自动化生产线报告.doc
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1、 自动化生产线安装与调试实训报告2012 - 2013 学年 第 一 学期 系 (部) 电气工程系 课程名称 自动化生产线安装与调试 实训班级 机电1001 姓 名 边佳祥 学 号 15Z 指导教师 刘茹敏 完成日期 2013年1月5日 实训任务书1、 实习班级:机电10012、 任务名称:自动化生产线安装与调试3、 工作任务:(1)设备安装。(2)气路连接。(3)电路设计和电路连接。(4)程序编制和程序调试。4、 时间安排: 顺序任务时间(天)1自动化设备安装、气路连接安装12电路设计和电路连接13自动线程序设计14自动线调试15实习报告的书写和验收1 根据学生独立分析问题和解决问题的能力、
2、理论与实践相结合的能力、实习实训中的工作态度综合给出成绩评定。评定等级分为优、良、中、及格和不及格五等。绪论自动线是在流水线的基础上逐渐发展起来的,它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完,成预定的各道工序及工艺过程的制品,而且要求在装卸工件在工序间的输送、工件的分拣甚至包装等都能自动地进行,使其按照规定的程序自动地进行工作。自动线技术通过一些辅助装置按工艺顺序将各种机械加工装置连成一体,并控制液压、气压和电气系统将各个部分动作联系起来,完成预定的生产加工任务。现代化的自动生产设备(自动生产线)的最大特点是它的综合性和系统性,在这里,机械技术、电工电子技术、传感器技术、PLC控制技术、接口技
3、术、驱动技术、网络通信技术、触摸屏组态编程等多种技术有机地结合,并综合应用到生产设备中;而系统性指的是,生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在PLC的控制下协调有序地工作并有机地融合在一起。YL-335B自动生产线由供料、加工、装配、分拣和输送等5个工作站组成,各工作站均设置一台S7-200系列PLC承担其控制任务,各PLC之间通过PPI通信方式实现互连,构成分布式的控制系统。系统主令工作信号由连接到输送站PLC的触摸屏人机界面提供,整个系统的主要工作状态除了在人机界面上显示外,尚须由安装在装配单元的警示灯显示上电复位、启动、停止、报警等状态。本次实训自动生产线的工作目标是:将
4、供料单元料仓内的工件送往加工单元的物料台,加工完成后,把加工好的工件送往装配单元的装配台,然后把装配单元料仓内的白色和黑色两种不同颜色的小园柱零件嵌入到装配台上的工件中,完成装配后的成品送往分拣单元分拣输出。目录任务自动线中传感器的使用1传感器的认知1开关分类及工作原理1光电编码器2其他接近开关3任务 自动化生产线中的异步电机控制4交流电异步动的使用4用变频器驱动装置的使用通5任务 伺服电机及驱动器在生产线中的使用8变频器驱动装置的使用8伺服电机及驱动器的硬件接线8伺服驱动器的参数设置与调整8任务 气动技术在自动化生产线中的使用9气泵的认知9气动执行元件的认知9气动控制元件的认知10任务 可编
5、程控制器在自动化生产线中的使用11S7200PLC结构与认知11PLC的位置控制12PLC的PTO/PWM寄存器说明14任务 通信技术在自动化生产线中的使用16认知PPI通信速度值16网络读写命令的使用16实训心得19任务自动线中传感器的使用任务目标1)掌握生产线中磁性开关、光电开关、光纤式光电接近开关、电感式接近开关、光电编码器等传感器结构、特点及电气口特性;2)能进行各种传感器在生产线中的安装与调试传感器的认知 传感器技术是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电子学、光学、声学、精密机械、仿生学和材料科学等众多学科相互交叉的综合性和高新技术密集型前沿技术之一,是现代新技术革命
6、和信息社会的重要基础,是自动检测和自动控制技术不可缺少的重要组成部分,生产线中传感器用于感知外部信息,用于检测位置、颜色等信,并且把相应的信号输入给PLC。开关分类及工作原理1 ) 接近开关 :主要用于检测位置,有磁控式(磁场变化)接近开关、感应式(金属物体)接近开关、光电型接近开关等。磁控开关 :磁控开关是一种非接触式位置检测开关,不会磨损和损伤被测对象,相应速度比较快。2 ) 磁控接近开关工作原理:当有磁性物质接近磁控开关时,磁控开关被磁化而使得接点吸合在一起,从而使回路接通,常应用于测量气缸位置,生产线中磁控开关位置调整:旋转气缸、直线气缸。磁控接近开关内部接线图:串联电阻限制电流大小,
