梯形圖如圖3-54所示。圖3-54程序梯形圖——直線防轉(zhuǎn)氣缸上升M10.5導(dǎo)通后，雙活塞桿氣缸縮回，同時(shí)復(fù)位擺動(dòng)氣缸右轉(zhuǎn)電磁閥線圈，程序梯形圖如圖3-55所示。圖3-55程序梯形圖——雙活塞桿氣缸縮回M10.6圖3-56程序梯形圖——擺動(dòng)氣缸左轉(zhuǎn)M10.7M11.3M11.23-57圖3-57程序梯形圖——擺動(dòng)氣缸左轉(zhuǎn)、循環(huán)判斷PLC1、熟悉供料單元機(jī)械結(jié)構(gòu)與功能。2、正確安裝與調(diào)整供料單元機(jī)械及氣動(dòng)元件。3、正確分析供料單元?dú)鈩?dòng)回路，并對(duì)其進(jìn)行安裝與調(diào)試。4、熟練掌握氣壓檢測(cè)開關(guān)和光纖傳感器的安裝與調(diào)試方法。1、熟悉供料單元機(jī)械結(jié)構(gòu)與功能。2、正確安裝與調(diào)整供料單元機(jī)械及氣動(dòng)元件。3、正確分析供料單元?dú)鈩?dòng)回路，并對(duì)其進(jìn)行安裝與調(diào)試。4、熟練掌握氣壓檢測(cè)開關(guān)和光纖傳感器的安裝與調(diào)試方法。5、掌握采用SCL語言設(shè)計(jì)控制程序的方法。供料單元機(jī)械結(jié)構(gòu)與功能分析（原料自動(dòng)地取出，3-58所示為供料單元的整體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)模塊塊轉(zhuǎn)運(yùn)模塊塊報(bào)警裝置圖3-58供料單元整體結(jié)構(gòu)圖（推料氣缸3-59推料塊推料氣缸

井式料倉

導(dǎo)向定位塊底座

擺臂擺動(dòng)氣缸

真空吸盤方向保持裝置真空吸盤圖3-59送料模塊 圖3-60轉(zhuǎn)運(yùn)模塊3-60（真空3）報(bào)警裝置主要由蜂鳴器等組成，可通過繼電器控制其工作。當(dāng)料倉中被檢測(cè)到?jīng)]有工件時(shí)，通過蜂鳴器CPI/O供料單元機(jī)械及氣動(dòng)元件安裝與調(diào)整同樣，供料單元的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部分主要是由氣動(dòng)執(zhí)行元件構(gòu)成，具體的機(jī)械及氣動(dòng)元件安裝與調(diào)整步驟如下。圖3-61為供料單元安裝過程示意圖。1）I/O轉(zhuǎn)接端口模塊、CP電磁閥島、真空發(fā)生器、過濾減壓閥、標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌等的安裝方法與前面單元相同。2）獨(dú)立安裝轉(zhuǎn)運(yùn)模塊，如圖3-61a所示。將連接板安裝于擺動(dòng)氣缸輸出軸這一側(cè)面上并緊固，再將固定齒0°～180°范圍任意可調(diào)，當(dāng)需要調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)角度3）通過外直角鉸鏈將連接支架安裝于鋁合金臺(tái)面的稍靠右邊位置上，但此時(shí)還不可以進(jìn)行定位緊固，需待3-61b4）3-61cLU5）3-61d6、在整體結(jié)構(gòu)安裝完成之后，根據(jù)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)空間要求，進(jìn)行局部的位置調(diào)整與加固，調(diào)整好各模塊之間的相對(duì)位置，防止發(fā)生干涉，保證各模塊安裝穩(wěn)固及各運(yùn)動(dòng)單元順暢運(yùn)行。轉(zhuǎn)運(yùn)模塊擺動(dòng)氣缸傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)運(yùn)模塊擺動(dòng)氣缸傳動(dòng)齒輪連盤接板真空吸

