機電一體化系統(tǒng)綜合實訓報告

1、中央廣播電視大學實訓報告實 訓課題機電一體化系統(tǒng)綜合實訓報告陜西廣播電視大學開放教育學院姓 名 陳星學 號 1461001458716專 業(yè)機械制造與自動化（機電方向）教育層次1#指導教師李洪聲成 績 、實訓地點及時間在這最后一學期學校安排我們進行為期三個月的PLC學習，主要以亞龍 335A 型自動生產線為樣機的機電一體化實訓，經過多個課題的練習，從簡單到困難，深刻理解自動生產線編程的重要性。二、實習目的及要求（一）實訓目的：了解生產線的結構、組成及工作原理、了解生產線的編程思路和方法、了解梯形圖的變形原則、掌握生產線編程相關的基本指令、掌握生產線編程相應的步進指令、掌握移位控制類指令的功能及

2、應用、熟悉電磁閥的工作原理、熟悉生產線各線的工作流程。（二）實訓要求：按時上課，不遲到早退，進入實習間穿戴好勞保用具，不在實習間嬉戲打鬧，不破壞車間各種設施，不亂摸各種設備，積極學好自動生產線的設計安裝及其工作原理。三、實訓器材1、亞龍PLC三菱主機單元一臺。2、亞龍PLCH三相異步電動機順序控制單元一臺。3、計算機或編程器一臺。四、實訓內容及步驟（一）生產線基本組成簡介亞龍YL 335A型自動生產線設備有安裝在鋁合金導軌實訓臺上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分煉單元 5 個單元組成。其中每一工作單元都可自成一個獨立的系統(tǒng)，同時也是一個機電一體化的系統(tǒng)，哥哥單元的執(zhí)行機構基本以氣動

3、執(zhí)行機構為主，但輸送與與機械手裝置整體運動則采取步進電機驅動、精密定位的位置控制，該驅動系統(tǒng)具有長行程，多定位的特點，是一個典型的一維位置控制系統(tǒng)。傳送帶驅動采用了通用變頻器驅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是現代化工業(yè)企業(yè)應用最為廣泛的電氣控制技術。亞龍YL335A 設備上應用另外許多種類型的傳感器和步進電機，分別用于判斷物體的運動位置、物體通過的狀態(tài)、物體的顏色及材質等。傳感器技術是機電一體化技術中關鍵技術之一，也是現代化工業(yè)實現高度自動化的前提之一。（二）生產線工作流程1 供料站本站工作如下：系統(tǒng)啟動后，頂料氣缸伸出頂住倒數第二個物料，推料氣缸推出，把料槽底層的工件推

4、到物料臺上抓取位，工件到位傳感器檢測到工件懂啊位后，推出氣缸和頂料氣缸逐個縮回，倒數第二層工件掉落到底層，等待推出，搬運站的機械手伸出并抓取該工件， 并將其運到加工站。五、供料單元的結構與控制供料單元是YL-335A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 1所示：圖11 .供料單元的結構組成主要結構組成：工件推出與支撐、工件漏斗、閥組、端子排組件、PLG急停按鈕和啟動/停止按鈕、走線梢等。工件推出與支撐及漏斗部分用于儲存工件原料，并在需要

5、時將料倉中最下層的工件推出物料 臺上。它最主要由大工件裝料管、推料氣缸、頂料氣缸、磁感應接近 開關、漫射式光電傳感器組成由圖 2所示。圖2、PLC的I/O接線本單元中，傳感器信號占用7個輸入點，留出1個點提供給啟/停 按鈕作本地主令信，則所需的 PLC I/O點數為8點輸入/2點輸出電甑E得* 用郭制電.做1mmT0V加1丸也加杵初位尢餐怫£白aw供料單元的電氣接線采用雙層接線端子排，集中連接本工作單元所有電磁閥、傳感器等器件的電氣連接線、plc的I/O端口及直流電源。上層端子用作連接公共電源正、負極（Vcc和OV）,下層端子用作信號線的連接。端子排上的每一個端子旁邊都有數字標號，以