7、保护接点不被烧毁;串联二极管保证在电源极性接反时保护内部电路。3 ) 光电式接近开关:用在环境比较好、无灰尘、无粉尘污染的场合,为非接触式测量,对被测物无任何影响,在工业生产过程中得到广泛的应用。4 ) 工作原理:利用光敏三极管、光敏二极管、光敏电阻或光敏电池检测反射回的光的强弱或有无光线,从而检测是否存在物体。5 ) 光电式接近开关类型(1)漫反射式光电开关:它是一种集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器,于是光电开关就产生了开关 信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。(2)镜反射式
8、光电开关:它亦集发射器与接收器于一体,光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器,当被检测物体经过且完全阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号。(3)对射式光电开关:它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器,发射器发出的光线直接进入接收器,当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时,光电开关就产生了开关信号。当检测物体为不透明时,对射式光电开关是最可靠的检测装置。(4)槽式光电开关:它通常采用标准的U字型结构,其发射器和接收器分别位于U型槽的两边,并形成一光轴,当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时光电开关就产生了开关量信号。槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体,并且它能
9、分辨透明与半透明物体,使用安全可靠。(5)光纤式光电开关:它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,可以对距离远的被检测物体进行检测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。光电编码器)光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。分为绝对式编码器和相对式编码器。BCD输出直接输出当前位置,格雷码输出直接输出相对位置。2)光电编码器应用通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数(或数据变化速度)就能反应映当前电动机的转速。如果能够确定每转一圈代表的位移量,就能够通过测量脉冲用的个数(或当前值)来计算位移。3)相对式光电编码器位置和方向的判断零点的判断:加装零点检测输出信号
10、方向判断:安装两组光电检测装置,位置上相差1/4周期。4)格雷码特点(1)相邻数字只差一位数字,提高抗干扰的能力(2)绝对式编码器位数N:决定精度。最小角度=360/2N(度)(3)相对式编码器:条纹数决定精度最小角度=360/2N(度),可以用倍频的方法提高精度(有4和2倍频)。其他接近开关1)电涡流式开关:内部有一个线圈,其通有一定频率电流,从而产生磁场。利用导电物体在接近接近开关的电磁场时,使 物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开 关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别 出有无导电物体移近,进而控制开关的通或断。 接近开关所能检测的物体必须是导电体。2)电容式开关:开关的测量回路通
11、常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是开关的外壳。外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时,不论它是否为导体,由于它的接近,总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也 随之发生变化,由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。任务 自动化生产线中的异步电机控制任务目标1)掌握生产线中磁性开关、光电开关、光纤式光电接近开关、电感式接近开关、光电编码器等传感器结构、特点及电气接口特性;2)能进行各种传感器在生产线中的安装与调试。交流电异步动的使用)三相异步电动机三相异步电动机在运行
