自动化生产线安装与调试教案实践篇-分拣单元.docx

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1、项目描述:分拣单元主要由传送带、减速电动机、传感器、编码器、推料气缸等 组成，如图4-1所示。分拣单元的基本功能：将装配单元送来的已加工、装配的工件进行分 拣，使不同颜色、不同材质的工件从不同的料槽分流，以便分别组合。分拣单元的工作过程：当输送单元送来的工件被放到传送带上并被入 料口光电传感器检测到时，变频器起动，工件被送入分拣区。当工件被推出 滑槽后，该工作单元的一个工作周期结束。根据控制要求，变频器可设置不同的输出频率，因此，分拣规律也会 呈现多种变化。例如，本项目要按如下规律分拣：电机以30Hz频率运行。 如果工件为白色芯金属件，则该工件对到达1号滑槽中间时，传送带停止， 工件对被推到1

2、号槽中；如果工件为白色芯塑料，则该工件对到达2号滑槽 中间时，传送带停止，工件对被推到2号槽中；如果工件为黑色芯，则该工 件对到达3号滑槽中间时，传送带停止，工件对被推到3号槽中。以小组为单位，根据给定的任务，结合所学知识搜集资料，和组员讨 论后完成表4-1 o任务1分拣单元的机械安装任务描述：亚龙YL-1633B分拣单元的机械安装。任务目标：1.掌握分拣单元的机械安装流程。2.熟悉安装过程的注意事项。任务实施：（1）观看相关视频、PPT,仔细阅读“表4-2分拣单元机械安装步骤” 和“表4-3分拣单元安装参考流程”。（2）教师或学生组装一次分拣单元，学生进行过程记录。（3）每组动手安装一次供料

3、单元。教师检查后完成下表。任务2分拣单元的气路连接任务描述：亚龙YL-1633B分拣单元的气路连接。任务目标：1.掌握分拣单元的气动回路设计。2 .熟悉分拣单元的气路连接。3 .注意每个气缸的初始状态。任务实施：(1)请绘制自动分拣装置的气动控制回路。(2)连接气路并进行调试。1)注意气缸的初始状态，3个分拣气缸的初始状态均为缩回。2)调节节流阀以控制气缸的伸出和缩回速度。(3)教师检查各项操作后完成下表。任务3分拣单元的电气接线任务描述：亚龙YL-1633B分拣单元的电气接线。任务目标：1.掌握分拣单元的传感器接线。4 .熟悉分拣单元的布线规范。任务实施：(1)仔细分析已经完成布线的分拣单元

4、的接线情况，并绘制电气接线 图。(2)根据绘制的电气原理图，每组动手布线一次。接线时应注意，装置侧端口中输入信号端子的上层(+24V)只能作为 传感器的正电源端，切勿用于电磁阀等执行元件的负载。电磁阀等执行元件 的正电源端和0V端应连接到输出信号下层的对应端子上。装置侧接线完成 后，用扎带绑扎，确保整齐、美观。PLC侧的接线包括：电源侧的接线，PLC的I/O点与PLC侧接线端口 之间的连线，PLC的I/O点与按钮指示灯模块的端子之间的连线。电气接线的工艺应符合国家职业标准规定。例如，导线连到端子时， 采用紧端子压接方法；连接线须有符合规定的标号；每一端子的连接线不超 过2根，等等。(3)根据绘

5、制的电气接线图，在表4-4中列出分拣单元装置侧的接线 端口信号端子的分配情况。(4)教师检查各项操作后完成下表。任务4变频器的编程调试任务描述：G120变频器的接线及参数设置。任务目标：1.掌握G120变频器外围电路的接线方法。2.掌握G120变频器参数设置的方法。任务实施：(1)观看相关视频、PPT,仔细阅读“G120变频器使用手册”。(2)教师安装、接线、调试参数一次，学生进行过程记录。（3）学生完成G120变频器工作页。（4）恢复变频器的出厂设置。可按如下步骤将变频器的安全功能恢复为出厂设置：1）设置p0010=30,激活恢复出厂设置。2）设置p9761二，输入安全功能的密码。3）设置p

6、90=5,开始恢复出厂设置。等待，直至变频器设置p0970=0。4）设置p0971=l,等待，直至变频器设置p0971=0。5）切断变频器的电源。6）等待，直至变频器上所有的LED都熄灭。7）给变频器重新上电。（5） G120变频器参数设置。G120变频器的参数设置界面如图4-3所示。可以采用快速调试方式进行设置，参数及功能见表4-5。（6）各小组进行G120变频器调试运行。1）根据如图4-2所示的G120变频器接线图完成变频器接线。2）按照表4-5所列参数对变频器进行设置。3）调试运行。（7）教师检查各项操作后完成下表。.任务5分拣单元的编程调试任务描述：编写并调试分拣单元的主程序和分拣控制

