1、遼寧石油化工大學實習設計本(第 冊)專業班級： 電氣自動化技術 0832班 姓 名： 夏姣姣 學 號： 18號 實習、設計名稱： 頂崗實踐 實習、設計地點： 江蘇長樂纖維科技有限公司 實習、設計時間： 2011 年 3 月 5 日 至 2011 年 4 月 29 日指導教師： 牟 淑 杰 楊貴義 成 績: 評 閱 人： 職 業 技 術 學 院 教 務 科 目錄前 言11.總體設計11.1 功能介紹11.2 總體構想11.3 元器件的選擇22.硬件設計22.1 控制元件PLC22.1.1 三菱FX2N-48MR PLC 介紹22.1.2 三菱FX2N-48MR PLC技術參數32.1.3 三菱F

2、X2N-48MR PLC開發環境32.2 檢測元件磁性開關32.2.1 D-C73型磁性開關的技術參數42.2.2 D-C73型磁性開關的工作原理52.2.3 D-C73型磁性開關的安裝要求52.3 氣缸52.3.1 CDM2B20-45型氣缸62.3.2 CDJ2B10-60-B 氣缸62.3.3 氣缸的工作原理72.4 電磁閥72.4.1 4V120-60電磁閥的技術參數72.4.2 4V120-60電磁閥的工作原理72.4.3 4V120-60電磁閥的安裝要求83軟件設計83.1 I/O分配表83.2 流程圖93.3 主程序梯形圖124實例說明134.1 加工單元控制系統134.1.1

3、工作任務134.1.2 PLC的分配及系統安裝接線134.4.3 編寫和調試PLC控制程序154.2 裝配單元PLC控制系統設計174.2.1 工作任務174.2.2 PLC的分配及系統安裝接線174.2.3 編寫和調試PLC控制程序205總結21參考文獻22前 言本實訓指導書主要闡述三菱FX2N-48MR PLC型自動生產線實訓考核裝備的基本結構、工作原理和工作過程。實訓指導書力求采用項目教學的方法介紹本裝備所涉及的技術，使學生在知識的學習和綜合應用，PLC的編程和組網能力，設備的安裝與調試等方面能收到較好的效果。三菱FX2N-48MR PLC型自動生產線實訓考核裝備在鋁合金導軌式實訓臺上安

4、裝送料、加工、裝配、輸送、分揀等工作單元，構成一個典型的自動生產線的機械平臺，系統各機構的采用了氣動驅動、變頻器驅動和步進電機位置控制等技術。系統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串行通訊實現互連的分布式控制方式。因此，三菱FX2N-48MR PLC綜合應用了多種技術知識，如氣動控制技術、機械技術（機械傳動、機械連接等）、傳感器應用技術、PLC控制和組網、步進電機位置控制和變頻器技術等。利用三菱FX2N-48MR PLC，可以模擬一個與實際生產情況十分接近的控制過程，使學習者得到一個非常接近于實際的教學設備環境，從而縮短了理論教學與實際應用之間的距

5、離。三菱FX2N-48MR PLC采用模塊組合式的結構，各工作單元是相對獨立的模塊，并采用了標準結構和抽屜式模塊放置架，具有較強的互換性?？筛鶕嵱栃枰蚬ぷ魅蝿盏牟煌M行不同的組合、安裝和調試，達到模擬生產性功能和整合學習功能的目標，十分適合教學實訓考核或技能競賽的需要。鑒于時間倉促和限于編者水平，書中難免有錯誤及不當之處，懇請讀者批評指正。生產線安裝搬運站1 總體設計1.1 功能介紹安裝搬運站的功能是將該單元物料臺上的工件夾緊，由傳動手臂夾放到另一物料臺的工件（工件由第五站的抓取機械手裝置送來）里，完成一次裝配動作，然后再回到該站物料臺上，待第五站的抓取機械手裝置取走裝配完成的物料后，再回