6、說明端子的位地址。接線端口通過導軌固定在底板上。圖3是本單元的端子接線另外 用出 TtL Y1XI)(SuxoKI吃K3X7比：、 泛 ClMYOfl® ® ® ®A00-o-00-Q0Qs0o 0-o。0o- 0o0S-OS-c00 0 0 0®®冬S ® S ® S S ® S S S ® ®0 0 0 0圖3I/O分配表輸入輸出X0頂料到位Y0頂料電磁閥X1頂料復位Y1推料臺輸出X2推料到位X3推料復位X4物料不夠檢測X5物料有無檢測X6物料臺有無檢測X7啟動、停止梯形圖U3C1

7、3KX007XQD3MlMl100510X30c升(SE7YOCO24X030WOEX0D3指令表SETY001RSTY001fxSTYGG&0LDM8dl31MOVKID81766LDX0077ORMlSAMI7003gourMl10LDM1112ANDX00513ANIX00614SETY00015MRD16AND700017SETY0Q118MRD19ANDX00220RSTY00121MPP22ANDX00323RSTY000Z4END按下啟動按鈕X7物料臺檢測X6無物料，X5檢測有物料，頂料氣 缸Y0得電，頂住倒數第二個物料，然后頂到位X0,推料氣缸Y1得電, 推出底層物料，

8、當推出到位 X2,復位推料氣缸，推料氣缸到位 X3,復 位頂料氣缸。2 .加工站加工站主要由物料臺、夾緊機械手、物料臺伸出 /縮回氣缸、加工（沖壓）氣缸以及相應的傳感器、電磁閥構成，如圖 2所示。圖4本站的功能是完成一個對工件的沖壓加工過程，流程如下:搬運站機械手把工件運送到物料臺上一物料檢測傳感器檢測到工 件一機械手指夾緊工件一物料臺回到加工區(qū)域沖壓氣缸的下方一沖壓 氣缸向下伸出沖壓工件一完成沖壓動作后向上縮回一沖壓氣缸縮回到 位一物料臺重新伸出一到位后機械手指松開一搬運站機械手伸出并夾 緊工件，將其運送往裝配站。1. PLC的I/O接線voooYOOZYOOQT<JQ2FX2NC-1

9、6MRxoooxootX0042、I/O分配表外部電源興赫*毋僧弟R工 壓頭外端電源外部電翎10V二三二 乳化粉 jU沖在下 我佇險 測后學先 陵U物抖臺 前氫位 檢3J輸入輸出X0物料臺有無物料Y0夾緊氣缸X1夾緊檢測Y1物料臺氣缸X2沖壓上到位檢測Y2沖壓氣缸X3沖壓卜到位檢測X4物料臺后到位檢測X5物料臺前到位檢測3、梯形圖MS013MOV K2 DS17DIODO6| |(MlMl一 I'SET YM1m xoci10 | |_| ：SET YQOO-9YOGIX0C4SETY002X002K1OHIfoTO-|非 TYQ02xocs-|SETYOGITESTYOOO323.指

10、令表011130131M07KID81766L1如g7ORML8OUTMl9SETY00110LEML11MFS12MWX00113SETYOOO14RSTTOO1SMED16MWX00417SETTOON16MEL1日AFTX00220OUTTOK1023MED24ANDTO2SRSTT00226MED27AITOX0Q326SETY001通MF?30AKDM00531RSTY00332EtlD3.裝配站裝配站主要有供料單元、旋轉送料單元、機械手裝配單元、放料臺 以及相應的傳感器、電磁閥構成，如圖 5所示圖5本站功能是完成上蓋工序，即把黑色或白色兩種小圓柱工件嵌入到 大工件中的裝配過程。當搬

11、運站的機械手把工件運送到裝配站物料臺上時，頂料氣缸伸出頂住供料單元倒數第二個工件；擋料氣缸縮回，使料梢中最底層的小圓柱工件落到旋轉供料臺上，然后旋轉供料單元順時針旋轉180度（右 旋），到位后裝配機械手按下降氣動手爪一抓取小圓柱一手爪提升一手 臂伸出一手爪下降一手爪松開的動作順序，把小園柱工件順利裝入大工件中，機械手裝配單元復位的同時，旋轉送料單元逆時針旋轉180度（左旋）回到原位，搬運站機械手伸出并抓取該工件，并將其運送 往物料分解站。分揀站主要有傳送帶、變頻器、三相電機、推料氣缸、電磁閥和定位光電傳感器及區(qū)分黑白兩種顏色的光纖傳感器構成。如圖6所示。圖6本站的功能是完成從裝配站送來的裝配好