U形連接座U形連接座推料氣缸送料模塊送料模塊c） d）圖3-61供料單元安裝過程示意圖供料單元?dú)鈩?dòng)控制回路分析、安裝與調(diào)試圖3-62所示為供料單元的氣動(dòng)控制回路原理圖。A為擺動(dòng)氣缸氣動(dòng)控制回路，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)模塊的左右轉(zhuǎn)動(dòng)；B為真空吸盤氣動(dòng)控制回路，控制吸盤吸取和釋放工件；C為推料氣缸氣動(dòng)控制回路，控制推料氣缸推出工件。圖3-62供料單元的氣動(dòng)控制回路原理圖B2Y12Y23-63a2Y22Y13-63b2Y2a） b)圖3-63真空吸盤氣動(dòng)控制回路運(yùn)行圖依據(jù)圖3-62供料單元?dú)鈩?dòng)控制回路的原理圖，并結(jié)合氣動(dòng)回路的運(yùn)行過程要求，可繪制出供料單元的氣動(dòng)控制回路安裝連接圖，如圖3-64所示。圖3-64供料單元?dú)鈩?dòng)控制回路安裝連接圖3-640°～180°范圍是任意可調(diào)的，調(diào)試人員可根據(jù)具體應(yīng)用的需3-65擺臂反扣螺母圖3-65擺動(dòng)氣缸回轉(zhuǎn)角度調(diào)試 圖3-66真空吸盤吸力調(diào)試3-66供料單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試3-673-68324V光纖放大器光纖檢測(cè)頭圖3-67氣壓檢測(cè)開關(guān) 圖3-68光纖檢測(cè)頭和光纖放大器PLCI/O138S7-1200CPU1215CDC/DC/DCPLC，I/O14/10I/OI/O3-3表3-3供料單元的I/O地址分配序號(hào)地址設(shè)備符號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備功能1I0.0SC1對(duì)射式光纖傳感器料倉工件有（0）/無（1）檢測(cè)2I0.11B1磁感應(yīng)式接近開關(guān)檢測(cè)擺動(dòng)氣缸左擺到位3I0.21B2磁感應(yīng)式接近開關(guān)檢測(cè)擺動(dòng)氣缸右擺到位4I0.32B1氣壓檢測(cè)開關(guān)真空吸盤的負(fù)壓檢測(cè)5I0.43B1磁感應(yīng)式接近開關(guān)檢測(cè)推料氣缸縮回到位6I0.53B2磁感應(yīng)式接近開關(guān)檢測(cè)推料氣缸伸出到位7I0.7KA繼電器觸頭上電信號(hào)8I1.0SB1按鈕開始9I1.1SB2按鈕復(fù)位10I1.2SB3按鈕特殊（手動(dòng)單步控制）11I1.3SA1開關(guān)手動(dòng)（0）/自動(dòng)（1）切換12I1.4SA2開關(guān)單站(0)/聯(lián)網(wǎng)(1)切換13I1.5SB4按鈕停止14Q0.0K1繼電器控制料倉無工件時(shí)蜂鳴器報(bào)警15Q0.11Y1電磁閥控制擺動(dòng)氣缸左擺動(dòng)16Q0.21Y2電磁閥控制擺動(dòng)氣缸右擺動(dòng)17Q0.32Y1電磁閥控制真空吸盤釋放18Q0.42Y2電磁閥控制真空吸盤吸取19Q0.53Y1電磁閥控制推料氣缸推出工件20Q1.6HL1綠色指示燈開始指示21Q1.7HL2藍(lán)色指示燈復(fù)位指示如圖3-69所示為供料單元PLCI/OPLC輸出端連接控制各氣動(dòng)執(zhí)行元件的電磁閥線圈、工件缺失報(bào)警蜂鳴器控制繼電器線圈等。圖3-69供料單元PLCI/O接線原理圖I/O24V3-70LED圖3-70氣壓檢測(cè)信號(hào)調(diào)試 圖3-71光纖檢測(cè)頭安裝與調(diào)試示意圖I/O24V0V當(dāng)進(jìn)行光纖傳感器安裝時(shí)，只要將兩光纖檢測(cè)頭對(duì)正固定，光纖檢測(cè)頭尾端的兩條光纖分別插入光纖放大器3-71（即有工件）0V供料單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試針對(duì)供料單元結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，下面給出一種典型的設(shè)備運(yùn)行控制要求與操作運(yùn)行流程。1）系統(tǒng)上電，供料單元處于初始狀態(tài)，操作面板上復(fù)位燈閃爍指示。2）按下復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位操作，即復(fù)位燈熄滅，開始燈閃爍指示，擺動(dòng)氣缸處于左擺限位位置狀態(tài)，推料氣缸活塞桿處于縮回狀態(tài)，真空吸盤處于釋放不工作狀態(tài)。4）擺動(dòng)氣缸向左擺動(dòng)，真空吸盤吸取；待真空吸盤吸住工件后，擺動(dòng)氣缸右擺轉(zhuǎn)移工件，之后真空吸盤釋放工件。5）完成工件釋放之后，擺動(dòng)氣缸向左擺動(dòng)。左擺到位后，完成當(dāng)前工作任務(wù)回到初始狀態(tài)，準(zhǔn)備新一輪的工作。6）供料單元有手動(dòng)單周期、自動(dòng)循環(huán)兩種工作模式。無論在哪種工作模式控制任務(wù)中，供料單元必須處于初始復(fù)位狀態(tài)，即擺動(dòng)氣缸處于左擺限位位置，推料氣缸活塞桿處于縮回狀態(tài)，真空吸盤處于釋放不工作狀態(tài)，否則不允許起動(dòng)。這兩種工作模式的操作運(yùn)行特點(diǎn)與前面搬運(yùn)單元一樣，可參考搬運(yùn)單元的對(duì)應(yīng)內(nèi)容。