6、到原位。1.2 總體構想（1）在這個站中我準備使用一部三菱FX2N-48MR型PLC,六個D-C73型磁性開關，一個CDJ2B10-60-B型氣缸和七個4V120-60型電磁閥。設置七個按鈕，分別是啟動按鈕，停止按鈕，急停按鈕，上電按鈕，復位按鈕，自動/手動按鈕，單/聯機按鈕，調試按鈕。（2）首先我們按下上電按鈕和啟動按鈕，這個站點開始工作，氣缸把供料推出，推料到位，磁性開關發亮，然后收回，機械手臂正轉，正轉到位，把供料吸住，然后手臂反轉，反轉到位，把工件釋放。在這里說明一下我們這一站有兩條加料柱，當有一條柱沒有了供料的時候，另一條柱子能夠及時補充，保證了工作效率。如果在工作時遇到突發事件我們

7、可以按下急停按鈕，然后把它復位，接著，按下手動按鈕，用調試按鈕進行調試狀態。如果我們想要跟上一站或者是下一站通信的話，我們必須把按鈕打到聯機轉臺，然后把各站的PLC連接起來。（3）舉例說明我們這個站與上一站的的搬運站，當上一站把工件夾起的那一刻時，我們這一站有信號，氣缸把供料推出，機械手臂正轉，把供料吸住，延時幾秒，上一站的機械手把工件放到某一位置，然后抬起，接著我們站的機械手臂反轉，把供料放進工件，最后上一站的機械手把整個工件運走，這就是一個周期。（4）在該站運行過程中，我想設計兩種運行方式，一種是自動，一種是手動，雖然生產線的總體運行是要全自動的，但是手動的運行也能方便調節每一步的工作順序

8、，兩種運行方式不能同時進行，互不影響。（5）停止按鈕一旦啟動，本站所有機構應立即停止運行；待啟動按鈕按下后，則恢復原來的工作。（6）聯機運行時，按下單/聯按鈕，該站不能自動啟動，待第五站啟動，把物料送到加工臺時再通過通信把信號傳給本站，請求裝配，此時，本站按照預定的方式進行裝配搬運工作，裝配完成后，又把信號傳給第五站，提示裝配完成，第五站收到信號后又開始工作，夾走已裝配完的物料送到入庫站，同時復位請求裝配的信號。這樣一個過程便完成了兩站的聯機運行，聯機運行等兩站各自的程序調試好后再進行，一切動作務必按生產順序進行，工作到位，安全生產要編寫滿足控制要求、滿足安全要求的控制程序，首先要了解設備的基

9、本結構，其次要了解清楚各個執行機構之間的準確動作關系，即了解清楚生產工藝；同時還要考慮安全、效率等的因素；最后才是通過編程實現控制功能。1.3 元器件的選擇三菱FX2N-48MR型PLC,D-C73型磁性開關，CDJ2B10-60-B型氣缸，CDM2B20-45型氣缸，4V120-60型電磁閥等2 硬件設計2.1 控制元件PLC2.1.1 三菱FX2N-48MR PLC 介紹(1).靈活的配置 除了具有滿足特殊需求的大量特殊模塊外,6個基本單元中的每個單元可擴展至256I/O (2).高速運算 基本指令:0.08us/指令,應用指令:1.52至幾百us/指令 (3).突出的寄存器容量 FX2N

10、系列包括8K步內置RAM寄存器,用一個寄存器盒可擴展到16RAM或EEPROM (4).豐富的元件資源 3072點輔助繼電器,256點計時器,235點計數器,8000數據存儲器FX2N-48ER擴展24入24出繼電器FX1S-10MR-001主機6入4出，繼電器FX2N-32ER擴展16入16出繼電器FX1S-30MR-D主機16入14出，繼電器FX2N-16ER擴展16入FX1S-20MR-D主機12入18出，繼電器FX2N-16EYR擴展16出繼電器FX1S-14MR-D主機8入6出，繼電器FX2N特殊擴展模塊FX1S-10MR-D主機6入4出，繼電器FX2N-CNV-BDFX0N適配器連

