基于PLC的自動化生產(chǎn)線供料站畢業(yè)設(shè)計

1、第一章第一章 概述概述 .4 第二章第二章plc 的發(fā)展史的發(fā)展史 .5 2.1 plc 的簡史及定義的簡史及定義 .5 2.2 plc 的特點的特點 .6 2.3 plc 的應用與發(fā)展前景的應用與發(fā)展前景 .7 第三章第三章 自動生產(chǎn)線的組成及基本功能自動生產(chǎn)線的組成及基本功能 .8 2.1 基本組成.8 2.2 基本功能.9 第三章第三章 電氣控制電氣控制 .10 3.1 接線端子及主令部件.10 3.2 能源部件.12 3.2.1 供電電源.12 3.3 rs485 總線的電氣連接.14 第四章第四章 供料與加工單元控制系統(tǒng)供料與加工單元控制系統(tǒng) .15 4.1 供料單元的結(jié)構(gòu)和工作過程

2、.15 4.2 供料單元的 plc 工作任務.16 4.3 供料單元的編程思路.17 4.4 plc的i/o分配及系統(tǒng)安裝接線.19 4.5 供料加工單元氣動控制回路.21 總總 結(jié)結(jié) .23 致致 謝謝 .23 參考文獻參考文獻 .24 附錄附錄 1 供料與加工單元電氣原理圖供料與加工單元電氣原理圖 .25 畢業(yè)設(shè)計報告畢業(yè)設(shè)計報告 題 目： 基于基于 plc 的自動化生產(chǎn)線供料站設(shè)計的自動化生產(chǎn)線供料站設(shè)計 所 屬 系： 電子信息工程系電子信息工程系 班 級： 應用電子技術(shù)應用電子技術(shù) 092 學 員 姓 名： 孫連銀孫連銀 學 號： 09401217 指 導 教 師： 侯秀麗侯秀麗 20

3、11 年 10 月 15 日 摘摘 要要 自動生產(chǎn)線的最大特點是它的綜合性和系統(tǒng)性，綜合性主要涉 及機械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感測試技術(shù)、接口技 術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)等多種技術(shù)有機地結(jié)合，并綜合 應用到生產(chǎn)設(shè)備中；而系統(tǒng)性指的是生產(chǎn)線的傳感檢測、傳輸與處 理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動等機構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工 作，有機地融合在一起。本系統(tǒng)完成一個工件的拆卸、分揀工作， 模擬一個生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程。首先由供料站提供原料，運輸站 將其送至加工站加工，然后送至裝配站進行安裝，最后由分揀站進 行分揀。設(shè)計以送料、加工、裝配、輸送、分揀等工作單元作為自 動生產(chǎn)線的整體設(shè)計，構(gòu)

4、成一個典型的自動生產(chǎn)線的機械平臺，系 統(tǒng)各機構(gòu)的采用了氣動驅(qū)動、變頻器驅(qū)動和步進（伺服）電機位置 控制等技術(shù)。系統(tǒng)的控制方式采用每一工作單元由一臺 plc 承擔其 控制任務，各 plc 之間通過 rs485 串行通訊實現(xiàn)互連的分布式控 制方式。所以，本設(shè)計綜合應用了多種技術(shù)知識，如氣動控制技術(shù)、 機械技術(shù)（機械傳動、機械連接等） 、傳感器應用技術(shù)、plcplc 控制和 組網(wǎng)、步進電機位置控制和變頻器技術(shù)等。 關(guān)鍵字關(guān)鍵字：網(wǎng)絡 組態(tài) 自動化 plc 電機 第一章第一章 概述概述 二十世紀以來，為了實現(xiàn)自動化，人們研究和制造了成千上萬種自動控制 系統(tǒng)，極大地推動了生產(chǎn)勞動、社會服務、軍事工程和科

5、學研究等活動。隨著 自動化技術(shù)的發(fā)展，這是機械化、電氣化和自動控制相結(jié)合的結(jié)果，處理的對 象是離散工件。早期的機械制造自動化是采用機械或電氣部件的單機自動化或 是簡單的自動生產(chǎn)線。20 世紀 60 年代以后，由于電子計算機的應用，出現(xiàn)了 數(shù)控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、自動化倉 庫等。研制出適應多品種、小批量生產(chǎn)型式的柔性制造系統(tǒng)（fms） 。以柔性制 造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動化車間，加上信息管理、生產(chǎn)設(shè)備自動化，出現(xiàn)了采用計 算機集成制造系統(tǒng)（cims）的工廠自動化（fa） 。 現(xiàn)代生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展，對自動化技術(shù)提出越來越高的要求，同時也 為自動化技術(shù)的革新提供了必

