《电气自动化技术实训》模块十一柔性生产线综合实训.ppt

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1、昌吉职业技术学院电气工程系新疆昌吉职业技术学院新疆昌吉职业技术学院电气工程系电气工程系二二0000九年五月九年五月昌吉职业技术学院电气工程系主要内容：主要内容：自动生产线技能实训考自动生产线技能实训考核装置产品介绍核装置产品介绍 自动生产线技能实训考核装置组成、自动生产线技能实训考核装置组成、工作原理、控制要求及机构功能工作原理、控制要求及机构功能 模块式柔性自动化生产线实训系模块式柔性自动化生产线实训系统电气、气动控制及运行操作统电气、气动控制及运行操作 昌吉职业技术学院电气工程系一、自动生产线技能实训考核装置介绍产产品品外外观观昌吉职业技术学院电气工程系 控制系统以控制系统以1个个SIEM

2、ENS S7-300 PLC和和7个个S7-200 PLC作为控制核心。作为控制核心。S7-300为主站，为主站，7个个S7-200 PLC作为从站，各站之间使用作为从站，各站之间使用ProFiBus-DP总线进行通讯。总线进行通讯。S7-300主站采集各从站数据，主站采集各从站数据，协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数据。协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数据。7个从站分别完成对落料单元、喷涂烘干单元、加个从站分别完成对落料单元、喷涂烘干单元、加盖单元、穿销单元、检测单元、分拣输送单元、物盖单元、穿销单元、检测单元、分拣输送单元、物流仓储单元的控制。系统的供电、启停等操作通过流仓储单

3、元的控制。系统的供电、启停等操作通过各站的操作面板进行控制。各站的操作面板进行控制。设设备备介介绍绍昌吉职业技术学院电气工程系能完成的实训内容实训项目传感器传感器应用应用技术技术实训实训气动气动应用应用技术技术实训实训PLCPLC编程编程实训实训电气电气控制控制电路电路实训实训机械机械系统系统安装安装与与调试调试实训实训系统系统维护维护和和故障故障检测检测技术技术实训实训昌吉职业技术学院电气工程系1、输入电源：三相四线，交流380V10%50Hz2、工作环境：温度-1040，相对湿度85%（25），海拔4000m3、装置容量：3kVA4、外形尺寸：500cm300cm80cm5、安全保护：具有

4、漏电保护，安全符合国家标准技技术术性性能能昌吉职业技术学院电气工程系联机综合联联机机通通信信系统系统7个从站同时工作，对工件依次进行落料、喷个从站同时工作，对工件依次进行落料、喷涂烘干、加盖、穿销、检测、分拣、入库等操作，涂烘干、加盖、穿销、检测、分拣、入库等操作，各站间通过各站间通过ProfiBus现场总线进行通讯，在主站现场总线进行通讯，在主站的控制下实现相关的互锁、数据传送操作。的控制下实现相关的互锁、数据传送操作。昌吉职业技术学院电气工程系二、实训装置组成、工作原理、控制要求及 机构功能总体要求系统要求流程要求控制要求落料喷涂烘干物流仓储分拣输送检测穿销加盖昌吉职业技术学院电气工程系（

5、一）系统要求：系统共有联机及单机学习二种工作方式。在联机模式下，系统7个从站同时工作，对工件依次进行落料、喷涂烘干、加盖、穿销、检测、分拣、入库等操作，各站间通过ProfiBus现场总线进行通讯，在主站的控制下实现相关的互锁、数据传送操作。此外，系统中的上位工控机使用SIEMENS WinCC监控软件对各从站的工作状态进行模拟。在单机模式下，各从站独立运行，站间没有数据传送。（一）系统要求昌吉职业技术学院电气工程系（二）、流程要求：昌吉职业技术学院电气工程系（三）、控制要求昌吉职业技术学院电气工程系站一：落料单元v1、组成结构：推料转盘光电传感器1电感传感器1落料平台同步轮同步带传动齿轮锁止弧

6、四槽轮光电传感器2阻挡气缸电感传感器2直流电机昌吉职业技术学院电气工程系v2、组成与功能1、四槽轮、锁止弧：将电机的持续运动转换成间歇运动；2、传动齿轮：包括圆柱齿轮1、2、圆锥齿轮1、2、同步轮1、2，将四槽轮 的转动角度传动到推料转盘；3、推料转盘：推动工件在落料平台上滑动至落料口落料；4、光电传感器1、2：工件有无检测、落料完成检测，为PLC提供工件或托 盘到位的信号，调节检测距离19cm；5、电感传感器1、2：工位定位检测、托盘定位检测，为PLC提供定位信 号，检测距离5mm；6、阻挡气缸：常态伸出阻挡托盘，保证托盘定位准确，由单向电磁阀控 制；7、磁性开关：感应气缸当前的动作状态，向