11、接用模塊FX2N特殊功能單元 FX2N-CNV-BC擴展電纜轉換器FX2N-2DA2通道模擬量輸出塊 FX2N-CNV-IF擴展電纜轉換器FX2N-2AD2通道模擬量輸入模塊FX2N-8AV-BD8通道模擬量設定模塊FX2N-4DA4通道模擬量輸出模塊FX2N-232-BDRS-232接口1通道FX2N-4AD2通道模擬量輸入模塊2.1.2 三菱FX2N-48MR PLC技術參數FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置。除輸入出16-25點的獨立用途外，還可以適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套

12、可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。系統配置既固定又靈活：在基本單元上連接擴展單元或擴展模塊，可進行16-256點的靈活輸入輸出組合。備有可自由選擇，豐富的品種可選用16/32/48/64/80/128點的主機，可以采用最小8點的擴展模塊進行擴展?？筛鶕娫醇拜敵鲂问?，自由選擇。令人放心的高性能程序容量：內置800步RAM（可輸入注釋）可使用存儲盒，最大可擴充至16K步。2.1.3 三菱FX2N-48MR PLC開發環境可編程控制器的產生和發展與繼電器有很大的的關系。繼電器室一種用弱電信號控制強電信號的電磁開關，雖有上百年的歷史，但在復雜的繼電器控制系統中，故障的查找和排除是非常困難的，可能會花大

13、量時間，嚴重地影響生產。如果公益要求發生變化，就得衷心設計線路連線安裝，不利于產品的更新換代。顯然，需要尋求一種新的控制裝置來取代老式的繼電器控制系統，使電氣控制系統的工作更可靠，更容易維護，更能適應經常變動的工藝條件，因此在1969年，美國數字設備公司根據要求研制出世界上第一臺可編程控制器。在20世紀70年代后期，隨著微電子技術，計算機技術和數字控制技術的迅速發展，人們為了與電腦區分，就把可編程控制器稱為PLC。2.2 檢測元件磁性開關磁性開關意思就是通過磁鐵來感應的，這個“磁”就是磁鐵，磁鐵也有好幾種，市場上面常用的磁鐵有橡膠磁、永磁鐵氧體、燒結釹鐵硼等。開關就是干簧管了。干簧管是干式舌簧

14、管的簡稱，是一種有觸點的無源電子開關元件，具有結構簡單，體積小便于控制等優點，其外殼一般是一根密封的玻璃管，管中裝有兩個鐵質的彈性簧片電板，還灌有一種叫金屬銠的惰性氣體。平時，玻璃管中的兩個由特殊材料制成的簧片是分開的。當有磁性物質靠近玻璃管時，在磁場磁力線的作用下，管內的兩個簧片被磁化而互相吸引接觸，簧片就會吸合在一起，使結點所接的電路連通。外磁力消失后，兩個簧片由于本身的彈性而分開，線路也就斷開了。因此，作為一種利用磁場信號來控制的線路開關器件，干簧管可以作為傳感器用，用于計數，限位等等（在安防系統中主要用于門磁、窗磁的制作），同時還被廣泛使用于各種通信設備中。在實際運用中，通常用永久磁鐵

15、控制這兩根金屬片的接通與否所以又被稱為“磁控管”。安裝在氣缸兩端的D-C73型磁性開關干簧管又叫磁控管，它同霍爾元件差不多，但原理性質不同，是利用磁場信號來控制的一種開關元件，無磁斷開，可以用來檢測電路或機械運動的狀態， 另一種磁性開關就是市場上所說接近開關、門磁開關、又叫感應開 關，它是有干一個開好模具并且是標準尺寸塑膠外殼，將干簧管灌封在黑色外殼里面導線引出來另一半帶有磁鐵的塑料外殼固定在另一端當這個磁鐵靠近帶有導線的開關時，發出開關信號！一般信號距離為10mm接通，此產品廣泛引用到防盜門、家用門、打印機、傳真機、電話機、等電子儀器設備上面。 特點：有PP、PVDF材質可適用于強酸堿場所；