6、要條件。70 年代以來，自動化開始向復雜的系統(tǒng) 控制和高級的智能控制發(fā)展，并廣泛地應用到國防、科學研究和經(jīng)濟等各個領(lǐng) 域，實現(xiàn)更大規(guī)模的自動化，例如大型企業(yè)的綜合自動化系統(tǒng)、全國鐵路自動 調(diào)度系統(tǒng)、國家電力網(wǎng)自動調(diào)度系統(tǒng)、空中交通管制系統(tǒng)、城市交通控制系統(tǒng)、 自動化指揮系統(tǒng)、國民經(jīng)濟管理系統(tǒng)等。自動化的應用正從工程領(lǐng)域向非工程 領(lǐng)域擴展，如醫(yī)療自動化、人口控制、經(jīng)濟管理自動化等。自動化將在更大程 度上模仿人的智能，機器人已在工業(yè)生產(chǎn)、海洋開發(fā)和宇宙探測等領(lǐng)域得到應 用，專家系統(tǒng)在醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探等方面取得顯著效果。工廠自動化、辦公 自動化、家庭自動化和農(nóng)業(yè)自動化將成為新技術(shù)革命的重要內(nèi)容，并

7、得到迅速 發(fā)展。 本系統(tǒng)模擬一個生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程，完成一個工件的拆卸、分揀工作。 首先由供料站提供原料，運輸站將其送至加工站加工，然后送至裝配站進行安 裝，最后由分揀站進行分揀。整個過程要充分考慮生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的情況， 對各種生產(chǎn)要求進行處理，系統(tǒng)分成五個操作站：供料站、安裝站、加工站、 運輸站、分揀站。整個系統(tǒng)基于三菱 plc 的 n：n 網(wǎng)絡，包括變頻控制、伺服 控制等，是各種電氣控制的綜合應用。本課題由我和朱廷同學共同完成，在項 目實施過程中，朱廷同學主要負責程序的編制，我主要負責機械部分的安裝、 電氣原理圖和氣路的設(shè)計和連接、變頻器和伺服放大器的參數(shù)設(shè)置。 第二章第二章plcpl

8、c 的發(fā)展史的發(fā)展史 2.1 plcplc 的簡史及定義的簡史及定義 1. 繼電器控制 用弱電信號控制強電信號。故障查找與排除非常困難、改造工期長、 費用高。 gm 首先提出【可編程序控制器】設(shè)想 編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序； 維護方便，采用插件式結(jié)構(gòu)； 可靠性高于繼電器控制柜； 體積小于繼電器控制柜； 成本可與繼電器控制柜競爭； 可將數(shù)據(jù)直接送入計算機； 可直接使用 115v 交流輸入電壓； 輸出采用 115v 交流電壓，能直接驅(qū)動電磁閥、交 流接觸器等負載； 通用性強，擴展方便； 能存儲程序，存儲器容量可以擴展到 4kb. 1969 年 dec 研制出世界上第一臺可編程序控制器 從上述 1

9、0 項指標可以看出，它實際上就是當今可編程序控制器最基本的功能。 將它們歸納一下，其核心為以下四點： (1) 用計算機代替繼電器控制盤。 (2) 用程序代替硬件接線。 (3) 輸入/輸出電平可與外部裝置直接連接。 (4) 結(jié)構(gòu)易于擴展。 可編程序控制器的定義可編程序控制器的定義 1985 年 1 月，國際電工委員會（iec）定義： 可編程序控制器是：一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應 用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序 控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和 輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)

10、備，都應 按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。 一部數(shù)字電子計算機若是用來執(zhí)行 pc 的功能，亦被視同為 pc，但不包括鼓式 或類似的機械式順序控制器。 可編程序控制器簡稱 programmable controller pc personal computer pc programmable logic controller plc 2.22.2 plcplc 的特點的特點 無觸電免配線，可靠性高，抗干擾能力強 通用性強，控制程序可變，使用方便 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強 編程簡單，容易掌握 系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少 維修工作量小，維護方便 體積小，能