7、子程序。任务目标：1.掌握分拣单元PLC的编程技能。2.熟悉复杂PLC控制系统的编程思路。任务实施：（1）分析分拣单元工作任务，分解工作过程。1）设备的工作目标是完成对白色芯金属工件、白色芯塑料工件和黑色 芯的金属或塑料工件的分拣。为了能在分拣时准确推出工件，要求使用旋转 编码器进行定位检测，并确保工件材料和芯体颜色属性在推料气缸前的适当 位置被检测出来。电动机以30Hz固定频率运行。2）设备上电且气源接通后，若工作单元的3个气缸均处于缩回位置， 则“正常工作”指示灯HL1常亮，表示设备已经准备好。否则，该指示灯 以1Hz频率闪烁。3）若设备准备好，按下起动按钮，系统起动，“设备运行”指示灯H

8、L2 常亮。在传送带入料口放上已装配的工件后，变频器起动，驱动电动机以固 定频率为30Hz的速度把工件带往分拣区。4）如果工件为白色芯金属件，则该工件对到达1号滑槽中间时，传送 带停止，工件对被推到1号槽中。5）如果工件为白色芯塑料，则该工件对到达2号滑槽中间时，传送带 停止，工件对被推到2号槽中。6）如果工件为黑色芯，则该工件对到达3号滑槽中间时，传送带停止, 工件对被推到3号槽中。7）工件被推出滑槽后，该工作单元的一个工作周期结束。只有工件被 推出滑槽后，才能再次向传送带下料。8）如果在运行期间按下停止按钮，该工作单元会在本工作周期结束后 停止运行。（2）请绘制装置控制流程图，并编写PLC

9、程序。（可附页）完成以上任务后，请以小组为单位与教师交流！（3）分拣单元程序结构。1）主程序。主程序的流程与前面所述的供料、加工单元类似。但由于 采用了高速计数器编程，因此必须在上电后的第1个扫描周期调用 HSCNIT子程序，以定义并使用高速计数器。2）子程序。分拣控制子程序是一个步进顺控程序，编程思路如下：当系统检测到待分拣工件下料到进料口后，清零HCO当前值，以固 定频率起动变频器驱动电动机运转。当工件经过安装在传感器支架上的光纤探头和电感式传感器时，根 据2个传感器动作与否，判断工件的属性，决定程序的流向。HCO当前值与 传感器位置值的比较可采用触点比较指令实现。根据工件属性和分拣任务要

10、求，在相应的推料气缸位置将工件推出o 推料气缸返回后，步进顺控子程序返回初始步。（4）完成程序编制后，在实训台上完成材料自动供料装置机械零部件 的装配，完成电气及气动控制回路的安装、安全测试与功能手动调试。然后 打开S7-200 smart PLC编程软件STEP7 SMART V2.0,完成PLC程序输入、 下载、监控，最终完成材料自动供料装置的功能调试。（5）利用编程软件的编译与纠错功能检查程序，确保程序的正确性。 可按下列步骤完成系统调试。（在完成的步骤后打“ J”）PLC输入设备和输入口的接线是否正确。 PLC输入设备COM端和输入端口 COM端接线是否正确。 PLC输出设备和输出端口

11、的接线是否正确。 PLC输出端口 COM端是否与24V直流电源正确连接。 请老师检查接线是否正确，然后完成安全测试，记录测试结果。 打开编程软件，输入符号表与PLC梯形图程序并编译，必要时调试逻辑错误。 连接通信电缆，打开PLC电源，将程序下载到PLC中。 将PLC状态设置为“RUN”，开启监控，进行装置功能调 试。 设备上电且气源接通后，工作单元的3个气缸均处于缩回 位置，“正常工作”指示灯HL1常亮，表示设备已经准备 好。否则，该指示灯以1Hz频率闪烁。 若设备准备好，按下起动按钮，工作单元起动，指示灯HL2 常亮。 起动后，在传送带入料口放下已装配的工件后，变频器起 动，驱动传动电动机以

12、频率固定30Hz的速度将工件带往 分拣区。 如果工件为白色芯金属件，则该工件对到达1号滑槽中间 时，传送带停止，工件对被推到1号槽中。 如果工件为白色芯塑料，则该工件对到达2号滑槽中间时, 传送带停止，工件对被推到2号槽中。 如果工件为黑色芯，则该工件对到达3号滑槽中间时，传 送带停止，工件对被推到3号槽中。 工件被推出滑槽后，该工作单元的一个工作周期结束。如果在运行期间按下停止按钮，该工作单元会在本工作周 期结束后停止运行。(6)请将正确的分拣单元PLC控制程序记录下来。(7)教师检查各项操作后完成下表。【调试与运行】(1)调整气动部分，检查气路是否正确，气压是否合适，气缸的动作 速度是否合适。（2）检查磁性开关的安装位置是否到位，磁性开关工作是否正常。（3）检查I/O接线是否正确。（4）检查光电接近开关安装是否合理，灵敏度是否合适，保证检测的 可靠性。（5）检查变频器各项参数设置是否正确，确保电动机正常运行。（6）放入工件，运行程序，观察分拣单元动作是否满足任务要求。（7）调试各种可能出现的情况，比如在任何情况下都有可能加入工件, 要确保系统随时能够可靠工作。【问题与思考】（1）简述气动连线检查的方法、传感器接线检查的方法、I/O检测及 故障排除的方法。（2）分拣过程中出现意外情况应如何处理？（3）思考分拣单元可能会出现的各种问题。