16、SUS 304/316金屬材質適用于高溫高壓桶槽。 接線盒規格最齊全，有塑料、鋁合金、不銹鋼防爆型，防護等級IP-65以上。 接點容量50W/250VAC SPST或 30W/200VDC SPDT。 可做多點控制、安裝容易、節省成本2.2.1 D-C73型磁性開關的技術參數品牌SMC負載電壓及電流范圍DC:24V/5-40mA AC:100V/5-20Ma安裝方式環帶安裝類型直線型電線長度(m)0.5指示燈LED反應時間(ms)1.2使用溫度范圍()-10-60線制2線制有觸點抗沖擊性300 m/s2保護等級IP67適用氣缸型號CG1/CJ22.2.2 D-C73型磁性開關的工作原理磁力式接

17、近開關時一種非接觸式位置檢測開關，這種非接觸式位置檢測不會磨損和損傷檢測對象物，響應速度高。它用于檢測磁性物資的存在；當有磁性物質接近傳感器時，傳感器動作，并輸出開關信號。在實際應用中，我們在被測物體上，在汽缸的活塞上安裝磁性物質，在汽缸缸筒外面的兩端位置各安裝一個磁感應式接近開關，就可以用著兩個傳感器分別標識汽缸運動的兩個極限位置。2.2.3 D-C73型磁性開關的安裝要求安裝方式上有導線引出型，接插件式子，接插件中繼型，根據安裝場所環境的要求磁性開關可選擇屏蔽式和非屏蔽式。在接線方面，重點要考慮傳感器的尺寸，位置，布線工藝，電纜長度以及周圍工作環境等因素對傳感器工作的影響，將磁性開關與PL

18、C的輸入端口連接。在磁性開關上設置有LED，用于顯示傳感器的信號狀態，供調試與運行監視時觀察。當有物體靠近時，磁性開關輸出動作，LED顯示；當沒有物體靠近時，磁性開關輸出不動作，LED燈不亮。另外，如果安裝不合理會使氣缸動作不正確。當氣缸活塞移向磁性開關，并接近到一定距離時，磁性開關才有“感知”，開關才會動作，通常把這個距離叫檢出距離。在氣缸上安裝磁性開關時，先把磁性開關裝在氣缸上，磁性開關的安裝位置根據控制對象的要求調整，調整方法簡單，只要讓磁性開關到達指定位置后，用螺絲刀旋緊固定螺絲2.3 氣缸引導活塞在其中進行直線往復運動的圓筒形金屬機件。工質在發動機氣缸中通過膨脹將熱能轉化為機械能；氣

19、體在壓縮機氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機、旋轉活塞式發動機等的殼體通常也稱“氣缸”。2.3.1 CDM2B20-45型氣缸(1)技術參數使用流體：空氣，最高使用壓力：1.0MPA，最低使用壓力：0.18MPA（彈簧壓回），0.23MPA（彈簧壓回）(2)安裝要求根據工作要求和條件，正確選擇氣缸的類型。要求氣缸到達行程終端無沖擊現象和撞擊噪聲應選擇緩沖氣缸；要求重量輕，應選輕型缸；要求安裝空間窄且行程短，可選薄型缸；有橫向負載，可選帶導桿氣缸；要求制動精度高，應選鎖緊氣缸；不允許活塞桿旋轉，可選具有桿不回轉功能氣缸；高溫環境下需選用耐熱缸；在有腐蝕環境下，需選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵等惡劣環

20、境下，需要活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無污染時需要選用無給油或無油潤滑氣。(3)使用環境一般情況下，對不帶磁性開關的氣缸，其環境溫度和介質溫度570攝氏度；對磁性開關氣缸，其環境溫度和介質溫度為560攝氏度。缸內密封材料在高溫下會軟化，低溫下會硬化脆裂，都會影響密封性能。雖然氣源經冷卻式干燥器清除了水分，但溫度太低，空氣中仍會有少量水蒸氣冷凝成水造成結冰，導致缸、閥動作不良，故對溫度必須有所限制。2.3.2 CDJ2B10-60-B 氣缸(1)技術參數SMC標準型氣缸CDJ2B10-60-B 缸徑(mm)： 10 使用流體： 空氣 動作方式： 雙作用 最高使用壓力MPa： 0.7 使用最低壓力