11、耗低 可靠性高、抗干擾能力強是可靠性高、抗干擾能力強是 plc 最重要的特點之一。最重要的特點之一。plc 的平均無故障時的平均無故障時 間可達幾十萬個小時間可達幾十萬個小時 。 硬件方面硬件方面：i/o 接口采用采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源的影 響；對供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾； 對 cpu 等重要部件采用良好的導電、導磁材料進行屏蔽，以減少空間電磁 干擾；對有些模塊設(shè)置了聯(lián)鎖保護、自診斷電路等。 軟件方面軟件方面：采用掃描工作方式，減少了外界的干擾；設(shè)有故障檢測和 自診斷程序，能對系統(tǒng)硬件電路等故障實現(xiàn)檢測和判斷；當由干擾引起故障 時，能立即將當前重

12、要信息加以封存，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫操作，一旦正 常后，便可恢復到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的工作。 目前，各種 plc 都采用梯形圖語言為第一編程語言，是，它是一種面 向生產(chǎn)、面向用戶的編程語言。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀， 不需要掌握計算機知識，很容易讓廣大工程技術(shù)人員掌握。當生產(chǎn)流程需要 改變時，可以現(xiàn)場改變程序，使用方便、靈活。 同時，plc 編程器的操作和使用也很簡單。這也是 plc 獲得普及和推 廣的主要原因之一。 許多 plc 還針對具體問題，設(shè)計了各種專用編程指令及編程方法，進 一步簡化了編程。 現(xiàn)代 plc 不僅具有邏輯運算、定時、計數(shù)、順序控制等功能，而且還 具

13、有 a/d 和 d/a 轉(zhuǎn)換、數(shù)值運算、數(shù)據(jù)處理、pid 控制、通信聯(lián)網(wǎng)以等許 多功能。 同時，由于 plc 產(chǎn)品的系列化、模塊化，有品種齊全的各種硬件裝置 供用戶選用，可以組成滿足各種要求的控制系統(tǒng)。 由于 plc 用軟件代替了傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的硬件，控制柜的設(shè)計、安 裝接線工作量大為減少。 plc 的用戶程序大部分可在實驗室進行模擬調(diào)試，縮短了應用設(shè)計和 調(diào)試周期。 在維修方面，由于 plc 的故障率極低，維修工作量很小；而且 plc 具很強的自診斷功能，如果出現(xiàn)故障，可根據(jù) plc 上指示或編程器上提供 的故障信息，迅速查明原因，維修極為方便。 plc 結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低，因而是實

14、現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè) 備。 2.32.3 plcplc 的應用與發(fā)展前景的應用與發(fā)展前景 開關(guān)量邏輯控制 自動生產(chǎn)線、機床電氣控制、沖壓機械、鑄造機械、運輸帶、包裝機、飛剪等控制 運動控制 金屬切削機床、金屬成形機械、裝配機器人、電梯等。 閉環(huán)過程控制 溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。 數(shù)據(jù)處理 數(shù)學運算、數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作。 通信聯(lián)網(wǎng) plc 與遠程 i/o、plc 之間、pl 與其它智能控制器之間。 高性能、高速度、大容量發(fā)展 多 cpu 結(jié)構(gòu) 高性能、流水 risc 結(jié)構(gòu) cpu(32 位機) 增加智能控制功能 支持組態(tài)設(shè)計 大力發(fā)展微型 plc,不斷增

15、強微型 plc 的功能 掌上 plc 高性能 支持多種編程方式 plc 編程語言標準化 iec1131-3 (iec 1994 年 5 月公布) 順序功能圖（sfc） 梯形圖 功能塊圖 指令表 結(jié)構(gòu)文本 plc 與其它工業(yè)控制器產(chǎn)品相互融合 與個人計算機 pc 集散控制系統(tǒng) dcs 計算機數(shù)控 cnc 大力開發(fā)智能 i/o 模塊 模擬量 i/o、高速計數(shù)輸入、中斷輸入、機械運動控制、熱電偶輸入、條形碼閱讀器、多 路 bcd 輸入/輸出、模糊控制器、pid 回路控制、通信模塊 第三章第三章 自動生產(chǎn)線的組成自動生產(chǎn)線的組成及基本功能及基本功能 2.1 基本組成基本組成 自動生產(chǎn)線由安裝在鋁合金導