12、的工件進行分揀。當搬運站送來工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測到時，即啟動變 頻器，工件開始送入分揀區(qū)，如果進入分揀區(qū)工件為白色，則由檢測 白色物料的光纖傳感器動作，作為 1號梢推料氣缸啟動信號，將白色 料推到1號梢里，如果進入分揀區(qū)工件為黑色，由檢測黑色的光纖傳 感器作為2號梢推料氣缸啟動信號，將黑色料推到 2號梢里。自動生 產線的加工結束。5.搬運站搬運站主要有步進電機、步進驅動器、線性導軌、四自由度搬運機 械手、電磁閥和原點定位開關構成。如圖 7所示圖7本站的功能是完成向各個工作單元輸送工件，系統(tǒng)分為四自由度 抓取機械手單元和直線位移位置精確控制單元兩部分，系統(tǒng)上電后， 先執(zhí)行回原

13、點操作，當到達原點位置后，若系統(tǒng)啟動，供料站物料臺 檢測傳感器檢測到有工件時，機械手整體先提升到位后手爪伸出到位 后手爪夾緊，手爪夾緊到位手爪開始縮會機械手整體下將到位后，步 進電機開始工作按設定好的脈沖量到加工站。加工站到位后機械手整 體提升，提升到位后手爪伸出伸出到位后機械手整體下降，下降到位 后工件已放入加工站物料臺上，然后手爪松開，松開到位后機械手回縮，等加工站加工完成后再將工件送到裝配站和分揀站完成整個自動生產線加工過程。五、三菱FX2N系列：本方案采用FX2N的N: N通訊網絡。各工作站均插上FX2N-485-BD通訊板，以搬運站PLC (FX2N-48MT為主站，其余各站為從站構

14、成N: N通訊網絡。觸摸屏連接到主站編程口上，分揀站的 FR-E540 變頻器也 作為第 5 從站連接到網絡上。實訓總結光陰似箭，日月如梭，學習了一個多月的PLC編程實訓，充實的日子總是溜得這么快，為期兩周的自動化生產線實訓落下了幕。通過這段時間的切身實踐，我們收獲了很多，一方面學習到了許多以前沒學過的專業(yè)理論知識與實際操作；另一方面還提高了自己動手做項目的能力，其中我學會了一些如何與人交流合作、共同解決問題。在實訓拉開帷幕時，首先是了解本次實訓的目的、要求、主要內容及任務安排。本次實訓分兩個階段進行，階段一是做好自動化生產線的單元站即供料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元 5 個

15、單元；階段二是PLC®程，并完成實訓報告和實訓總結。心得體會本次實訓，是對我們能力的進一步鍛煉，也是一種考驗, 從中獲得諸多收獲 . 在進行當中困難是隨處可見的， 就像剛開始做第一個單元的 時候，在編寫好程序準備開始進行調試的時候。由于技術原因，電腦和PLC 一直無法連接，在經過多種途徑都無法解決問題的時候先自己思考再與其他同學交流、合作，最后一起把問題解決了。原來調節(jié)電腦的搜索PLC波特率的大小才使得電腦能夠正常連接到PLG在調試過程中，我們發(fā)現若擺動氣缸擺臂在推料的同時還是處于工件位置很容易就會造成機械碰撞以至使器件損壞。因此，我們在程序上添加了一條能夠讓擺臂在推料的同時向右旋轉一定角度, 避免發(fā)生機械碰撞。通過亞龍YL-335B型自動生產設備，三菱FX系列PLC的實訓，結合過去我們學習的多方面知識，來解決實際操作中遇到的問題，自動化生產線的實訓注重實踐，雖然我們熟知生產線的電氣控制部分，但對于機械裝置部分仍然欠缺實操訓練。該課程的靈活性很強，要求要有嚴密的邏輯思維，這在PLC編程中就有體現，我深切地認識到理論學習的重要性，同時也離不開實踐的應用，更需要團隊合作，因為在這過程中會遇到各種問題，通討論交換意見，提高解決問題的效率。