21、MPa： 0.06 環境和流體溫度： 無磁性開關:-1070 帶磁性開關:-1060 緩沖： 橡膠緩沖 活塞運動速度： 50-750mm/s 接管口徑： M5*0.8 型號： CDJ2B10-60-B 型號內置磁環： 內置磁環 型號安裝形式： 基本型 型號缸徑： 10 型號行程： 60 型號緩沖： 橡膠緩沖。(2)安裝要求氣缸安裝前，應經空載試運轉及在1.5倍最高工作壓力下試壓，運轉正常和無漏氣現象后放可使用。汽缸接入管道前，必須清楚管道內贓物，防止雜物進入汽缸內。 在行程中載荷有變化時，應使用輸出力充裕的氣缸，并附加緩沖裝置。緩沖氣缸在開始運行前，先把緩沖節流閥擰在節流兩較小的位置，然后逐漸

22、開大，直到調到沒，滿意的緩沖效果不使用滿行程，特別是當活塞桿伸出時，要使用活塞桿與缸蓋相碰。否則，容易引起活塞桿和外部連接處的載荷集中。2.3.3 氣缸的工作原理根據工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了，輸出力不夠，氣缸不能正常工作；但缸徑過大，不僅使設備笨重、成本高，同時耗氣量增大，造成能源浪費。在夾具設計時，應盡量采用增力機構，以減少氣缸的尺寸。2.4 電磁閥電磁閥是用電磁控制的工業設備，用在工業控制系統中調整介質的方向、流量、速度和其他的參數。電磁閥是用電磁的效應進行控制，主要的控制方式由繼電器控制。這樣，電磁閥可以配合不同的

23、電路來實現預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統的不同位置發揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調節閥等。 2.4.1 4V120-60電磁閥的技術參數接口：ISO228/1標準G1/4環境溫度：-20+60(防爆型-15+50）介質溫度：-20+80(防爆型-15+50)材質：閥體和內部零件：陽極電鍍鋁合金、銅。加固端蓋：塑料。密封圈：丁苯橡膠（NBR）和聚亞安酯（AU）。安裝：符合NAMUR標準和VDI/VDE3845的雙孔。2.4.2 4V120-60電磁閥的工作原理電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔都通向不同的油管，

24、腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來擋住或漏出不同的排油的孔，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油缸的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞桿帶動機械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機械運動。 4V120-60電磁閥的安裝要求切斷氣源，用螺絲刀拆卸下已經損壞的電磁閥，然后用螺絲刀將新的電磁閥裝上，將電氣控制接頭插入電磁閥上，再將氣路管插入電磁閥上的快速接頭，最后接通的起源，用手控開關進行調試，檢查氣缸動作情況。3 軟件設計3.1 I/O分配表名稱輸 入端子號名稱輸 出氣缸右限到位X000手臂抬起（逆轉）電

25、磁閥Y000氣缸左限到位X001手臂低下（順轉）電磁閥Y001手臂抬起限位X002物料管左移電磁閥Y002手臂低下限位X003物料管右移電磁閥Y003推料到位X005吸取工件電磁閥Y005推料復位X006推料電磁閥Y006調試按鈕X011放低工件電磁閥Y004復位按鈕X012X013X014 開始指示燈Y10停止按鈕X15復位Y11啟動按鈕X10調試Y12手動/自動X13單機/全線X14物料臺工件檢測X43.2 流程圖第六站安裝搬運單元的流程圖手臂低下開始低下到位？N延時兩秒Y吸工件推料氣缸工作延時一秒到時？推料是否到位NNY手臂抬升推料復位到位？N延時一秒Y放件到時？N延時一秒到時？YN3.

26、3 主程序梯形圖圖3-2 主程序梯形圖4 實例說明4.1 加工單元控制系統4.1.1 工作任務只考慮加工單元作為獨立設備運行時的情況，本單元的按鈕/指示燈模塊上的工作方式選擇開關應置于“單站方式”位置。具體的控制要求為：1、初始狀態：設備上電和氣源接通后，滑動加工臺伸縮氣缸處于伸出位置，加工臺氣動手爪松開的狀態，沖壓氣缸處于縮回位置，急停按鈕沒有按下。若設備在上述初始狀態，則 “正常工作”指示燈HL1常亮，表示設備準備好。否則，該指示燈以1Hz 頻率閃爍。2、若設備準備好，按下啟動按鈕，設備啟動，“設備運行”指示燈HL2常亮。當待加工工件送到加工臺上并被檢出后，設備執行將工件夾緊，送往加工區域