16、軌式臺面上的供料單元、加工單元、裝配單 元、輸送單元和分揀單元 5 個單元組成。其外觀如圖 2-1 所示。 圖圖 2-1 自動生產(chǎn)線外觀自動生產(chǎn)線外觀 其中，每一工作單元都可自成一個獨立的系統(tǒng)，同時也都是一個機電一體 化的系統(tǒng)。各個單元的執(zhí)行機構(gòu)基本上以氣動執(zhí)行機構(gòu)為主，但輸送單元的機 械手裝置整體運動則采取步進電機驅(qū)動、精密定位的位置控制，該驅(qū)動系統(tǒng)具 有長行程、多定位點的特點，是一個典型的一維位置控制系統(tǒng)。分揀單元的傳 送帶驅(qū)動則采用了通用變頻器驅(qū)動三相異步電動機的交流傳動裝置。位置控制 和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。 設(shè)計中應用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體

17、的運動位置、物體通過的 狀態(tài)、物體的顏色及材質(zhì)等。 2.22.2 基本功能基本功能 供料單元的基本功能供料單元的基本功能：供料單元是本次設(shè)計中的起始單元，在整個系統(tǒng)中， 起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。具體的功能是：按照需要將放置在 料倉中待加工工件（原料）自動地推出到物料臺上，以便輸送單元的機械手將 其抓取，輸送到其他單元上。如圖 2-3 所示為供料單元實物的全貌。 圖圖 2-32-3 供料單元實物的全貌供料單元實物的全貌 第三章第三章 電氣控制電氣控制 3.13.1 接線端子及主令部件接線端子及主令部件 3.1.13.1.1 接線端子接線端子 本次任務的設(shè)備中的各工作單元的結(jié)構(gòu)特點是

18、機械裝置和電氣控制部分的 相對分離。每一工作單元機械裝置整體安裝在底板上，而控制工作單元生產(chǎn)過 程的 plcplc 裝置則安裝在工作臺兩側(cè)的抽屜板上。因此，工作單元機械裝置與 plcplc 裝置之間的信息交換是一個關(guān)鍵的問題。解決方案是：機械裝置上的各電 磁閥和傳感器的引線均連接到裝置側(cè)的接線端口上。plcplc 的 i/oi/o 引出線則連接 到 plc 側(cè)的接線端口上。兩個接線端口間通過多芯信號電纜互連。圖 3-1 和圖 3-2 分別是裝置側(cè)的接線端口和 plc 側(cè)的接線端口。 裝置側(cè)的接線端口的接線端子采用三層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接 dc24v 電源的+24v 端，底層端子用以連接

19、dc24v 電源的 0v 端，中間層端子用以 連接各信號線。 plcplc 側(cè)的接線端口的接線端子采用兩層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接各信 圖圖 3-13-1 裝置側(cè)接線端口裝置側(cè)接線端口圖圖 3-23-2 plcplc 側(cè)接線端口側(cè)接線端口 號線,其端子號與裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對應。底層端子用以連接 dc24v 電源的+24v 端和 0v 端。 裝置側(cè)的接線端口和 plcplc 側(cè)的接線端口之間通過專用電纜連結(jié)。其中 25 針接頭 電纜連接 plc 的輸入信號，15 針接頭電纜連接 plc 的輸出信號。 3.1.23.1.2 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 任務每一工作單元都可自成一個獨立的系統(tǒng)，同

20、時也可以通過網(wǎng)絡互連構(gòu) 成一個分布式的控制系統(tǒng)。 1、當工作單元自成一個獨立的系統(tǒng)時，其設(shè)備運行的主令信號以及運行過 程中的狀態(tài)顯示信號，來源于該工作單元按鈕指示燈模塊。按鈕指示燈模塊如 圖 3-3 所示。模塊上的指示燈和按鈕的端腳全部引到端子排上。 圖圖 3-33-3 按鈕指示燈模塊按鈕指示燈模塊 模塊盒上器件包括： 指示燈（24vdc）：黃色（hl1） 、綠色（hl2） 、紅色（hl3）各一只。 主令器件：綠色常開按鈕 sb1 一只 紅色常開按鈕 sb2 一只 選擇開關(guān) sa（一對轉(zhuǎn)換觸點） 急停按鈕 qs（一個常閉觸點） 2、當各工作單元通過網(wǎng)絡互連構(gòu)成一個分布式的控制系統(tǒng)時，對于采用三