7、PLC提供气缸状态信号；8、直流减速电机1：皮带传输线传输电机；9、直流减速电机2：四槽轮机构驱动电机，带动锁止弧转动；昌吉职业技术学院电气工程系v3、主要技术指标：控制电源：直流24V/6APLC控制器 西门子CPU226 电磁阀：4V110-06-DC24V调速阀：出气节流式光电传感器1、2：SB03-1K电感传感器1、2：LG8-1K直流减速电机1：DC24V,25W,3000r/min，减速比：1：60直流减速电机2：DC24V,25W,1800r/min，减速比：1：180阻挡气缸：STB32*20-D-SE2圆柱齿轮：2M，48Z，镀铜处理圆锥齿轮：2.5M，25Z，镀铜处理同步轮

8、带：25XL050BF四槽轮机构：镀铜处理昌吉职业技术学院电气工程系v4、端子接线图：昌吉职业技术学院电气工程系v5、PLC电气原理图：昌吉职业技术学院电气工程系复位I0.0来料有工件M11.1启动I0.1挡料电磁阀Q0.0停止I0.2落料盘旋转Q0.1单机联机I0.3托盘传输Q0.2托盘到位I0.4挡料下降1秒T39工件有无I0.5复位定时5秒T43下料完成I0.6联机启动V0.0转盘原位I0.7联机停止V0.1挡料上限位I1.0联机复位V0.2挡料下限位I1.1联机联机V0.3来料无工件M11.0联机急停V0.46、I/O分配表昌吉职业技术学院电气工程系站二：喷涂烘干单元v1、组成结构：模

9、拟喷头温度传感器光电传感器阻挡气缸风扇加热罐加热器温度显示仪温度继电器昌吉职业技术学院电气工程系v2、组成与功能1、加热罐：一个环行加热装置，提供模拟加热源，0220V供电；2、温度传感器：内置双PT100，采集温度并将其传达给温度显示仪和PLC模拟量模 块；3、模拟喷头：喷气，模拟喷涂过程，由单向电磁阀控制；4、风扇：降温；5、加热器：将主机的模拟量输出转化成可控的加热电源；6、温度显示仪：显示当前温度值的变化；7、光电传感器：检测工件是否到位，为PLC提供工件到位信号，调节检测距离 19cm；8、电感传感器：检测托盘是否到位，为PLC提供托盘到位信号，检测距离为 5mm；9、阻挡气缸：常态

10、伸出阻挡托盘，确保托盘定位准确，由单向电磁阀控制；10、磁性开关：感应气缸当前的动作状态，向PLC提供气缸状态信号；11、温度继电器：若加热失控，加热丝加热如超过极限温度时，自动断掉加热电 源，停止加热；昌吉职业技术学院电气工程系v3、主要技术指标：控制电源：直流24V/6A加热电源：交流0220VPLC控制器 西门子CPU226电磁阀：4V110-06-DC24V光电传感器：SB03-1K电感传感器：LG8-1K温度传感器：双PT100直流减速电机：DC24V,25W,3000r/min，减速比：1：60加热丝：220欧姆，220W阻挡气缸：STB32*20-D-SE2温度显示仪：XMTF-

11、808单相交流调压模块：DTY220-10P风扇：24V，12W，80*80mm温度继电器：KSD9700 90度昌吉职业技术学院电气工程系v4、端子接线图：昌吉职业技术学院电气工程系v5、PLC电气原理图：昌吉职业技术学院电气工程系站三：加盖单元v1、组成结构：电容传感器1电容传感器2阻挡气缸电机1同步轮带摇臂气缸3吸盘限位传感器电感传感器气缸2滑道式工件架昌吉职业技术学院电气工程系v2、组成与功能1、滑道式工件架：存放工件盖。2、蜗轮蜗杆减速机：带动摇臂转动。3、直流减速电机1：驱动输送线4、直流减速电机2：驱动摇臂转动5、光电传感器：用于检测滑道式工件架是否有工件盖。检测距离可由传感器头