27、沖壓，完成沖壓動作后返回待料位置的工件加工工序。如果沒有停止信號輸入，當再有待加工工件送到加工臺上時，加工單元又開始下一周期工作。 在工作過程中，若按下停止按鈕，加工單元在完成本周期的動作后停止工作。HL2指示燈熄滅。3、在工作過程中，若按下停止按鈕，加工單元在完成本周期的動作后停止工作。HL2指示燈熄滅。要求完成如下任務。（1）規劃PLC的I/O分配及接線端子分配。（2）進行系統安裝接線和氣路連接。（3）編制PLC程序。（4）進行調試與運行。4.1.2 PLC的分配及系統安裝接線1、裝置側接線端口信號分配如表4-1所示表4-1 加工單元裝置側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

28、層端子號設備符號信號線端子號設備符號信號線2SC1加工臺物料檢測23Y夾緊電磁閥33B2工件夾緊檢測3  42B2加工臺伸出到位42Y伸縮電磁閥52B1加工臺縮回到位51Y沖壓電磁閥61B1加工壓頭上限   71B2加工壓頭下限         8#17#端子沒有連接6#14#端子沒有連接2、加工單元選用S7-224 AC/DC/RLY主單元，共14點輸入和10點繼電器輸出。PLC的信號表如表3-2所示，接線原理圖如圖4-2所示。表4-2 加工單元PLC的

29、 I/O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1I0.0加工臺物料檢測裝置側1Q0.0夾緊電磁閥裝置側2I0.1工件夾緊檢測2Q0.1 3I0.2加工臺伸出到位3Q0.2料臺伸縮電磁閥4I0.3加工臺縮回到位4Q0.3加工壓頭電磁閥5I0.4加工壓頭上限5Q0.4  6I0.5加工壓頭下限6Q0.5  7I0.6  7Q0.6  8I0.7 8Q0.7  9I1.0 9Q1.0正常工作指示按鈕/指示燈模塊10I1.1&

30、#160;10Q1.1運行指示11I1.2停止按鈕按鈕/指示燈模塊     12I1.3啟動按鈕    13I1.4急停按鈕    14I1.5單站/全線     圖4-3加工單元PLC的I/O接線原理圖4.4.3 編寫和調試PLC控制程序1、編寫程序的思路加工單元主程序流程與供料單元類似，也是PLC上電后應首先進入初始狀態檢查階段，確認系統已經準備就緒后，才允許接收啟動信號投入運行。但加工單元工作任務中增加了急停功能。為此，

31、調用加工控制子程序的條件應該是“單元在運行狀態”和“急停按鈕未按”兩者同時成立，如圖4-4所示。圖4-4 加工控制子程序的調用這樣，當在運行過程中按下急停按鈕時，立即停止調用加工控制子程序，但急停前當前步的S元件仍在置位狀態，急停復位后，就能從斷點開始繼續運行。加工過程也是一個順序控制，其步進流程圖如圖4-5所示。圖4-5 加工過程的流程圖從流程圖可以看到，當一個加工周期結束，只有加工好的工件被取走后，程序才能返回S0.0步，這就避免了重復加工的可能。2、調試與運行（1）調整氣動部分，檢查氣路是否正確，氣壓是否合理，氣缸的動作速度是否合理。（2）檢查磁性開關的安裝位置是否到位，磁性開關工作是否

32、正常。（3）檢查I/O接線是否正確。（4）檢查光電傳感器安裝是否合理，靈敏度是否合適，保證檢測的可靠性。（5）放入工件，運行程序看加工單元動作是否滿足任務要求。（6）調試各種可能出現的情況，比如在任何情況下都有可能加入工件，系統都要能可靠工作。（7）優化程序。4.2 裝配單元PLC控制系統設計4.2.1 工作任務1、裝配單元各氣缸的初始位置為：擋料氣缸處于伸出狀態，頂料氣缸處于縮回狀態，料倉上已經有足夠的小園柱零件；裝配機械手的升降氣缸處于提升狀態，伸縮氣缸處于縮回狀態，氣爪處于松開狀態。設備上電和氣源接通后，若各氣缸滿足初始位置要求，且料倉上已經有足夠的小園柱零件；工件裝配臺上沒有待裝配工件