21、 菱 fx 系列 plc 的設(shè)備， 各工作站 plcplc 配置如下： 輸送單元：fx1n-40mt 主單元，共 24 點輸入，16 點晶體管輸出。 供料單元：fx2n-32mr 主單元，共 16 點輸入，16 點繼電器輸出。 加工單元：fx2n-32mr 主單元，共 16 點輸入，16 點繼電器輸出。 裝配單元：fx2n-48mr 主單元，共 24 點輸入，24 點繼電器輸出。 分揀單元：fx2n-32mr 主單元，共 16 點輸入，16 點繼電器輸出。 3.23.2 能源部件能源部件 3.2.1 供電電源供電電源 外部供電電源為三相五線制 ac 380v/220v，圖 3-4 為供電電源模

22、塊一次回 路原理圖。圖中，總電源開關(guān)選用 dz47le-32/c32 型三相四線漏電開關(guān)。系統(tǒng) 各主要負載通過自動開關(guān)單獨供電。其中，變頻器電源通過 dz47c16/3p 三相自 動開關(guān)供電；各工作站 plcplc 均采用 dz47c5/2p 單相自動開關(guān)供電。此外，系統(tǒng) 配置 4 臺 dc24v6a 開關(guān)穩(wěn)壓電源分別用作供料、加工和分揀單元，及輸送單元 的直流電源。 圖圖 3-43-4 供電電源模塊一次回路原理圖供電電源模塊一次回路原理圖 3.2.23.2.2 氣源處理裝置氣源處理裝置 本次任務的氣源處理組件及其回路原理圖分別如圖 3-6 所示。氣源處理組 件是氣動控制系統(tǒng)中的基本組成器件，

23、它的作用是除去壓縮空氣中所含的雜質(zhì) 及凝結(jié)水，調(diào)節(jié)并保持恒定的工作壓力。在使用時，應注意經(jīng)常檢查過濾器中 凝結(jié)水的水位，在超過最高標線以前，必須排放，以免被重新吸入。氣源處理 組件的氣路入口處安裝一個快速氣路開關(guān)，用于啟/閉氣源，當把氣路開關(guān)向左 拔出時，氣路接通氣源，反之把氣路開關(guān)向右推入時氣路關(guān)閉。 圖圖 3-63-6 氣源處理組件氣源處理組件 氣源處理組件輸入氣源來自空氣壓縮機，所提供的壓力為 0.61.0mpa, 輸出 壓力為 00.8mpa 可調(diào)。輸出的壓縮空氣通過快速三通接頭和氣管輸送到各作 單工元。 3.33.3 rs485rs485 總線的電氣連接總線的電氣連接 3.3.13.

24、3.1 安裝和連接安裝和連接 n:nn:n 通信網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡 網(wǎng)絡安裝前，應斷開電源。各站 plcplc 應插上 485-bd485-bd 通信板。它的 ledled 顯 示/端子排列如圖 3-7 所示。 圖圖 3-73-7 485-bd485-bd 板顯示板顯示/ /端子排列端子排列 在 n n：n n 鏈接網(wǎng)絡，各站點間用屏蔽雙絞線相連，如圖 3-8 所示，接線時須 注意終端站要接上 110 歐姆的終端電阻（485bd 板附件） 。 圖圖 3-8 plc 鏈接網(wǎng)絡連接鏈接網(wǎng)絡連接 第四章第四章 供料與加工單元控制系統(tǒng)供料與加工單元控制系統(tǒng) 4.14.1 供料單元的結(jié)構(gòu)和工作過程供料單元的結(jié)