12、的旋钮调节，调节检测范围19cm。6、电感传感器1：用于检测托盘有无,检测距离5mm。7、电感传感器2：用于检测摇臂有无转动到位,检测距离5mm。8、电容传感器：用于检测工件、工件盖有无，检测距离可由传感器头的旋钮调节。9、行程开关：用于摇臂转动的极限位检测。10、磁性传感器：用于气缸的位置检测，当检测到气缸准确到位后给PLC发出一个到位信号。11、电磁阀：用于控制气缸伸缩，当PLC给电磁阀一个信号，电磁阀动作，气缸推出。12、挡料气缸：用于挡住托盘，并完成托盘定位。由单控电磁阀控制。13、托料气缸：用于顶起工件盖，并挡住后面的工件盖在气缸没有缩回之前不滑下。由单控电磁阀控制。14、伸缩气缸：

13、用于放下吸盘，使吸盘紧贴工件盖表面或将工件盖放入工件中。由单控电磁阀控制。15、真空吸盘：用于吸取工件盖，由双控电磁阀控制。昌吉职业技术学院电气工程系v3、主要技术指标：控制电源：直流24V/2APLC主机：CPU226 AC/DC/RLY（可根据需要选择其他品牌）直流减速电机1：Z4D25-24GN-30S/4GN60K直流减速电机2：Z4D25-24GN-30S/4GN60K光电传感器：E3Z-LS61电感传感器1：LG8-1K电感传感器2：GKB-M0524NA电容传感器：CLG5-1K行程开关：LX19-001单控电磁阀：4V110-06-DC24双控电磁阀：4V120-06-DC24

14、阻挡气缸：STB3220-D-SE2滑块治具气缸:JTD-4020-SE2标准气缸:CDJ2B16-45-A73真空吸盘:PAFS-20-15昌吉职业技术学院电气工程系v4、端子接线图：昌吉职业技术学院电气工程系v5、PLC电气原理图：昌吉职业技术学院电气工程系站四：穿销单元v1、组成结构：电容传感器光纤传感器阻挡气缸电机1顶销气缸落料气缸顶销气缸光电传感器不完全齿轮电机2霍尔传感器槽形下料机昌吉职业技术学院电气工程系v2、组成与功能1、料斗：存放销钉。2、槽形下料机构：完成单个销钉输送。3、不完全齿轮传动机构：带动槽形下料机构做间歇转动。4、直流减速电机1：驱动输送线5、直流减速电机2：驱动

15、槽形下料机构转动6、光电传感器：用于检测料斗否有工件盖。7、光纤传感器：用于检测工件中有无销钉，检测距离可在光纤放大器调节。8、电感传感器：用于检测摇臂有无转动到位,检测距离5mm。9、电容传感器：用于检测工件，检测距离可由传感器头的旋钮调节。10、磁性传感器：用于气缸的位置检测，当检测到气缸准确到位后给PLC发出一个 到位信号。11、电磁阀：用于控制气缸伸缩，当PLC给电磁阀一个信号，电磁阀动作，气缸推 出。12、挡料气缸：用于挡住托盘，并完成托盘定位。由单控电磁阀控制。13、落料气缸：用于将销钉顶入槽形下料机构的入料口，由单控电磁阀控制。14、顶销气缸：用于将销钉顶入工件，完成穿销动作，由

16、单控电磁阀控制。昌吉职业技术学院电气工程系v3、主要技术指标：控制电源：直流24V/2APLC主机：CPU226 AC/DC/RLY直流减速电机1：Z4D25-24GN-30S/4GN60K直流减速电机2：Z4D25-24GN-18S/4GN180K光电传感器：E3Z-LS61光纤传感器：E3X-NA11/E32-DC200电感传感器：LG8-1K电容传感器：CLG5-1K霍尔传感器：SM12-31010NA单控电磁阀：4V110-06-DC24阻挡气缸：STB3220-D-SE2标准气缸:CDJ2B16-45-A73笔形气缸:SBA16125-SA2昌吉职业技术学院电气工程系v4、端子接线图

17、：昌吉职业技术学院电气工程系v5、PLC电气原理图：昌吉职业技术学院电气工程系站五：检测单元v1、组成结构：触摸屏光纤传感器气缸色标传感器色标传感器电感传感器电机光电传感器电感传感器对射传感器阻挡气缸昌吉职业技术学院电气工程系v2、组成与功能1、触摸屏：显示检测结果。2、直流减速电机：驱动输送线。3、光电传感器：用于检测工件有无。检测距离可由传感器头的旋钮调节，调节检测范围19cm。4、光纤传感器：用于检测销钉有无，检测距离可在光纤放大器调节。5、对射传感器：用于检测工件盖有无。6、电感传感器：用于检测销钉材质,检测距离5mm。7、磁性传感器：用于气缸的位置检测，当检测到气缸准确到位后给PLC