33、。則“正常工作”指示燈HL1常亮，表示設備準備好。否則，該指示燈以1Hz 頻率閃爍。2、若設備準備好，按下啟動按鈕，裝配單元啟動，“設備運行”指示燈HL2常亮。如果回轉臺上的左料盤內沒有小園柱零件，就執行下料操作；如果左料盤內有零件，而右料盤內沒有零件，執行回轉臺回轉操作。3、如果回轉臺上的右料盤內有小園柱零件且裝配臺上有待裝配工件，執行裝配機械手抓取小園柱零件，放入待裝配工件中的控制。4、完成裝配任務后，裝配機械手應返回初始位置，等待下一次裝配。5、若在運行過程中按下停止按鈕，則供料機構應立即停止供料，在裝配條件滿足的情況下，裝配單元在完成本次裝配后停止工作。6、在運行中發生“零件不足”報警

34、時，指示燈HL3以1Hz的頻率閃爍，HL1和HL2燈常亮；在運行中發生“零件沒有”報警時，指示燈HL3以亮1秒，滅0.5秒的方式閃爍，HL2熄滅，HL1常亮。4.2.2 PLC的分配及系統安裝接線裝配單元裝置側的接線端口信號端子的分配如表4-6和表4-7所示。表4-6裝配單元裝置側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備符號信號線端子號設備符號信號線2SC1零件不足檢測21Y擋料電磁閥3SC2零件有無檢測32Y頂料電磁閥4SC3左料盤零件檢測43Y回轉電磁閥5SC4右料盤零件檢測54Y手爪夾緊電磁閥6SC5裝配臺工件檢測65Y手爪下降電磁閥71B1頂料到位檢測76Y手臂伸

35、出電磁閥81B2頂料復位檢測8AL1紅色警示燈92B1擋料狀態檢測9AL2橙色警示燈102B2落料狀態檢測10AL3綠色警示燈115B1擺動氣缸左限檢測11  125B2擺動氣缸右限檢測12  136B2手爪夾緊檢測13  144B2手爪下降到位檢測14  154B1手爪上升到位檢測   163B1手臂縮回到位檢測   173B2手臂伸出到位檢測    裝配單元的I/O點較多，選用S7-226 AC/DC/RLY主單

36、元，共24點輸入，16點繼電器輸出。PLC的I/O分配如表4-7所示。圖4-8是PLC接線原理圖。在單站運行時，警示燈沒有使用，可不接線。表4-7裝配單元PLC的 I/O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1I0.0零件不足檢測裝置側1Q0.0擋料電磁閥裝置側2I0.1零件有無檢測2Q0.1頂料電磁閥3I0.2左料盤零件檢測3Q0.2回轉電磁閥4I0.3右料盤零件檢測4Q0.3手爪夾緊電磁閥5I0.4裝配臺工件檢測5Q0.4手爪下降電磁閥6I0.5頂料到位檢測6Q0.5手臂伸出電磁閥7I0.6頂料復位檢測7Q0.6紅色警示燈8I0.7擋料狀態檢

37、測8Q0.7橙色警示燈9I1.0落料狀態檢測9Q1.0綠色警示燈10I1.1擺動氣缸左限檢測10Q1.1  11I1.2擺動氣缸右限檢測11Q1.2  12I1.3手爪夾緊檢測12Q1.3  13I1.4手爪下降到位檢測13Q1.4  14I1.5手爪上升到位檢測14Q1.5HL1按鈕/指示燈模塊15I1.6手臂縮回到位檢測15Q1.6HL216I1.7手臂伸出到位檢測16Q1.7HL317I2.0      18I2.1      19I2.2      20I2.3      21I2.4停止按鈕按鈕/指示燈模塊    22I2.5啟動按鈕    23I2.6急停按鈕    24I2.7單機/聯機