25、構(gòu)和工作過程 供料單元的主要結(jié)構(gòu)組成為：工件裝料管，工件推出裝置，支撐架，閥組， 端子排組件，plcplc，急停按鈕和啟動/停止按鈕，走線槽、底板等。其中，機械 部分結(jié)構(gòu)組成如圖 4-1 所示。 其中，管形料倉和工件推出裝置用于儲存工件原料，并在需要時將料倉中 最下層的工件推出到出料臺上。它主要由管形料倉、推料氣缸、頂料氣缸、磁 感應接近開關(guān)、漫射式光電傳感器組成。 該部分的工作原理是：工件垂直疊放在料倉中，推料缸處于料倉的底層并 且其活塞桿可從料倉的底部通過。當活塞桿在退回位置時，它與最下層工件處 于同一水平位置，而頂料氣缸則與次下層工件處于同一水平位置。在需要將工 件推出到物料臺上時，首先

26、使夾緊氣缸的活塞桿推出，壓住次下層工件；然后 使推料氣缸活塞桿推出，從而把最下層工件推到物料臺上。在推料氣缸返回并 從料倉底部抽出后，再使夾緊氣缸返回，松開次下層工件。這樣，料倉中的工 件在重力的作用下，就自動向下移動一個工件，為下一次推出工件做好準備。 在底座和管形料倉第 4 層工件位置，分別安裝一個漫射式光電開關(guān)。它們 的功能是檢測料倉中有無儲料或儲料是否足夠。若該部分機構(gòu)內(nèi)沒有工件，則 圖圖 4-14-1 供料單元的主要結(jié)構(gòu)組成供料單元的主要結(jié)構(gòu)組成 處于底層和第 4 層位置的兩個漫射式光電接近開關(guān)均處于常態(tài)；若僅在底層起 有 3 個工件，則底層處光電接近開關(guān)動作而第 4 層處光電接近開

27、關(guān)常態(tài)，表明 工件已經(jīng)快用完了。這樣，料倉中有無儲料或儲料是否足夠，就可用這兩個光 電接近開關(guān)的信號狀態(tài)反映出來。 推料缸把工件推出到出料臺上。出料臺面開有小孔，出料臺下面設(shè)有一個 園柱形漫射式光電接近開關(guān)，工作時向上發(fā)出光線，從而透過小孔檢測是否有 工件存在，以便向系統(tǒng)提供本單元出料臺有無工件的信號。在輸送單元的控制 程序中，就可以利用該信號狀態(tài)來判斷是否需要驅(qū)動機械手裝置來抓取此工件。 4.24.2 供料單元的供料單元的 plcplc 工作任務工作任務 本章節(jié)只考慮供料單元作為獨立設(shè)備運行時的情況，單元工作的主令信號 和工作狀態(tài)顯示信號來自 plcplc 旁邊的按鈕/指示燈模塊。并且，按鈕

28、/指示燈模 塊上的工作方式選擇開關(guān) sasa 應置于“單站方式”位置。具體的控制要求為： 設(shè)備上電和氣源接通后，若工作單元的兩個氣缸均處于縮回位置，且料 倉內(nèi)有足夠的待加工工件，則“正常工作”指示燈 hl1hl1 常亮，表示設(shè)備準備好。 否則，該指示燈以 1hz 頻率閃爍。 若設(shè)備準備好，按下啟動按鈕，工作單元啟動， “設(shè)備運行”指示燈 hl2hl2 常亮。啟動后，若出料臺上沒有工件，則應把工件推到出料臺上。出料臺上的 工件被人工取出后，若沒有停止信號，則進行下一次推出工件操作。 若在運行中按下停止按鈕，則在完成本工作周期任務后，各工作單元停 止工作，hl2hl2 指示燈熄滅。 若在運行中料倉

29、內(nèi)工件不足，則工作單元繼續(xù)工作，但“正常工作”指 示燈 hl1hl1 以 1hz 的頻率閃爍， “設(shè)備運行”指示燈 hl2hl2 保持常亮。若料倉內(nèi)沒有 工件，則 hl1hl1 指示燈和 hl2hl2 指示燈均以 2hz 頻率閃爍。工作站在完成本周期任 務后停止。除非向料倉補充足夠的工件，工作站不能再啟動。 4.34.3 供料單元的編程思路供料單元的編程思路 一、自動生產(chǎn)線工作過程的通常要求 系統(tǒng)上電后檢查是否準備就緒。只有準備就緒才允許啟動系統(tǒng)，投入運 行狀態(tài)。 主工藝控制過程是順序控制過程。 正常停止的要求發(fā)出停止指令后，一般要求一個工作周期結(jié)束后才 停止運行。 二、供料單元編程思路 1、