18、发 出一个到位信号。8、电磁阀：用于控制气缸伸缩，当PLC给电磁阀一个信号，电磁阀动作，气缸推出。9、挡料气缸：用于挡住托盘，并完成托盘定位。由单控电磁阀控制。10、检测气缸：用于驱动检测机构上下移动，由单控电磁阀控制。昌吉职业技术学院电气工程系v3、主要技术指标：控制电源：直流24V/2APLC主机：CPU226 AC/DC/RLY（可根据需要选择其他品牌）直流减速电机：Z4D25-24GN-30S/4GN60K光电传感器：E3Z-LS61光纤传感器：E3X-NA11/E32-DC200电感传感器：LG8-1K对射传感器：WS/WE100-N1439色标传感器：E3S-VS1E4单控电磁阀：

19、4V110-06-DC24阻挡气缸：STB3220-D-SE2双联气缸:CXSM15-100-Y59B昌吉职业技术学院电气工程系v4、端子接线图：昌吉职业技术学院电气工程系v5、PLC电气原理图：昌吉职业技术学院电气工程系站六：分拣输送单元v1、组成结构：直线无杆气缸导杆薄型气缸同步带/轮废品回收传输线工件传输线摆动气缸关电传感器气夹阻挡气缸昌吉职业技术学院电气工程系v2、组成与功能1、直线无杆气缸：将机械手臂从起点移动到终点，通过两头的调速阀调节气缸移动的速度。2、导杆薄型气缸：负载回转气缸及气夹的升降。3、回转气缸：用于负载气夹的旋转。4、气夹：用于抓取及摆放工件。5、磁性传感器：用于气缸

20、的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给 PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝 色接“-”，棕色接“PLC输入端”）。6、电感传感器：用于托盘位置检测，当检测到托盘到位时给PLC一个 输入信号，通过传感器顶端电位器可调传感器的灵敏 度和距离。（棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）。7、光电传感器：用于检测托盘上工件有无，有工件时，给PLC一个输入信号，通过传感器顶端电位器可调传感器的灵敏度和距离。（棕色接 “+”、蓝色接“-”、黑色接输出）。昌吉职业技术学院电气工程系v3、主要技术指标：控制电源：直流24V/6APLC控制器:（西门子）气源压力：0.4MP0.8电磁阀：4V110

21、-06-DC24V(0.15MP0.8MP)调速阀：出气节流式磁性开关：CS-9D、CS-100、CS-30E气缸:MRU20300-SF2-A2、TMB20200-SA2、RTP10-90-SE2、HDS-20-ST1-HB、STB3220-D-SE2光电传感器：SB03-1K电感传感器：LG8-1K直流减速电机：DC24V,25W,3000r/min，减速比：1：60继电器：ARM2F-L/DC24昌吉职业技术学院电气工程系v4、端子接线图：昌吉职业技术学院电气工程系v5、PLC电气原理图：昌吉职业技术学院电气工程系站七：物流仓储单元 步进电机链条/链轮伺服电机/涡轮蜗杆机构旋转警示灯提升

22、配重导轨同步带/轮电磁阀直流减速电机滚珠丝杆平行气夹光电传感器摆动气缸工件传送线同步带/轮组成结构昌吉职业技术学院电气工程系1号库架3号库架2号库架伺服放大器步进电机驱动器开关电源传送带西门子PLC光电传感器直流减速电机昌吉职业技术学院电气工程系v2、组成与功能1、由步进电机、交流伺服电机、直流减速电机、直线无杆气缸、摆动气缸、平行机械夹、阻挡气缸、同步带/轮、磁性传感器、光电传感器、电容传感器、电磁阀、同步带皮带传输线、立体库架、直齿圆柱齿轮、滚珠丝杆、涡轮蜗杆减速箱等组成。主要完成对成品工件分类入库、依次出库。2、步进电机：驱动直齿圆柱齿轮组，带动滚珠丝杆驱动X轴水平移动。3、交流伺服电机

23、：驱动涡轮蜗杆变速箱，动运转，驱动Y轴垂直运动。4、直流减速电机：用于通过带动同步轮/带驱动传送带运行。5、直线无杆气缸：将机械手从起点移动到终点，通过两头的调速阀调节气缸移动的速度。昌吉职业技术学院电气工程系v2、组成与功能6、回转气缸：用于负载气夹的旋转。7、气夹：用于抓取及摆放工件。8、磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝色接“-”，棕色接“PLC输入端”）。9、电容传感器：用于托盘位置检测，当检测到托盘到位时给PLC一个输入信号，通过传感器顶端电位器可调传感器的灵敏度和距离。（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色