3-72圖3-72供料單元的控制工藝流程圖SCLSCL（structuredcontrollanguage）PascalCSCLSCL*/每個(gè)運(yùn)算符均具有預(yù)定義的優(yōu)先級(jí)，首先執(zhí)行優(yōu)先級(jí)最高的運(yùn)算。按從左至右的順序處理優(yōu)先級(jí)相同的運(yùn)算符。可使用圓括號(hào)指定要一起計(jì)算的一系列運(yùn)算符。SCL作為一種高級(jí)編程語言，SCL使用標(biāo)準(zhǔn)語句實(shí)現(xiàn)基本任務(wù)。賦值語句：:=。算術(shù)功能：+、-、*、/。全局變量的尋址："<變量名稱>"。變量名稱或數(shù)據(jù)塊名稱在雙引號(hào)內(nèi)。局部變量的尋址：#<變量名稱>。在變量名稱前加“#”符號(hào)。以下示例顯示了用法不同的各種表達(dá)式："C#A+#B; 將兩個(gè)局部變量之和賦值給一個(gè)變量"Data_block_l".Tag#A; 為數(shù)據(jù)塊變量賦值IF#A>#BTHEN"C#A; IF-THEN"C":=SQRT(SQR(#ASQR(#B)); SQRT算術(shù)運(yùn)算符可以處理各種數(shù)值數(shù)據(jù)類型。結(jié)果的數(shù)據(jù)類型取決于最高有效操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型。例如，使用INT操作數(shù)和REAL操作數(shù)的乘法運(yùn)算會(huì)產(chǎn)生REAL結(jié)果值。(2)控制語句控制語句是SCL表達(dá)式的一種專用類型，可用于執(zhí)行以下任務(wù)。程序分支。重復(fù)SCLSCL按條件執(zhí)行。SCLIF-THEN、CASE-OF、FOR-TO-DO、WHILE-DO、REPEAT-UNTIL、CONTINUE、GOTO、RETURN。SCL3-7213SCLSCL3-73M2.0SCL3-73SCL接收到上電信號(hào)后，開始進(jìn)行初始化，復(fù)位料倉報(bào)警蜂鳴器控制線圈和各電磁閥線圈，運(yùn)行狀態(tài)步變?yōu)?，SCL程序圖如圖3-74所示。3-74SCL進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)步1后，復(fù)位指示燈閃爍，按下復(fù)位按鈕，待復(fù)位按鈕接通時(shí)，運(yùn)行狀態(tài)步切換為2，開始進(jìn)3，SCL3-753-74SCL進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)步3，開始燈閃爍；按下開始按鈕，運(yùn)行狀態(tài)步切換為4，SCL程序圖如圖3-75所示。圖3-75SCL程序圖——等待開始運(yùn)行5，SCL3-76圖3-76SCL程序圖——等待判斷工件有無進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)步5，擺動(dòng)氣缸右擺并延時(shí)0.5s，延時(shí)時(shí)間到，運(yùn)行狀態(tài)步切換為6，SCL程序圖如圖3-76所示。圖3-76SCL程序圖——擺動(dòng)氣缸右擺678，SCL3-77圖3-77SCL程序圖——推料氣缸推出、縮回進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)步8后，擺動(dòng)氣缸左擺，左擺到位，運(yùn)行狀態(tài)步切換為9；SCL程序圖如圖3-78所示。圖3-78SCL程序圖——擺動(dòng)氣缸左擺90.5s，延時(shí)時(shí)間到，運(yùn)行狀態(tài)步切10，SCL3-79圖3-79SCL程序圖——真空吸盤吸取進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)步10后，擺動(dòng)氣缸右擺，右擺到位，運(yùn)行狀態(tài)步切換為11；SCL程序圖如圖3-80所示。圖3-80SCL程序圖——擺動(dòng)氣缸右擺1112；SCL3-81圖3-81SCL程序圖——真空吸盤釋放進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)步12后，擺動(dòng)氣缸左擺，左擺到位，運(yùn)行狀態(tài)步切換為13；SCL程序圖如圖3-82所示。圖3-82SCL程序圖——擺動(dòng)氣缸左擺進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)步13后，執(zhí)行循環(huán)判斷，當(dāng)選擇自動(dòng)模式并且沒有停止信號(hào)時(shí)，跳轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)步切換到4循33-83所示。圖3-83程序梯形圖——運(yùn)行循環(huán)判斷PLC任務(wù)3.4 提取安裝單元安裝與調(diào)試知識(shí)與能力目標(biāo)知識(shí)與能力目標(biāo)1.熟悉提取安裝單元結(jié)構(gòu)與功能，并正確安裝與調(diào)整。2.正確分析提取安裝單元?dú)鈩?dòng)控制回路，并對(duì)其進(jìn)行安裝與調(diào)試。3.熟練掌握直流電動(dòng)機(jī)控制與調(diào)試方法。4.熟練掌握鏡反射式和漫反射式光電接近開關(guān)的安裝與調(diào)試方法。5.掌握采用模塊化編程設(shè)計(jì)控制程序的方法。提取安裝單元結(jié)構(gòu)與功能分析3-85I/OCP提取安裝模塊傳送帶模塊