30、主程序結(jié)構(gòu) 2、主工藝控制過程單序列的步進順序程序 3、狀態(tài)指示子程序調(diào)用 4、用一個按鈕控制系統(tǒng)啟動/停止的方法。 4.44.4 plc 的的 i/o 分配及系統(tǒng)安裝接線分配及系統(tǒng)安裝接線 1、供料單元裝置側(cè)的接線端口上各電磁閥和傳感器的引線安排如表 4-1 所 示。 表表 4-14-1 供料單元裝置側(cè)的接線端口信號端子的分配供料單元裝置側(cè)的接線端口信號端子的分配 輸入端口中間層輸出端口中間層 端子號設(shè)備符號信號線端子號設(shè)備符號信號線 21b1頂料到位21y頂料電磁閥 31b2頂料復位32y推料電磁閥 42b1推料到位43 y夾緊電磁閥 52b2推料復位54 y伸縮電磁閥 6sc1供料臺物料

31、檢測65 y沖壓電磁閥 7sc2物料不足檢測 8sc3物料有無檢測 9 sc4 金屬材料檢測 2，根據(jù)工作單元裝置的 i/o 信號分配（表 4-1）和工作任務的要求，供料 單元 plc 選用 fx2n-32mr 主單元，共 16 點輸入和 16 點繼電器輸出。同時選 用三菱 fx2n-8er 擴展模塊，共 4 點輸入和 4 點繼電器輸出。plc 的 i/o 信號 分配如表 4-2 所示，接線原理圖則見附錄 1。 表表 4-2 供料加工單元供料加工單元 plc 的的 i/o 信號表信號表 輸入信號輸出信號 序號 plc 輸 入點 信號名稱 信號來 源 序號 plc 輸 出點 信號名稱信號來源 1

32、x0 頂料氣缸伸出到位 1y0 頂料電磁閥 2x1 頂料氣缸縮回到位 2y1 推料電磁閥 3x2 推料氣缸伸出到位 3y2 夾緊電磁閥 4x3 推料氣缸縮回到位 4y3 料臺伸縮電磁閥 5x4 出料臺物料檢測 5y4 沖壓電磁閥 裝置側(cè) 6x5 供料不足檢測 6y5 7x6 缺料檢測 7y6 8x7 金屬工件檢測 8 9x10 加工臺物料檢測 9y7 正常工作指示 10x11 工件夾緊檢測 10y10 運行指示 按鈕/指 示燈模塊 11x12 加工臺伸出到位 12x13 加工臺縮回到位 13x14 加工壓頭上限 14x15 加工壓頭下限 裝置側(cè) 15x16 16x17 17x20 停止按鈕 1

33、8x21 啟動按鈕 19x22 急停按鈕 20x23 工作方式選擇 按鈕/指 示燈模 塊 4.54.5 供料加工單元氣動控制回路供料加工單元氣動控制回路 供料單元氣動控制回路的工作原理如圖 4-3 所示。圖中 1a 和 2a 分別為推料氣缸和頂料氣缸。1b1 和 1b2 為安裝在推料缸 的兩個極限工作位置的磁感應接近開關(guān)，2b1 和 2b2 為安裝在 推料缸的兩個極限工作位置的磁感應接近開關(guān)。1y1 和 2y1 分 別為控制推料缸和頂料缸的電磁閥的電磁控制端。通常，這兩 個氣缸的初始位置均設(shè)定在縮回狀態(tài)。 圖圖 4-3 供料單元氣動控制回路工作原理圖供料單元氣動控制回路工作原理圖 總總 結(jié)結(jié) 通過本次的學習讓我的學習能力有了很大的提高，在任務設(shè)計中讓我對自 動化生產(chǎn)線有所了解。一方面自動化生產(chǎn)線包括諸多方面的知識如：機械技術(shù)、 微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感測試技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡 通信技術(shù)等多種技術(shù)有機地結(jié)合，并綜合應用到生產(chǎn)設(shè)備中；另一方面對于模 擬的一個自動化生產(chǎn)線的工作流程有個基本概念。一個自動化生產(chǎn)線的基本組 成部分有傳感檢測、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動等機構(gòu)在微處理單元的控 制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機地把這些獨立部分融合在