24、接输出）。10、光电传感器：用于检测托盘上工件有无，有工件时，给PLC一个输入信号，通过传感器顶端电位器可调传感器的灵敏度和距离。（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）。昌吉职业技术学院电气工程系v3、主要技术指标：控制电源：直流24V/6APLC控制器:（西门子）步进电机驱动器：3MD560,DC24V伺服放大器：R7D-BP02HH-Z/AC:220V/200W步进电机:57BYG350CL 电流：6A交流伺服电机：R88M-G20030H-S2-Z/200W气源压力：0.4MP0.8电磁阀：4V110-06-DC24V(0.15MP0.8MP)调速阀：出气节流式磁性开关：CS

25、-9D、CS-30E气缸:STB3220-D-SE2、MRU15300-SF2-A2、RTB20SD2-A2/180、HDT-1020-SD2-B光电传感器：SB03-1K电感传感器：LG8-1K直流减速电机：DC24V,25W,3000r/min，减速比：1：60，DC24V,10W,3000r/min，减速比：1：60继电器：ARM2F-L/DC24V滚珠丝杆：DVT-D-25*5-RH-K66-1000-K34-W-1，导程：5mm，精度：7级昌吉职业技术学院电气工程系v4、端子接线图：昌吉职业技术学院电气工程系v5、PLC电气原理图：昌吉职业技术学院电气工程系三、电气、气动控制及运行操

26、作控制及运行控制及运行 电电气气控控制制技技术术气气动动控控制制技技术术触触摸摸屏屏的的使使用用WINCC 的的使使用用伺伺服服电电机机的的使使用用昌吉职业技术学院电气工程系三、电气、气动控制及运行操作集电源控制、按钮模块、可编程控制器于一体落料单元喷涂烘干加盖单元穿销单元检测单元分拣单元物流仓储昌吉职业技术学院电气工程系气动元件气动元件 气缸气缸 双向电磁阀双向电磁阀 单向电磁阀单向电磁阀 气动手指气动手指 三、电气、气动控制及运行操作昌吉职业技术学院电气工程系二、教学内容气动原理图昌吉职业技术学院电气工程系气动原理图落料站喷涂烘干站昌吉职业技术学院电气工程系气动原理图加盖站昌吉职业技术学院

27、电气工程系气动原理图穿销站昌吉职业技术学院电气工程系气动原理图检测站昌吉职业技术学院电气工程系气动原理图检测站昌吉职业技术学院电气工程系气动原理图检测站昌吉职业技术学院电气工程系三、电气、气动控制及运行操作制作一个简单工程MT4500C触摸屏接口EV500软件安装工程下载制作一个简单工程三触摸屏的使用昌吉职业技术学院电气工程系MT4500C触摸屏的接口串行接口（PIN7/PIN8）不需要预先知道目标触摸屏的IP地址USB口昌吉职业技术学院电气工程系WINCC的运用昌吉职业技术学院电气工程系WINCC的运用昌吉职业技术学院电气工程系样样例例工工程程调调试试v单击工具栏上的图标，激活运行工程，进入

28、主界面，如图6所示，用鼠标点击画面中各单元按钮，可切换进入各单元监控画面，主界面中设有启动、停止、复位、急停等按钮开关，在联机状态下可控制系统的启动、停止、复位、急停操作。v“联机/单机”为监视系统的处于联机或单机状态,主界面的下面两排指示灯分别监视系统的运行、停止、复位、急停、联机、报警、上料单元缺料、加盖单元缺料、穿销单元缺料、仓库一满、仓库二满、仓库三满。若要取消激活WinCC 监控界面，单击工具栏上的图标即可退出WinCC运行环境。昌吉职业技术学院电气工程系昌吉职业技术学院电气工程系昌吉职业技术学院电气工程系昌吉职业技术学院电气工程系昌吉职业技术学院电气工程系昌吉职业技术学院电气工程系昌吉职业技术学院电气工程系昌吉职业技术学院电气工程系昌吉职业技术学院电气工程系伺服电机伺服电机的使用的使用昌吉职业技术学院电气工程系控制模式位置控制速度控制用最高500kpps的高速脉冲串执行电机的旋转速度和方向的控制,分辨率为100000脉冲/转的高精度定位。用由参数够成的内部速度指令（最多4速）对伺服电机的旋转速度和方向进行高度的平滑控制。昌吉职业技术学院电气工程系各部分名称昌吉职业技术学院电气工程系伺服设置软件的使用软件安装软件使用昌吉职业技术学院电气工程系伺服接线图昌吉职业技术学院电气工程系