12、过程中需注意,若其中一相和电源断开,则变成单相运行。此时电机仍会按原来方向运转。但若负载不变,三相供电变为单相供电,电流 将变大,导致电机过热。使用中要特别注意这种现象;三相异步电动机若在启动前有一相断电,将不能启动。此时只能听到嗡嗡声,长时间启动不了也会过热,必须赶快排除故障。注意外壳的接地线必须可靠的接大地,防止漏电引起人身伤害。)灯的使用情况(1)在单站工作情况下,装配单元上安装的红、黄、绿三色警示灯用于本单元的状态显示和报警显示。按钮/指示灯模块的指示灯不使用。(2)在单站工作情况下,装配单元上安装的红、黄、绿三色警示灯用于本单元的状态显示和报警显示。按钮/指示灯模块的指示灯不使用。(
13、3)在单站工作情况下,装配单元上安装的红、黄、绿三色警示灯用于本单元的状态显示和报警显示。按钮/指示灯模块的指示灯不使用。(4)在单站工作情况下,装配单元上安装的红、黄、绿三色警示灯用于本单元的状态显示和报警显示。按钮/指示灯模块的指示灯不使用。)上料装配(1)推料位置要手动调整推料气缸或者挡料板位置,调整后,再固定螺栓。否则位置不到位引起工件推偏。(2)磁性开关的安装位置可以调整,调整方法是松开磁性开关的紧定螺栓,让它顺着气缸滑动,到达指定位置后,再旋紧紧定螺栓。注意夹料气缸要把工件夹紧,行程很短,因此它上面的二个磁性开关几乎靠近在一起。如果磁性开关安装位置不当,影响控制过程。(3)底座和装
14、料管安装的光电开关,若该部分机构内没有工件,光电开关上的指示灯不亮;若在底层起有3个工件,底层处光电开关亮,而第4层处光电接近开关不亮;若在底层起有4个工件或者以上,二个光电开关都亮。否则调整光电开关位置或者光强度。用变频器驱动装置的使用通 )YL335B分拣站使用的三相交流减速电机的速度、方向控制采用西门子通用变频器MM420,三相交流电源经熔断器、交流接触、滤波器(可选)、变频器输出到交流电动机。 变频器控制输出正旋波的驱动电源是以恒电压频率比(U/f)保持磁通不变为基础,在经过正旋波脉宽调制(SPWM)驱动主电路,以产生U、V、W三相交流电驱动三相交 流异步电动机。 SPWM调制的控制信
15、号为幅值和频率均可调的正旋波,载波信 号为三角波,该电路采用正弦波控制,三角波调制。当控制电压高于三角波电压时,比较器输出电压Ud为“高”电平,否则输出“低”电平。 SPWM调制波经功率放大才能驱动电机。SPWM变频器功率放大主回路中,左侧的桥式整流器将工频交流电变成直流恒值电压,给图中右侧逆变器供电。等效正弦脉宽调波Ua、Ub、Uc送入T1T6的基极,则逆变器输出脉宽按正弦规律变化的等效矩形电压波,经过滤波变成 正弦交流电用来驱动交流伺服电机。)MM420变频器是一个智能化的数字式变频器,在基本操作板(BOP)上可以进行参数设置。参数分为4个级别:(1)标准级:可以访问最经常使用的参数。(2
16、)扩展级:允许扩展访问多数的范围,例如变频器的I/O功能。(3)专家级:只供专家使用(4)维修级:只供授权的维修人员使用具有密码保护。)显示按钮及功能说明 显示/按钮功能功能的说明状态显示LCD显示变频器当前的设定值启动变 频器按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。 为了使此键的操作有效,应设定P0700 = 1停止变频器OFF1:按此键,变频器将按选定斜坡下降速率减 速停车,缺省值运行时此键被封锁;为了允许此键 操作,应设定P0700 = 1。OFF2:按此键两次(或一次,但时间较长)电动机 将在惯性作用下自由停车。此功能总是“使能”的。改变电动机的 转动方向按此键可以改变电动机的转
17、动方向,电动机的反向时,用负号表示或用闪烁的小数点表示。缺省值运 行时此键是被封锁的,为了使此键的操作有效应设定 P0700 = 1电动机 点动在变频器无输出的情况下按此键,将使电动机起动, 并按预设定的点动频率运行。释放此键时,变频器 停车。如果变频器/电动机正在运行,按此键将不 起作用。跳转功能此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中,在显示任何一个参数时按下此键并保持不动2秒钟,将显开始):1. 直流回路电2. 输出电流3. 输出频率4. 输出电压5. 由P0005选定的数值(如果P0005选择显示上述参数中的任何一个(3,4或5,这里将不再显示)。连续多次按下此键将轮流显示以上参数。在显
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