滑槽模塊工件阻擋模塊圖3-85提取安裝單元整體結(jié)構(gòu)圖1）傳送帶模塊用于工件的運(yùn)送，主要由直流電動(dòng)機(jī)、同步傳送帶裝置、終端定位支架等組成，如圖3-8624V直線防轉(zhuǎn)氣缸同步傳送帶裝置直流電動(dòng)機(jī)終端定位支架

導(dǎo)桿氣缸圖3-86傳送帶模塊 圖3-87提取安裝模塊2）提取安裝模塊用于吸取滑槽中的工件蓋并裝配到待裝配的工件上。該模塊主要由導(dǎo)桿氣缸、直線氣缸、3-873）工件阻擋模塊用于阻止定位傳送帶上運(yùn)行的待裝配工件，為后續(xù)的裝配提供準(zhǔn)確的位置保證。它主要由3-880°～4）滑槽模塊用于存放裝配工件蓋的裝置。它是由一個(gè)平滑的金屬滑槽和支架組成，如圖3-89所示。支架固定塊 金屬滑槽支架阻擋條葉片式擺動(dòng)氣缸

磁感應(yīng)式接近開關(guān)圖3-88工件阻擋模塊 圖3-89滑槽模塊CPI/O提取安裝單元機(jī)械及氣動(dòng)元件安裝與調(diào)整3-901）將I/O轉(zhuǎn)接端口模塊、CP電磁閥島、真空發(fā)生器等組件的安裝可參照前面單元相關(guān)內(nèi)容的介紹。2）3-90a3）將獨(dú)立安裝好的傳送帶模塊通過固定支架桿連接安裝于鋁合金臺(tái)面中間位置上，但為了保證提取安裝模3-90b4）LL3-